DT News - Bulgaria - Учени разкриват функционалната биомеханика на зъбните характеристики и абразиото

Dental Tribune International

ср. 2 октомври 2013

запази

Учени от Института за еволюционна антропология „Макс Планк“ в Лайпциг и Института за изследвания „Зенкенберг“ във Франкфурт са провели стрес анализи върху зъби на горили в различни етапи на износване. Разкритията им показват, че по време на дъвчене на местата на оклузален контакт различни характеристики на оклузалната повърхност се противопоставят на оказаното налягане на опън.

Доказва се също, че износването на зъбите, загубата на зъбна тъкан и намаляването на оклузалния релеф намаляват налягането на опън при зъбите. И така, когато състоянието на оклузалната повърхност се промени, се променят и биомеханичните изисквания за използваните дентални материали – в еволюционен компромис със запазването на зъба.

В началото учените създали дигитални 3D модели на три мандибуларни втори молара от горили, различаващи се по степента на абразия. Следващата стъпка била да използват софтуерни инструменти (Occlusal Fingerprint Analyser–OFA), разработени в Института за проучвания „Зенкенберг“, за да определят прецизно оклузалните контакти. След това те следвали инженерен подход, анализ на крайните елементи, за да оценят дали някои характеристики – допълнителните туберкули, кристите и др. (protostylid, trigonid и entoconid–hypoconulid crest), типични за моларите на хоминините и гигантското шимпанзе (хоминиди), се отнасят към някои важни биомеханични приложения.

Резултатите показват, че при неизносените и слабо износените молари (с добре оформен оклузален релеф, който е най-ефективен при дъвкателен акт) стресът на опън се концентрира във фисурите на оклузалната повърхност. В такава ситуация различните кристи на моларите отговарят за други важни биомеханични функции, например за подсилване на короната и устойчивостта й на дъвкателното налягане. Поради загубата на зъбна тъкан и намаляването на оклузалния релеф функционалността на тези гребени намалява постепенно през годините. Тази намалена функционалност на кристите при абразирани зъби се компенсира в известна степен от увеличаване на зоните на оклузален контакт, което неизменно допринася за преразпределяне на силите, които поема оклузалната повърхност.

Това предполага, че процесът на износване може да има решаващо влияние върху еволюцията и структурната адаптация на моларите, позволявайки им да издържат на дъвкателни сили и позволявайки намаляването на възможността за загуба на зъбите. „Изглежда, че ставаме свидетели на еволюционния компромис за дългосрочното запазване на зъбите. Въпреки че абразираните зъби не са така ефективни, те все пак изпълняват задачата си. Това не би се случило, ако те бяха преждевременно загубени“, обяснява Стефано Бенаци от Института за еволюционна антропология „Макс Планк“. Той допълва: „Еволюцията на зъбите и денталната биомеханика могат да бъдат разбрани само ако изследваме допълнително зъбната функция с отношение към динамичните промени на зъбните структури по време на житейския път“.

„Резултатите имат широко приложение в разбирането на функционалната биомеханика на зъбните характеристики, за дешифриране на еволюционния път на дъвкателния ни апарат. Може също така да има важно приложение в модерната дентална медицина за подобряване на денталното лечение“, споделя Жан-Жак Хублин, директор на отдела „Човешка еволюция“ в института „Макс Планк“.

Проучването е озаглавено „Обяснение на функционалната биомеханика на зъбните характеристики и абразиото“ и е публикувано онлайн на 23 юли в журнала PLOS ONE.