Ortodontik Tedavilerde Dişler Nasıl Hareket Eder

Ortodontik Tedavilerde Dişler Nasıl Hareket Eder

Diş teli tedavisi gören ya da görmek isteyen hastalar bazen merak eder dişlerin kökleri tamamen kemikle kaplı iken bir yerden bir yere diş kemiğin içinde nasıl hareket ediyor? Erişkin bir hasta da dişleri kemik içinde hareket ettirmek mümkün mü? Özelikle fırlak dişlere sahip hastalarda arka bölgelerden çekim yapıp dişleri tellerle geriye hareket ettiğimizde ön bölgede kemik ne oluyor? Bu tarz diş hareketlerinde dişlerin kökü zarar görüyor mu, kök erimesi olur mu? Dişleri aynı zamanda diş telleri ile gömmek, kısaltmak ya da uzatmak mümkün mü? Dişler nasıl döndürülür? Gülünce diş etlerim çok gözüküyor. Bunu diş teli tedavisi ile düzeltebilir miyim ? Gibi daha da uzatabileceğimiz bir çok soru akla gelebiliyor.

Aşağıda özelikle bu işi profesyonel olarak yapan ortodonti uzmanları ve meraklı diş hekimleri için de ayrıntılı bir şekilde anlatacağımız gibi ortodontik diş hareketi tamamen fizyolojik bir olay ve her yaşta mümkün. Dişe bir ortodontik kuvvet uygulandığında ki bu diş teli, aparey, şeffaf plak, gizli diş teli ne olursa olsun bunların amacı dişe hareket için kuvvet uygulamaktır bu kuvvetin etkisiyle dişin kökünün etrafındaki kemikte bir tarafta rezorbsiyon yani kemik erimesi oluşur diş kemikte yok olan bu bölgeye doğru hareket eder hemen hemen aynı zamanda da diğer tarafta yeni kemik oluşur. Diş böylece hareket etmiş olur kemikte dişle beraber taşınır. Ortodontist te bu hareketin kontrolünü elinde tutar amaca göre sınırlarını belirler.

Sonuçta ister fırlak, ayrık, çapraşık , yamuk  ister dönük, kısa, uzun dişlere sahip olun bu dişleri istediğimiz yeni pozisyona getirmek için dişlere bir ortodontik kuvvet uygulamalıyız. Geri kalan kısmı ise vücudumuz hallediyor.

Bu  olayın ayrıntısını ise temelden başlayarak  sonuna kadar merak eden herkes için çok ayrıntılı olarak Graberden çevirilerle açıklamaya çalıştık umarım ilgili hastalarımız ve meslektaşlarımız için iyi bir kaynak olur.

OSTEOLOJİ

Ortodontik diş hareketimin  fizyolojik temelleri açıklanacak olduğunda ilk ele alınacak konu kraniofasiyal kompleksin kemik morfolojisidir(osteoloji). Bin tane insan kafatasını sistematik olarak inceleyen Dr. Spencer Atkinson stomatognatik fonksiyon biyomekaniğini açıklayan kraniofasiyal osseöz morfolojinin modern temellerini oluşturmuştur. Yetişkin insan kafatasının frontal bölümü kemik morfolojisinin bilateral simetrisini ve fonksiyonel yüklemeyi göstermektedir. İnsan genomu sadece vücudun yarısının yapısal modelini içeren genler içerdiğinden kontralateral taraf ayna görüntüsüdür. Sonuç olarak,  başın gelişimi simetriktir; tek taraflı yapılar ortadadır ve çift taraflı yapılar bunlardan eşit uzaklıktadır. Kraniumun vertikal komponentleri kompresyonla(negatif stress) yüklenmeye meyilliyken, horizontal komponentleri gerilimle yüklenir(pozitif stress).  Orta yüzün internal iskeletsel yapısı merdivene benzer: vertikal parçalar gerilme ile yüklenen basamaklarla birleşir ve sıkışma ile yüklenir.  Bu kompozit bir maddede minimal kütle ile maksimum sıkışma dayanıklılığının sağlanmasının en etkili yoludur.

MAKSİLLA VE MANDİBULANIN KEMİK MORFOLOJİSİ

Maksilla ve mandibulaya eşit ve zıt fonksiyonel yükler dağıtılsa da maksilla stressi tüm kraniuma dağıtmasına karşın mandibula tüm yükü absorbe etmelidir. Sonuç olarak mandibula maksilladan daha güçlüdür. Keserler bölgesinden alınan midsagital kesit ve molarlar bölgesinden alınan frontal kesit maksilla ve mandibulanın kemik morfolojisindeki belirgin farklılıkları göstermektedir. Maksilla trabeküllerle birleştirilmiş ince kortekse sahiptir. Primer olarak kompresyonla yüklendiğinden yapısal olarak vertebranın gövdesine benzer.

Mandibula kalın kortekse ve ışınsal yerleşmiş trabeküllere sahiptir. Yapısal düzen uzun kemiklerin gövdesindekine benzemektedir ve mandibulanın özellikle eğilme ve bükülme ile yüklendiğini göstermektedir. Osteolojiye dayanan bu biomekanik etki maymunlarda in vivo strain ölçüm çalışmalarından elde edilmiştir. Hylander normal çiğneme fonksiyonuyla birlikte mandibulanın gövdesinde önemli ölçüde bükülme ve kıvrılma göstermiştir. Bu tür yüzey gerilimlerinde bazı insanlarda maksimum bending ve torsion olan alanlarda torus oluşturma eğilimi gösterilmiştir. En büyük torusların kişinin habitüel olarak daha çok çiğnediği tarafta olduğu gösterilmiştir.

TME (Tempora Mandibuler Eklem) (Çene Eklemi)

TME uzayın her üç düzleminde de intermaksiller ilişkilere karar verilen başlıca adaptif merkezdir. Bir veya iki kondilin ilerleyen dejenerasyonu veya hiperplazisi sagital, vertikal veya frontal düzlemlerde önemli intermaksiller düzensizliklere neden olabilir. Fasiyal büyümeye bağlı TME’in büyüme ve gelişimi bilinmektedir. Çocukluk ve adolesent yüz anterior ve inferior doğrultuda santimetrelerce büyür. TME adaptasyonu da dentisyonda problem oluşturmayacak şekilde oluşur. Yetişkinlerde de intermaksiller ilişkiler değişir ancak hızı azalmıştır. İnsan hayatı boyunca yüz uzar ve 10 mm’ye kadar anteriora rotasyon yapar. Mandibula uzayarak ve dental ilişkileri devam ettirerek bu değişime uyum sağlar. Buna rağmen semptomatik olsun olmasın TME’de bilateral dejenerasyon olursa mandibulanın uzunluğu azalır ve konveks yüz oluşur.

