Продолжительность действия силы и ослабление силы

Ключевым моментом в обеспечении ортодонтического зубного пе­ремещения является применение постоянной нагрузки, что не озна­чает непрерывности приложения силы. Это значит, что сила должна присутствовать значительную часть времени, безусловно, несколько часов, а не минут в день. Как уже упоминалось ранее, на основании экспериментов с животными было установлено, что лишь после 4 ч приложения силы в ПДС действительно растет уровень цикли­ческих нуклеотидов, свидетельствуя о том, что такая продолжитель­ность давления требуется для появления «вторичных элементов», необходимых для стимуляции клеточной дифференциации.

Клинический опыт показывает, что для человека порог продол­жительности действия силы составляет около 6 ч, и зубные переме­щения могут быть довольно эффективны при длительном поддер­жании усилия. Хотя не существует четких экспериментальных дан­ных, график эффективности зубного перемещения в виде функции продолжительности усилия может выглядеть так, как показано на рисунке 9-12. Постоянные усилия, обеспечиваемые несъемными приспособлениями, не зависящими от поведения пациента, спо­собны производить наиболее эффективные зубные перемещения. При использовании съемных аппаратов практически все время эф­фект может быть почти таким же, но при ношении их с увеличива­ющимися временными промежутками снижается количество зуб­ного перемещения.

Рис. 9-12. Теоретический график эффективности зубного перемещения по отношению к продолжительности усилия в часах в день. Непрерывное усилие 24 ч в день производит наиболее эффективное зубное перемещение, но успешное зубное перемещение может быть обеспечено и при меньшей продолжительности, с порогом около 6 ч.

Продолжительность усилия имеет и другой аспект, связанный с тем, как изменяется величина нагрузки в зависимости от реакции зуба не перемещение. Только теоретически возможно создать идеаль­ную пружину, которая обеспечивала бы одинаковое непрерывное усилие день за днем, независимо от того, насколько большим или ма­лым было перемещение зуба в ответ на данное усилие. В действитель­ности каждая пружина имеет степень ослабления. Некоторое сниже­ние величины нагрузки наблюдается у аппаратов даже после совсем небольшого перемещения зуба (хотя с изобретением новых никель-титановых материалов, описанных в главе 10, такое снижение удиви­тельно мало). У большого числа ортодонтических аппаратов сила мо­жет снизиться до нулевой отметки.

Ортодонтические силы по про­должительности действия классифицируются на (рис. 9-13):

• непрерывные — силы, действующие в течение определенного времени с момента посещения пациента и до следующего ви­зита;

• прерываемые — величина силы снижается до нуля между ак­тивациями.

Несъемные аппараты могут создавать как непрерывные, и пре­рываемые силы создаются несъемными аппаратами постоянного ношения.

• Прерывистые — величина силы скачкообразно снижается до нуля, когда ортодонтическое приспособление у пациента снимается. При осуществлении зубного перемещения вели­чина будет снижаться так же, как и при использовании не­съемного аппарата (т.е. прерывистая сила может стать преры­ваемой между активациями аппарата).

Прерывистые силы воспроизводятся всеми аппаратами, активи­руемыми пациентом самостоятельно, такими как съемные пластин­ки, внеротовая тяга и эластичные тяги. Создаваемые в ходе нормаль­ного функционирования силы (жевание, глотание, речь и пр.) могут рассматриваться как особый случай прерывистых сил, большинство из которых действуют недостаточное количество часов в день для осуществления значительного влияния на положение зубов.

Наблюдается важное взаимодействие между величиной силы и скоростью ее снижения в ходе зубной реакции. Рассмотрим снача­ла эффект почти непрерывного усилия. При сравнительно неболь­шом усилии будет наблюдаться относительно плавная прогрессия зубного перемещения, вызванная фронтальной резорбцией. Однако при действии непрерывной силы большой величины зубное пере­мещение будет задерживаться до тех пор, пока посредством подры­вающей резорбции не будет удалена кость для обеспечения зубного перемещения. В это время будет происходить быстрое изменение положения зуба, а постоянное усилие снова будет сжимать ткани, предотвращая восстановление ПДС и создавая необходимость даль­нейшей подрывающей резорбции, и т.д. Такое постоянное действие силы большой величины может иметь разрушительное воздействие как на периодонтальные структуры, так и на сами зубы.