Fizyolojik limitlerde TME rejeneratif ve adaptif kapasiteye sahiptir. Dejeneratif süreçlerden sonra spontan olarak iyileşebilir. Diğer eklemlerden farklı olarak TME değişen çene yapılarına ve fonksiyonlarına adapte olabilme yeteneğine sahiptir. Subkondiller fraktürün ardından kondil başı superior pterygoid kas tarafından mediale çekilir ve rezorbe olur. Eğer interoklüzal ilişki devam ediyorsa yeni bir kondil oluşur ve normal fonksiyona devam eder.Unilateral subkondiler fraktürler deviasyon olmaksızın yeni bir fonksiyonel kondilin rejenerasyonuyla sonuçlanır. Buna rağmen subkondiller fraktürlerin dörtte biri yaralanan tarafa deviasyonla sonuçlanır ve orta hat deviasyonuyla birlikte asimetrik Class II maloklüzyon ortaya çıkar.

Mandibular travmayı izleyen diğer bir problem unilateral closed lock(bir kondil diske göre distal konumda yerleşir) gibi internal düzensizliktir. Büyüyen bir hastada hareketin sınırları azalırsa, maskelenmiş fonksiyon mandibular büyümeyi sınırlandırır ve bu oklüzal düzlemde meyille sonuçlanır. Özellikle oklüzal travma ile birlikte ilerleyen disfonksiyon ve ağrı oluşabilir. Normal bilateral fonksiyonu tekrar oluşturmak maskelenmiş kondil veya kondillerin adaptasyonuna izin verir.

KLİNİK KORELASYONLAR

VAKA ÇALIŞMALARI

Vaka 1

  • Ondokuz yaşında bayan hasta.
  • On yaşında çenesinin sol tarafına baseball topu çarpmış
  • Sağa 4 mm deviasyon
  • Sağ kondil translasyon yapamıyor
  • Ağzını ancak 20 mm açabiliyor.
  • Habitüel clencher olmasına rağmen TMD ile ilgili semptomu veya ağrısı yok
  • Sağ ekleminde 35 yaşında ‘ağrı ve basınç’ hissediyor ve maksimum ağız açılımı 15 mm’ye düşüyor.
  • Yemek sırasında açılım zorlanırsa nadiren open lock ile sonuçlanıyor ve redüksiyon gerektiriyor.
  • Beş yıllık period boyunca kullanılan intermaksiller düzelticiler semptomları geçirmiyor ve orta hat deviasyonu 6 mm’ye ulaşıyor.

Hasta 41 yaşında ortodontik olarak değerlendiriliyor çünkü kapanışında kayma olduğunu, üst ön dişlerinin geriye eğildiğini ve gülümsemesinde asimetri olduğunu söylüyor.Cerrahi öncesi ortodontik düzeltmeler 6 mm orta hat deviasyonuyla birlikte 4 mm overjet sağlıyor. Arklar sıralandıktan ve oklüzal interferensler giderildikten sonra, sağ kondil fossa içerisinde daha ön ve aşağı konumda yer almış ve ağrı giderilmiştir. İntermaksiller düzensizlik mandibulanın asimetrik cerrahi öne alınmasıyla düzeltilmiştir. Hasta bimaksiller cerrahiyi reddetti. Tedavi sonrası Class I oklüzyon sağlandı ve orta hat deviasyonu 1 mm’ye indirildi. On yıllık izleme periodu sonunda tedavi sonuçlarının stabil kaldığı hastanın acı hissetmediği ve maximum ağız açılımını 20 mm olduğu görüldü.

Bu vaka

1.kronik internal düzensizliklerin fasiyal büyüme ve adapyasyonu engelleyebileceğini

2.zayıf oklüzyonla birlikte madskelenmiş çiğneme fonksiyonunun ilerleyen dejenerasyonlara neden olabileceğini

3. uzun dönem internal düzensizlik olmasına ve buna bağlı fonksiyon gelişmesine rağmen stomatognatik fonksiyon restore edildiğinde TME’in belirgin bir adaptasyon kapasitesine sahip olduğun göstermektedir.

Vaka 2

  • 52 yaşında erkek hasta
  • fasiyal ağrı, oklüzal disfonksiyon, sağ kondilde internal düzensizlik şikayetiyle başvurmuş
  • sağ kondile intrakapsüler cerrahi uygulanmış
  • operasyondan sonra TME dejenerasyonu ve ağrı artmış ve progresif anterior openbite gelişmiş.
  • Çiğneme fonksiyonu daha kötü etkilenmiş ve sol eklemde de internal düzensizlik gelişmiş.
  • ‘normal çene fonksiyonunu’ restore etmek için bilateral intrakapsüler cerrahi uygulanmış
  • ikinci operasyondan sonra hasta 10 yıl kronik ağrıdan ilerleyen bilateral internal dejenerasyondan şikayet etmiş
  • ortodontik tedavi ve splint tedavisi ağrıyı gidermede ve fonksiyonu sağlamada yetersiz olmuş.
  • Hasta ilerleyen tedavileri kabul etmemiş ve ilaçla tedavi yoluna gidilmiş.

Fizyolojik perspektiften bakıldığında intrakapsüler cerrahi eklemin değişikliklere adaptasyonunu sınırlandırdığı için kontendikedir.Fizyolojik limitlerine müdahale edilmediğinde TME oldukça rejeneratif ve adaptif bir eklemdir.

KEMİK FİZYOLOJİSİ

Mineralize dokuların incelenmesinde teknik limitasyonlar bulunduğu için kemik fizyolojisi kemik morfolojisi gibi netlik kazanmamıştır. Uygulanan yüklerin ortodontik ve ortopedik tayini için kemik hücre fonksiyonunu time markers (kemik işaterleyicileri) ve fizyolojik göstergeler(DNA işaretleyicileri, histokimya, in situ hibridizasyon) gerektirmektedir. Bu ileri metotlarla sistematik araştırmalar kemik fizyolojisiyle ilişkili önemli klinik konseptler tanımlamıştır.

Özelleşmiş Tayin Metodolojisi

Uygulanan yüklerin fizyolojik olarak açıklanması spesifik metotlar gerektirir:

  • Mineralize bölümler korunmuş yapının ve fonksiyon ilişkilerinin etkili göstergeleridir.
  • Polarize ışık birefrigance kemik matriksi içinde periferde yerleşmiş kollegen fibrillerini gösterir.
  • Florasan işaretleyiciler(örn. tetrasiklin) spesifik bir zamanda daimi olarak mineralize kemiğin tüm kısımlarını işaretler.
  • Mikroradyografi aynı bölümlerdeki mineral yoğunluk patternlerini tayin eder.
  • Otoradyografi fizyolojik aktiviteyi göstermek için radyografik olarak işaretlenmiş precursörleri gösterir.
  • Nükleer hacim morfometrisi osteogenik dokulardaki osteoblast precursörlerini tayin eder.
  • Hücre kinetiği hücre siklusu içinde morfolojik olarak ayırd edilebilen olaylara dayanan hücre fizyolojisinin nicel (kantitatif) analizidir.
  • Finite element modeling yaşayan dokuları da içeren tüm maddeler içinde stress ve strain hesaplamalarını içeren mühendislik metodudur.
  • Mikroelektrotlar PDL gibi yaşayan dokulara yerleştirildiğinde mekanik yükleme ile potansiyel elektrik değişikliklerini gösterebilir

.Mineralize Kesitler

Dişlerin, periodonsiyumun, destek kemiğin kritik analizlerinin birçoğunda tamamen mineralize kesitler rütin demineralize histolojik kesirlerden daha önemlidir çünkü tamamen mineralize kesitler daha az distorsiyona mağruz kalmıştır. Ayrıca inorganik mineral ve organik matriks aynı anda incelenebilir. Doku-seviye çalışmalarında 100µm kalınlık uygundur çünkü birçok analitik metotla çalışılabilir. Kemik işaretleyicileri olmaksızın mineralize kesitlerin mikroradyografik görüntüleri kortikal kemiğin dayanıklılığı, maturasyonu ve turn-over hızı ile ilgili önemli bilgiler sağlar. Kesit kalınlığını 25µm’nin altına indirmek kemik işaretleyicilerinin çözünürlüğünü ve hücresel detayları belirgin olarak arttırır. Özel boyalar selüler ve ekstraselüler yapıların kontrastını artırmak için yararlıdır. İnce mineralize kesitlerin dezavantajları: (1)kemik işaretleyicileri çabuk solar ve (2)mikroradyografik analizler için doku yoğunluğu yetersizdir.

Polarize Işık

Polarize ışıkla ortaya çıkan lameller fringe(ışığın kırılmasıyla oluşan çizgilerden biri) patternleri matriks içinde periferal kollegen yerleşimini gösterir. Lameller kemiğin çoğu dik açıyla birleşen farklı kollejen fibril katmanlarına sahiptir. Buna rağmen aynı osteonda veya yakın osteonlarda iki tür özelleşmiş kollejen konfigürasyonu görülebilir.(1)longitüdinal olarak yerleşmiş kollejen lifleri gerilmeye direnç gösterir.(2)transvers veya sirkümferansiyel kollejen lifler kompresyon için periferal desteklerdir. Kemik formasyonu sırasındaki yükleme durumları kemiğin maruz kaldığı yüklere karşı en iyi şekilde direnç gösterecek şekilde kollejen liflerin yerleştiğini göstermektedir. Buradaki önemli nokta mineralize dokunun internal lameller organizasyonunu değiştirerek kemiğin farklı yükleme durumlarına adapte olduğudur.

Flourasan İşaretleyiciler

Kalsiyuma bağlanan işaretleyiciler kemik formasyonunun anabolik time markerlarıdır. İşaretleyici insidansı ve işaretleyiciler arası mesafenin histomorfometrik analizi kemik büyümesinin ve fonksiyonel adaptasyonun mekanizmasının tayininde kullanılan etkili metotlardır. Farklı dalga boylarında parladıkları için altı farklı işaretleyici kullanılabilir(1)tetrasiklin(10 mg/kg parlak sarı); (2)kalkein yeşili(5mg/kg parlak yeşil); (3)xylenol orange (60 mg/kg orange); (4)alizarin complexone (20mg/kg kırmızı); (5) demeclocyclin (10 mg/kg gold); (6) oksitetrasiklin (10 mg/kg greenish yellow). Multiple-flourochrome metodu (farklı işaretleyicilerin farklı zamanlarda kullanılması) kemik büyümesinin, iyileşmenin, fonksiyonel adaptasyonun tayininde önemli bir metottur.

Mikroradyografi

Yeni oluşan kemiğin matür kemikten daha az mineralize olduğu gösterilmiştir. Yeni oluşan kemik matriksi osteoiddir. Mineralize kemik matriksi olması için yaklaşık 1 hafta gerekmektedir. Kemik matriksinin konfigürasyonuna bağlı olarak osteoblastlar son miktarın %70 ila %85’ini primer mineralizasyon denen aşamada depolar. Sekonder mineralizasyon (mineral maturasyonu) kristal büyüme prosesi ile maturasyon prosesini 8 ayda tamamlar.Kemik dokusunun dayanıklılığı direkt olarak mineral içeriğine bağlı olduğu için tüm kemiğin sertliği ve dayanıklılığı kemiksi dokunun mineralizasyon derecesine ve dağılımına bağlıdır. Yeni kemiğin başlangıç dayanıklılığı primer mineralizasyona bağlıyken nihayi (son) dayanıklılığı kristal büyümenin fizyokimyasal prosesi olan sekonder mineralizasyonla gerçekleşir.Tamamen mineralize olmuş lameller kemiğin daha az relaps eğilimi göstermesi beklenir. Aktif ortodontik tedaviden sonra yeni oluşan kemiğin mineral maturasyonuna izin vermek için yapılan dental düzeltmelerin 6-8 ay idame ettirilmesi gerekir.

Multiple flourochrome kemik işaretleyicilerinin mikroradyografik görüntüleme ile aynı kesitlerde kullanılması ortodontik ve fasiyal ortopedik tedavi ile etkilenmiş iskeletsel alanların büyüme ve adaptasyonuyla ilgili önemli bilgiler sağlamaktadır.Bu alanlar(1)midfasiyal yapılar, (2)PDL; (3) alveolar process; (4) mandibular kondil; (5)TME’in temporal fossası

Perkütanöz kemik içi implantlar tavşan nazal sutürlarının gerilme ve sıkışma ile yüklenmesinin etkili yolu olmuştur.Tavşanlardaki yavaş sutüral ekspansiyon nazal kemiklerin periosteal yüzeylerinde ve sutürun kemik marjini boyunca yüksek kaliteli lameller kemik oluşmasını sağlamıştır. Nazal kemiklerin sıkışması sonucu sutüral kemik marjinleri boyunca rezorpsiyon gösterilmiştir. Sutürun sıkışma ve gerilme ile yüklenmesi yakın kemiklerde aşırı modeling ve remodelling ile birlikte görülmüştür. Fizyolojik ve teropotik yüklere sutural adaptasyon ile birlikte yakın kemiklerde hızlanmış bölgesel modelling ve remodelling gözlenir.

Bir tavşanın maksiller molarını taşıyan alveolar kemiğinin niteliği ve maturasyonu histolojik kesitte mikroradyografik görüntü yöntemi ile gösterilmiştir. Eğer aynı kesit florasan ışıkla tekrar incelenirse PDL çevresindeki kemikte osteojenik aktivite görülebilir. Keskin işaretleyiciler lameller kemiği işaretlerken diffüz işaretleyiciler dalgalanan (woven bone) kemiği işaretler. Alveolar kemiğin remodellingi(extensive turnover) internal işaretleyicilerin alınımı ile gösterilir. Bu veri tüm alveolar kemiğin diş hareketi gösterdiğini açıklar. Anabolik ve katabolik modeling periosteum sınırındaki kemik yüzeyleri ve PDL boyunca meydana gelir. Remodeling (çift odaklı resorpsiyon ve formasyon) adaptasyon ve internal turnover prosesidir.