Рис. 9-13. Схематичное изображение снижения действия силы. А — иде­альная пружина будет поддерживать стабильную величину нагрузки незави­симо от расстояния, на которое переместился зуб, однако реальные пружи­ны ослабляют усилие в ходе зубного перемещения. Усилия, сохраняемые между активациями ортодонтического приспособления, даже если эти уси­лия ослабевают, определяются как непрерывные. В отличие от них прерыва­емые усилия (В) ослабевают до нулевой отметки между активациями. С — прерывистые усилия снижаются до нуля при каждом снятии съемного при­способления и возобновля ются лишь при установке его в полости рта.

Теперь рассмотрим воздействие сил, затухающих довольно быс­тро, так что усилие снижается до нуля лишь после небольшого пе­ремещения зуба. Если начальный уровень силы относительно неве­лик, зуб будет перемещен на небольшое расстояние за счет фрон­тальной резорбции и останется в таком положении до повторной активации аппарата. Если уровень силы достаточно высок для по­явления подрывающей резорбции, то зуб будет перемещаться пос­ле завершения подрывающей резорбции. Затем, после того как ве­личина силы опустится до нулевой отметки, он останется в таком положении до следующей активации. Хотя начальное усилие и бы­ло слишком тяжелым, после перемещения зуба остается время для регенерации и восстановления периодонтальной связки, до нового приложения усилия.

Теоретически, нет никаких сомнений в том, что легкие продол­жительные усилия приводят к наиболее эффективным зубным пе­ремещениям. Несмотря на все усилия врачей сохранять легкий уро­вень усилий для обеспечения только фронтальной резорбции, по­чти у каждого клинического пациента наблюдаются некоторые участки подрывающей резорбции. Более тяжелые усилия, приводя­щие к подобной реакции, физиологически приемлемы только в том случае, если уровень усилия снижается таким образом, что остает­ся время на регенерацию перед следующей активацией, или если усилие уменьшается до такого уровня, что не возникает второго или третьего раунда подрывающей резорбции.

Тяжелых непрерывных сил следует избегать; тяжелые прерыви­стые силы, хотя они и менее эффективны, могут быть клинически допустимы. Иначе говоря, чем идеальнее пружина в смысле обес­печения непрерывного усилия, тем более тщательно врач должен следить за тем, чтобы прилагались только легкие усилия. Некото­рые из грубых пружин, используемые при ортодонтическом лече­нии, обладают удивительным качеством производить усилия, кото­рые быстро снижаются до нуля, и, таким образом, не способны на­нести биологический ущерб, который может быть причинен тяже­лыми продолжительными усилиями. Ряд клинических исследова­ний показал, что действие тяжелых сил может вызвать большее пе­ремещение зубов, чем действие легких сил. Это парадоксальный результат, противоположный теории угасания сил.

Опыты показали, что ортодонтический аппарат не требует реак­тивации чаше одного раза в 3 нед. Наиболее типичным в клиниче­ской практике является 4-недельный цикл. Правильность такого интервала между настройками теперь становится ясной. Если при­способление хорошо пружинит и легкое усилие обеспечивает не­прерывную фронтальную резорбцию, то нет необходимости в более частой активации. Если приспособление менее эластично и проис­ходит подрывающая резорбция, но усилие падает до нуля и в пер­вые 10 дней наблюдается зубное перемещение, то перед повторным приложением усилия должен существовать такой же или более про­должительный интервал для регенерации и восстановления ПДС. Такая фаза восстановления крайне необходима для многих приспо­соблений. При слишком частой активации аппарата цикл восста­новительного процесса сокращается, и это может привести к по­вреждению зубов или костей.