Limitli olarak temporal fossa özellikle anteroposterior yönde büyüme ve fonksiyonel yüklemeye adapte olabilir ancak iskeletsel büyüme ve adaptasyon başlıca mandibular kondil tarafından gerçekleştirilir. Bir çalışmada büyümesini tamamlamış yetişkin dişi tavşanlarda ve adolesent tavşanlarda kemiği larşılaştırmak amacıyla multiflorokrom işaretleme ve mikroradyografi kullanılmış.Adolasantta primary spongioz olan artikülar kartilajın hemen altında endocondral kemik tabakasında ‘woven’ kemiğin hakim olduğu görülmüş. Daha altta primer spongiosa seconder spongiozaya(geniş sıkı işaretleyiciler) dönüşmüştür. Sekonder spongiosa içinde derinlere ilerledikçe (trabeküler kemik) lameller kemiğin devam eden remodellingi keskin işaretlerle gösterilmiştir. Kemik modelling ve remodellinginin bu progresif paterni uzun kemiklerin büyümesinin karakteristik iskeletsel mekanizmasıdır. Buna karşın yetişkin tavşanlarda ‘woven’ kemikten oluşan daha ince bir subkondral bölge vardır. Metafiz tamamen sekonder spongiosa dan oluşmuştur. Kemik işaretleyici uptake’i lameller kemiğin yüksek remodelling hızını göstermektedir.

Bu veriler ağır fonksiyonel yükleme neticesinde kondilde yüksek hızda remodelling olduğunu göstermektedir.Önemli histolojik varyasyonlar yetişkin ve adolescent tavşanlarda TME’in yüksek adaptasyon özelliğini göstermektedir. Buna rağmen, yetişkin tavşanda ince subkondral bölümdeki ‘woven’ kemik ve diffüz işaretleyiciler aşırı yüklendiğinde kondilin fragil olabileceği ve dejeneratif değişiklikler oluşabileceği şüphesini akla getirmektedir. Buna rağmen yüksek fizyolojik aktivite hızı kondilin iyileşme kabiliyetini ve incinme sonrası rejenerasyonunu açıklayabilir.

Otoradyografi

Yapısal ve metabolik materyaller için radyoaktif precursörler nükleer emülsiyonla kaplanmış histolojik kesitlerde izlenebilir. Radyoaktif çözeltilerin yeri belirlenerek radyoaktif precursörlerin yeri tespit edilebilir. Doku örneği yapılmadan önce proteinler, karbonhidratlar ve nükleik asitler için özel radyoaktif işaretleyiciler bilinen aralıklara enjekte edilir. İşaretleyicilerin uptake’inin kalitatif ve kantitatif tayini hücre aktivitesinin fizyolojik indeksidir. Otoradyografik işaretleme prosedürlerinin sıklıkla kullanıldığı kemik araştırmaları DNA sentezinde H-timidin işaretlemesi ve yeni oluşan kemik matriksinde H-prolin işaretlemesidir. İleride önemli bir kemik hücre kinetik metodu olacak olan Bromodeoksiuridin(BDU) immunositokimyası in vivo olarak S-fazı işaretlemesinde kullanılan radyoaktif olmayan bir metottur.

Nükleer Hacim Morfometrisi

Osteoblast precursör hücrlerinin differassiasyon aşamasını belirlemek için nükleus boyutlarının ölçümü sitomorfometrik bir prosedürdür. Ortodontik olarak aktif PDL’lerde osteogenezisin tayininde oldukça önemli bir metottur. Preosteoblastlar (C e D hücreleri) osteoprogenitör(A’) hücrelerden veya onların daha az diferansiye precürsörlerinden belirgin olarak daha geniş nükleuslara sahiptirler. B hücresi kompartmanı düşük osteojenik potansiyeli olan veya hiç osteojenik potansiyeli olmayan fibroblast benzeri hücre grubudur. Nukleus boyutunun dikkatli sitomorfometrik tayini Pdl ve diğer kemiğe yakın hücrelerde differansiasyonun belirlenmesinde etkilidir.

Hücre Kinetiği

Osteoprogenitör hücrelerin(A’hücreler) preosteoblastlara(C hücreleri) dönüştüğü çekirdek hacminin arttığı basamak osteoblast histogenezinde hızın sınırlandığı bir basamaktır. Bu morfometrik metodun gelişmesi özellikle kolaylıkla ele alınan PDL gibi osteogenik dokularda kemik hücre kinetiğinin alanını genişletmektedir.

Genel olarak metabolik stimulus remodelling(turnover’ı gerçekleştirmek için koordine rezorpsiyon ve formasyon) üzerinde sistematik etkilere sahiptir ancak diş hareketini sağlayan modelling(rezorpsiyon ve formasyon) prossesi için nonspesifiktir. Örneğin PTH preosteoblastlarda azalmaya neden olan DNA sentezinde ve mitozunda patlamaya neden olur ancak dişin hareketi için spesifik rezorpsiyon ve formasyon alanları oluşturmaz. Diğer taraftan ortodontik kuvvet gibi mekanik stimuluslar çok fazla sayıda osteoblast oluşturan A+A’ ve C+D dalgalarında resiprokal pulsasyonlar oluşturur. Ortodontik olarak stimüle edilmiş PDL’de ve kontrol gruplarında yapılan çalışmalar osteogenezin vasküler dayanağını göstermektedir. Daha az diferansiye osteogenetik hücreler (A+A’) paravaskülerdir(damara 20µm yakınında) ancak preosteoblastlar(C+D) kan damarlarına 30µm den daha uzak alanlarda konsantre olmuşlardır. Stimüle edilmemiş insan PDL’inde paravasküler bölümü gösteren histolojik kesitin fotomikrografıdır. Kesit küçük çekirdekli hücreleri(A+A’), hücresiz alanı ve geniş çekirdekli hücreleri(C+D) göstermektedir. Hücresiz kısım ortodontik olarak aktive edilmiş  PDL’de gözlenmez çünkü hücrelerin yeni osteoblastlar oluşturmak için damarlardan migrasyonu söz konusudur.

Finite Element Modeling

FEM mekanik olarak yüklenmiş yapılarda stress ve strainin hesaplanması için kullanılan bir analitik tekniktir. Kompleks yükler altında farklı şekiller içeren detaylı yapıları ve materyallerin modelize edilmeleri için kullanılan bir metottur. Yapıları mekanik olarak nasıl etkileneceği belli olan uygun olarak birleşmiş küçük elementlere indirgeyerek tüm yapının yüklenmesi tahmin edilebilir. Bir çok komponent viscoelastik olduğundan periodonsiyum gibi kompleks osseöz dokularda katı ve fluid mekanikler modelize edilmelidir. Periodontal stress ve strainlerin gerçekçi tahminlerinin viskoelastik yapılarla modelize edilmesi gerekse de başlangıç stress seviyeleri periodontal dokuların lineer elastik komponentlerin tahminleri ile elde edilebilir. Viskoelastik yapılar modelize edilemese de başlangıç stresleri ortodontik olarak kemik rezorpsiyonu ve formasyonuna neden olan mekanik durumların tanımlanmasında yararlı olabilir.

Mikroelektrotlar

PDL’e gingival sulkustan tungsten veya cam elektrotların yerleştirilmesi canlı hayvanlarda osteojenik dokuya ulaşmanın atravmatik yoludur. Bu teknik ortodontik kuvvet uygulanmaya başlandığında PDL’in ekstraselüler kısmında elektriksel potansiyeldeki değişikliklerin ölçülmesinde kullanılır. Genel olarak, PDL’in genişleyen alanları negatif elektriksel potansiyele sahipken, sıkışmanın olduğu bölgeler pozitif elektriksel potansiyele sahiptir. Bu sonuçlar uzun yıllardır katot tarafında kemik oluştuğunu ve anot tarafında rezorpsiyon gerçekleştiğini elirten prensiple uyumludur. Solunum durduktan 20 dk sonra elektriksel aktivite kaydedilemediğinden dolayı ortodontik olarak stress uygulanan PDLki elektriksel yüklemeler ancak yaşayan dokularda kaydedilebilir.

Kemik Dokusunun Klasifikasyonu

Ortodontik diş hareketi immatür yeni kemiğin rapid formasyonuyla sonuçlanır. Retansiyon periodunda yeni oluşan kemik remodele olur ve olgunlaşır.ortodontik tedavinin biyolojik mekanizmalarına uygun hareket etmek için kemik tipleri bilinmelidir.

Woven Bone

Yapısal olarak çok farklılık gösterir zayıf, deorganize ve az mineralizedir.Yara iyileşmesinde önemli rol oynar çünkü:

  • Kemik defektlerini hızla doldurur
  • Osteotomi segmentlerinde ve fraktürlerde başlangıç devamlılığını sağlar
  • Cerrahi veya travma ile zayıflamış kemiği güçlendirir.

Ortodontik kuvvet nedeniyle yeni oluşan kemik genillikle woven bone yapısındadır. Yetişkin iskeletinde normalde woven kemik bulunmaz; kompozit kemik oluşturmak için sertleşir, lameller kemiğe remodele olur veya olgunlaşmadan yüklenirse hızla rezorbe olur. Ortognatik cerrahi sonrası iyileşme periodu ve ortodontik retansiyon açısından woven bone’un fonksiyonel limitasyonlarını bilmek önemlidir.

Lameller Kemik

Lameller kemik yetişkin insan iskeletinin %99’unu oluşturan sert, güçlü, organize, iyi mineralize olmuş kemiktir. Primer mineralizasyon sırasında yeni lameller kemik oluşurken osteoblastlar tarafından hidroksiapatit yüklenir. Sekonder mineralizasyon mineral komponenti tamamlayan aylar süren bir fiziksel aşamadır(crystal growth). Fizyolojik limitler dahilinde kemiğin dayanıklılığı mineral içeriğine bağlıdır. Woven bone yeni lameller kemikten, yeni lameller kemik ise matür lameller kemikten daha zayıftır.Ortodontik olarak hareket ettirilmiş dişi destekleyen lameller kemik aktif tedavi üzerinden yaklaşık 1 yıl geçmediği sürece dayanıklılığını tamamen kazanamaz. Bu ortodontik retansiyon ve ortognatik cerrahi sonrası dönem için önemlidir.

Kompozit Kemik

Kompozit kemik ‘cancellous compaction’ olarak adlandırılan woven kemiğin yığılmasıyla oluşan lameller kemiğin depozisyonu sonucu meydana gelen kemik dokudur. Bu gelişim dayanıklı kemiğin oluşmasındaki en hızlı yoldur. Ortodontik kuvvet uygulamasının fizyolojik yönünde kompozit kemik önemli bir ara tiptir ve postoperatif iyileşme döneminde ve retansiyon döneminin erken safhalarında genellikle predominant kemik dokusudur.Kemik istenilen konfigürasyonda oluştuğunda woven kemiğin birleşmesi ve lameller kemik primer osteonlar olarak bilinen yapıları oluşturur. Kompozit kemik en iyi şekilde oluşmuş olsa dahi kemik partikülleri üzerine kuvvet yüklendiğinde sekonder osteonlara remodele olur.

Bundle Bone

Bundle bone tendon ve ligamentlerin ateke olması için lameller yapının fonksiyonel adapte olmuş formudur. Perpendiküler strialar-Sharpey lifleri- bundle kemiğin majör ayırıcı faktörleridir. Bundle kemiğin geniş katmanları fizyolojik kemik oluşan yüzeyler boyunca genellikle PDL’e yakın olarak izlenir.

İSKELETSEL ADAPTASYON

Mekanik çevreye iskeletsel adaptasyon kemik kütlesindeki, geometrik dağılımdaki, matriks organizasyonundaki ve lamellerdeki kollejen orientasyonundaki değişikliklerle oluşur. Kemik formasyonunu etkileyen bu adaptif mekanizmaların yanısıra osseöz yapının mekanik özellikleri maturasyon, fonksiyon, yaşlanma ve patolojik proseslerle değişir. Fizyolojik ve patolojik birkaç örnek: sekonder mineralizasyon, ortalama kemik yaşı, vitalite kaybı(patolojik hipermineralizasyon)dır.

Modeling ve Remodeling

Trabeküler ve kortikal kemik temel olarak iki ana mekanizma ile büyür, adaptasyon gösterir: modeling ve remodeling. Kemik modelinginde bağımsız formasyon ve rezorpsiyon alanları kemiğin formunu (şekil boyut veya her ikisi) değiştirir. Remodelingte daha önce var olan kemiğin yerini almak için çift taraflı(coupled sequence of rezorption and formation occurs) rezorpsiyon ve formasyon meydana gelir. Dens kompakt kemiğin internal remodelingi(turn-over) aksiyel olarak yerleşmiş formasyon ve rezorpsiyon konları içerir. Kemik modelingi headgear, RPE, fonksiyonel apareyler gibi uygulanan kuvvetlere adaptasyonda ve yüzün büyümesinde dominanttır. Modeling değişiklikleri sefalometrik çizimlerde gözlenebilir ancak aynı zamanda oluşan remodeling olayları ancak mikroskopik seviyelerdedir. Remodeling klinik radyograflarda gözlenemez.

Sabit remodeling (internal turn-over)coupled rezorpsiyon ve formasyon ile kalsiyumu mobilize eder ve depolar; kemik aynı tarafta rezorbe edilir ve depolanır. Osteoblastlar, osteoklastlar ve onların precürsörlerinin coupling factors olarak bilinen kimyasal messangerlar aracılığıyla iletişim kurduğu kabul edilir. Transforming growth faktör beta bunlardan biridir.

KORTİKAL KEMİK BÜYÜMESİ ve MATURASYONU

Enlow insan kafatasından kesitler almış ve rezorpsiyon ve apozisyon yüzeylerini histolojik olarak tanımlamıştır. Kemik modelinginin tüm paterni ‘external remodeling’ fasiyal büyümenin mekanizmasını açıklamaya yardımcı olmuştur. Metot aktif ve inaktif modeling kısımlarını ayırd edemese de maksilla ve mandibuladaki bölgesel aktivitenin yönünü tanımlamak için yeterlidir. Bu osseöz topografi metodu fasiyal kemiklerin yüzeyel modelingini anlamada önemli bir ilerlemedir.

Melsen osseöz topografi metodunun kapasitesini arttırmak için mineralize kesitlerin mikroradyografik görüntülerini kullanmıştır. Primer ve sekonder mineralizasyon patternleri aktif apozisyon alanlarını tanımlar ve kemik formasyon hızının basit indeksini sağlar. Yaşları 0-20 arasında değişen normal bayan ve erkek 126 bireyde yapılan sistematik otopsi çalışmaları çocuklarda ve adolasanlarda anatomik olarak tanımlanmış anterior kraniel kaidede en stabil kemik yapıları göstermiştir. Sefalometrik filmlerin süperpozisyonu sonucu sella turcica’nın anterior kurvatürünün, cribriform plate’in ve frontal kemiğin internal kurvatürünün en stabil kemik landmarkları olduğu belirtilmiştir. Bu araştırma anterior craniel kaide süperpozisyonları için en güvenilir standartları da sağlamıştır.

Roberts ve ark. geniş zaman aralıklarında modeling ve remodeling paternlerini tayin etmek için multiple florokrom işaretlemesinin ve mikroradyografinin eş zamanlı kullanımını tanıtmışlardır. Noorda bu metodu adolasan tavşanlarda mandibulanın subkondiler büyümesinin üç boyutlu tayini için kullanmıştır. Subkondiler bölgenin kesitleri(cross-sections) orijinal, yeni işaretlenmiş ve önceden işaretlenmiş kemik üzerinde florasan zaman işaretleyicilerine göre süperpoze edilmiştir. Tüm kesitler aynı seviyede olduğundan orijinal kemiğin ve önceden işaretlenmiş kemiğin süperpozisyonu mandibula superior yönde büyürken rezorbe olan ve oluşan kemik miktari ile ilgili bir indeks sağlamıştır. Bu metot şu ana kadar kortikal kemik drifti ile ilgili en kesin bilgiyi sağlamıştır. Tavşanlardaki adolasan büyüma sırasında interramal genişlikteki artışın ana mekanizması tüm subkondiler bölgenin lateral driftidir.

Noorda’nın çalışması aynı zamanda primer kemiğin yüzeysel modeling hızıyla ilgili olarak önemli kantitatif veri sağlamıştır. Primer kortikal kemik sekonder osteonlara 2 ay içerisinde dönüşmüştür. Böylece remodeling primer kortikal kemiğin zamana dayanan maturasyonudur.

Cutting and Filling Cones

Bu konların kompakt kemiğe dönüşümü turnover’ın önemli determinantlarındandır. İlerleme longitüdinal kesitlerde işaretlenmiş kemiğin formasyon başlangıç alanından rezorpsiyonun bittiği çizgiye kadar olan mesafenin ölçümü ile belirlenir. Yapılan son çalışmalar yeni sekonder osteonların işaretleyicilere 6 aya kadar tutunduğunu  yani insan lümen dolumunun oldukça yavaş olduğunu göstermektedir.

Osteotomi veya implant yerleştirilmesi sonrası kallus oluşumu ve nekrotik kemik marjinlerinin rezorpsiyonu modeling olaylarıdır; buna rağmen bu alanları çevreleyen devital kortikal kemiğin internal yer değiştirmesi remodelingtir. Ayrıca lokalize remodeling gradienti herhangi bir invaziv kemik prosedüründe kemik yakınlarında dağılır. Bu olay ‘regional acceleratory phenomenon’ (RAP) olarak adlandırılır ve postoperatif iyileşme açısından önemli bir noktadır.Ortodontistler postoperatif dönemde bu yoğun modeling ve remodeling aktivitelerinin avantajlarını kullanabilir. Bunlar: (1)LeFort I osteotomisi takip eden birkaç hafta içinde ortopedik olarak maksilla HG ile pozisyonlandırılabilir............(2) ortognatik cerrahi sonrası dişlerin ortodontik olarak sıralanmasını hızlı şekilde bitirebilir.

Modeling ve remodeling mekanik ve metabolik sinyallerin kesişimi ile kontrol edilebilir. Kemik modelingi fonksiyonel olarak uygulnan kuvvetlerin biyomekanik kontrolü altındadır. Buna rağmen hormonlar ve diğer metabolik ajanlar özellikle büyüme periodlarında ve ileri yaşlarda güçlü sekonder etkilere sahiptirler. Parakrin ve otokrin mekanizmaları (lokal büyüme faktörleri ve prostoglandinler gibi) yara iyileşmesi sırasında mekanik kontrol mekanizmalarının geçici olarak yerini alabilir.Remodeling primer olarak turn-over hızını değiştirdiği için PTH ve östrojen gibi metabolik medyatörlerle ilgilidir. Tc-bifosfatla işaretlenen kemik alveolar proseslerin (basillar mand. değil) yüksek remodeling kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir.Marker uptake’i vertebral kolonun trabeküler kemiğindekine benzerdir. Vertebral kolon yıllık hızları %2-%10 olarak bilinen diğer kortikal kemiklerle karşılaştırıldığında yılda %20-%30 hızla remodele olur. Devam eden kemik turn over’ının metabolik mediasyonu kemiklerden kontrollü olarak kalsiyum geçişini sağlar.

Yapısal ve Metabolik Fraksiyonlar

Kortikal kemiğin yapısal fraksiyonu dış kısımlarda stabilken, metabolik fraksiyon iç bölümlerde oldukça yüksektir. Primer metabolik kalsiyum rezervleri kortikal kemiğin endoesteal yarısında ve trabeküler kemikte bulunur. Ortodontik tellerde olduğu gibi kemiğin sertliği ve dayanıklılığı direk olarak kesitleriyle ilgilidir. Diafizial rijidite periosteal yüzeyi çevreleyen lameller eklenmesiyle eklenmesiyle kolayca arttırılabilir. Ayrıca periosteal yüzeydeki yeni kemik dokusu katmanı kemiğin çapını arttırdığı için kemiğin dayanıklılığını arttırır. Mühendislik terimlerinde cross-sectional rijidite bölgenin ikinci momenti ile ilgilidir. Bu genel olarak yuvarlak tellerin çapı ve dayanıklılığı için de geçerlidir.Telin rijiditesi çapının dördüncü kuvvetiyle orantılı olarak artar.Böylece, çap iki katına çıkarılırsa sertlik on altı kez artar.

Yeni kemiğin endoosteal yüzeylere eklenmesi kemiğin dayanıklılığını çok az etkiler. Yapısal olarak uzun kemikler ve mandibula maksimum dayanıklılığı(strength) minumum kütle ile karşılayan dizaynda modifiye tüplerdir. Limitler içinde, endosteal kemikte kemik kaybı veya kompakt kemiğin üçte bir iç kısmında kemik kaybı kemik rijiditesi üzerinde çok az etkiye sahiptir. Kemik dayanıklılığını şiddetli olarak maskelemeyecek şekilde metabolik ihtiyaçları karşılamak için iç korteks mobilize edilebilir. Bu osteopöröz hastalarının normal çapta ama ince kortekse sahip kemiklere sahip olmasının sebebidir. Şiddetli metabolik stressler altında dahi kemik önemli bir prensibi takip eder: ‘minimum kütle ile maksimum gerilim “maksimum strength with minimum mass”

KEMİK METABOLİZMASI

Uygulanan kuvvetlere veya değişen fonksiyona biomekanik cevap hastanın metabolik durumu ile ilgilidir. Bu bölümde kemik metabolizmasının temelleri klinik pratik ile ilgili olarak tartışılacaktır.

İskeletsel sistem yapısal ve metabolik fonksiyonlar içeren özelleşmiş mineralize dokulardan oluşmaktadır. Yapısal olarak, özel fonksiyonlara adapte olmuş lameller, woven, kompozit, bundle kemikler osseöz doku tipleridir. Modeling ve remodeling mekanik ve metabolik isteklere cevap niteliğindedir. Kemiğin biyomekanik maniplasyonu ortodontinin ve fasiyal ortopedinin fizyolojik temelidir. Ortodonti kemiği ele alan bir tedavidir ve kalsiyum metabolizması da önemli bir noktadır. Yapı ve metabolizmanın ilişkisi nedeniyle kemik yapısını ve fonksiyonu anlamak hasta seçiminde, risk tayininde, tedavi planında ve istenen dentofasiyal ilişkilerde retansiyon açısından önemlidir.

Kemik vücuttaki primer kalsiyum rezervuarıdır. Kalsiyumun %99’u iskelet sistemde depolanır. Kemik materyalinin devamlı akışı biyomekanik, endokrin ve serum kalsiyum düzeyini 10mg/dl seviyesinde tutan kontrol faktörlerinin kompleks ilişkisi ile ilgilidir.

Kalsiyum Homeostazis

Kalsiyum hemostazı mineral dengesinin devam ettirildiği bir prosestir. Serum kalsiyum seviyesinin 10mg/dl seviyesinde tutulması önemli bir yaşam destek fonksiyonudur. Kritik serum kalsiyum düzeyini arttırmak için önemli miktarda kalsiyum gerekirse kemik dokulara başvurulur . Alveolar proses ve çene kemiklerinin baziller kısımları da kemik kaybına uygunluk gösterir.

Şiddetli iskeletsel atrofi vakalarında bile,  alveoler prosesin dış korteksi ve dişlerin etrafındaki lamina dura korunur.

Kalsiyum homeostazı üç mekanizma tarafından desteklenir. (1) kalsiyumun kemik sıvısından anlık akışı (saniyelerle ifade edilir) (2) osteoklast ve osteoblastlar tarafından kısa dönemde oluşan cevap (dakika, gün) (3) kemik döngüsünün uzun dönem kontrolü. (hafta-ay). Serum kalsiyum seviyelerinin, yaklaşık 10mg/dl seviyelerindeki tam regülasyonu, sinir iletkenliği ve kas fonksiyonu için gereklidir. Düşük serum kalsiyum seviyesi tetani ve ölümle sonuçlanabilir.Yüksek serum kalsiyum seviyeleri, genellikle hipertiroidizim ve bazı malignensilerin göstergesidir. Hiperkalemi, böbrek taşına ve yumuşak dokunun  distrofik kalsifikasyonuna yol açabilir. Normal fizyoloji serum kalsiyum seviyesinin kontrolünü gerektirir.

Kalsiyum homeostazının anlık regülasyonu, kalsiyum iyonlarının kemik sıvısı içine ve dışına seçici transferiyle gerçekleşir.  Kemik sıvısı, ekstraselüler sıvıdan, osteoklastlar yada ince kemik soy hücreleriyle ayrılır. Serum kalsiyum seviyesindeki bir azalma PTH sekresyonunu stimüle eder ki bu da, kalsiyum iyonlarının kemik sıvısından osteositlere ve kemik soy hücrelerine transportunu arttırır. Vitaminin D nin aktif metaboliti, (1,25 dihidroksikolekalsiferol [1,25-DHCC]) kalsiyum iyonlarının kemik soy hücrelerden ekstraselüler sıvıya pompalanmasını arttırır. Bu olaylar vasıtasıyla, kalsiyum, kemik soy hücreleri üzerinden taşınır ve kemik sıvısından ekstraselüler sıvıya kalsiyum iyonlarının akışıyla sonuçlanır. Kemik rezorbsiyonu olmadan fizyolojik limitler içinde kalsiyum homeostazını desteklemek mümkündür. Radyoizotop çalışmaları, kemiğin osteoblastik ve osteoklastik aktivite olmadan mobilize olabilen bir diffüz mineral komponenet içerdiğini doğrulamıştır. Bunun yanında, güçlendirilmiş bir negatif kalsiyum dengesi, kemik yüzeylerinden kalsiyumun hareketiyle kompanze edilebilir.

Serum kalsiyum seviyelerinin kısa dönem kontrolü PTH, 1,25-DHCC ve kalsitonin hormonlarıyla ve dakikalar içinde, kemik rezorbsiyon ve formasyonu etkiler. Kalsitonin, tiroid bezinin interstisyel hücreleri tarafından üretilen bir hormondur ve kemik rezorbsiyonunu suprese ederek hiperkalsemi kontrolüne yardım ettiğine inanılır. PTH üç önemli görevde rol alır.(1) promonosit prekürsörlerinden osteoklast entegrasyonunu arttırır. (2) var olan osteoklastların rezorbsiyon oranını arttırır, ve (3) osteoblastların kemik oluşturmadaki oranını suprese edebilir.

Metabolizmanın uzun dönem regülasyonunun iskelet üzerinde derin etkileri vardır. Biyomekanik faktörler (örneğin normal fonksiyon, egzersiz, postür, alışkanlıklar), nonkalsifik hormonlar (seks steroidleri, büyüme hormonu) ve metabolik mekanizmalar daha önce tartışılmıştı Bunlar kütle geometrik dağılım ve kemiğin yaşını tanımlar. Kütle ve kemiğin geometrik dağılımı, seks hormonu durumundan ve yük geçmişinden (biyomekanikler) önemli ölçüde etkilenir. PTH, remodeling sıklığının primer düzenleyicisidir. (Kutu 3-1) yetişkin iskeleti,neredeyse tamamen sekonder kemikten oluştuğu için, PTH aracılı aktivasyon sıklığı ana kemik yaşını belirler. Kemik yaşı, frajilitenin önemli bir belirleyicisidir çünkü yaşlı kemik hasarlar tarafından güçsüzleştirilmiştir.

KALSİYUM KORUNUMU

Kalsiyum korunumu iskelet kütlesinin korunmasını içeren bir kemik metabolizması görüşüdür. Bir problem nedeniyle yada metabolik ve biyomekanik problemlerin bir kombinasyonu sebebiyle oluşan bir kalsiyum korunumu hatası, rekonstrüktif diş hekimliğinde (ortodonti ve ortognatik cerrahi) hastada yetersiz kemik kütlesine sebep olur.

Böbrek, vücuttaki primer kalsiyum korunumu organıdır. Kompleks salınım serileri vasıtasıyla ve endokrin fonksiyonlarıyla, böbrek kalsiyum kaybını azaltırken fosfat salınımını arttırır. Renal fonksiyonları zayıflamış bir hastada endosseöz implantlar yada ortognatik cerrahi gibi ossöz manipulatif prosedürler için genellikle yüksek bir risk bulunmaktadır. Sekonder hiperparatiroidizm ve zayıflamış vitaminin D metabolizması komponentleri sebebiyle, böbrek hastalığı azalmış kemik kalitesiyle sonuçlanabilir ki bu duruma renal osteodistrofi denir.

İnce bağırsaktan emilim, eksojen kalsiyum ve fosfatın primer kaynağıdır. Fosfat, pasif olarak absorbe edilir ve ender olarak yetersizdir. Optimal kalsiyum geçişi, aktif bir absorbsiyon mekanizma  gerektirir. Bağırsak emilim işleminde tek faktör kalsiyum-bağlayıcı proteindir.Bu da vitamin D nin aktif metabolitine cevap olarak oluşur. Düşük kalsiyum emilimiyle ilgili klinik profiller, süt ürünlerinden eksik diyet uygulamasını vitamin D eksikliği, karaciğer ve böbrek probleminin içerir.

Normal fizyolojik durumlarda böbrek ve bağırsakların sekretuar işlemlerinin bir sonucu olarak, vücut günde yaklaşık 300 mg kalsiyum harcar. Serum kalsiyum seviyesinin devamı için bu 300mg’lık miktar bağırsaktan emilimle toparlanır. Bununla beraber, kalsiyumun bağırsaktan emilimi vitamin D ye bağlıdır ve %30 kadarı yeterlidir. Eğer günde 300mg’dan az kalsiyum emilirse, serum kalsiyum seviyesi düşer, PTH sekresyonu ortaya çıkar ve gerekli kalsiyum kemikten elde edilir .

Pozitif kalsiyum dengesi, normal olarak büyüme periyodunda ve yaklaşık 10 yıl sonra ortaya çıkar. Prepubertal çocukların iskeletsel kütlesi, düzenli kalsiyum ilaveleriyle arttırılabilir. Pik iskeletsel kütle 25-30 yaşları arsında elde edilir. Erken erişkin yaşlardan sonra, doğal yaşlanmaya negatif kalsiyum dengesi eşlik eder ve hayat boyu kemik hacminde ilerleyen bir azalma olur. Sıfır kalsiyum dengesi iskelet kütlesi devamının sağlanmasında ideal metabolik  durumdur. Kemiğin korunumu, uygun diyet, endokrin dengesi ve yeterli egzersiz gerektirir.

            Diyet:

Hayvan çalışmalarında, köpeklerde alveolar prosesteki endosteal kemik kaybının düşük kalsiyum diyetiyle sürdüğü gösterilmiştir. Bu veri, oral kavitenin kemiklerinde düşük kalsiyum diyetinin ciddi etkilerinin olduğunu göstermektedir. Yetişkin bireyler için önerilen günlük kalsiyum alımı (RDA) 1000-1500 mg’dır. Büyümekte olan adolesan hamile yada emziren bayanlar için ve özellikle hamile genç erişkin için ihtiyaç günde 1500 mg kadar fazladır. Östrojen replasman tedavisi görmeyen postmenapozal kadınlar günlük 1500 mg kalsiyum almalıdır. Amerika’da süt ürünleri yaklaşık %70 diyet kalsiyumu içerir.

Obezitenin sağlığa yararı çok azdır ancak osteoporoz için koruyucu bir faktördür. Bunun yanında düşük ağırlık, osteoporoz için bir risk faktörüdür. Ağırlık kontrolü, risk popülasyonunu ilgilendirdiği için kalsiyum-kalori oranı beslenmede önemlidir.

Kalsiyum ?kalori oranına uygun süt ürünleri yağsız süt, mozorella peyniri, İsviçre peyniri ve düşük yağlı yoğurttur. Bu ürünler yaklaşık 300 mg  kalsiyum ve 100-200 kalori içerir. Bazı yetişkinler laktoz intoleransı nedeniyle sütten uzak durur. Bu hastalar , süt alerjileri olduğunu sanır ki bu durum semptomlarla belirlenmelidir. Laktoz intoleransı genellikle klasik anaflaksiden ziyade mide ağrısıyla ortaya çıkar. Eğer süt allerjisi varsa yada herhangi başka bir sebeple yeterli kalsiyum almayı başaramayan hastalar için kalsiyum desteği endikedir. Diğer gıdalar özellikle yeşillik, lifli sebzeler (ıspanak vs) önemli miktarda kalsiyum içerirler fakat sıkı bağlanır ve  az miktarda iyonik kalsiyum emilir. Yeterli süt ürünü içermeyen bir diyetle yeterli kalsiyum tüketmek zordur.

Eczanelerde birçok çeşit kalsiyum desteği bulunmaktadır ve bunların çoğu tarif edildiği şekilde kullanıldığında yeterli kalsiyum sağlar. Bunun yanında tüketiciler bazı doğal desteklerin toksik içeriklerinden sakınmalıdır. Örneğin kemik ve dolomit, önemli miktarda kurşun, arsenik yada diğer ağır metalleri içerir. En ucuz ve toleransı  fazla olan suplement kalsiyum karbonattır. (Tums, Rolaids) Bir suplement içindeki elemental kalsiyum miktarını belirlemek için moleküler ağırlık kullanılmaktadır. Örneğin kalsiyum karbonat sadece %40 kalsiyumdur. Bu şu anlama gelir 500mg tablet sadece 300mg kalsiyum içerir.

Endokrinoloji

Peptit hormonlar (örn, PTH, büyüme hormonu, insulin, kalsitonin) hücre yüzeyi üzerindeki reseptöre bağlanır ve belki de, reseptör kompleksine alınır. Steroid hormonlar (örn Vit D, androjenler, östrojenler) yağda çözünürler ve plazma membranından geçer, nükleus içindeki reseptörlere bağlanırlar.

PTH direk ve indirek vitamin D aracılı etkiler serum kalsiyumunu arttırır. Vitamin D, esansiyel diyet faktörü olarak düşünülüyordu. Vitamin D, yalnızca bir vitamin değil bir hormondur. Kolekalsiferol, UV ışığı olan ciltte sentezlenir, karaciğerde 25 pozisyonunda  hidroksillenir ve daha sonra 1 pozisyonunda böbrekte hidroksillenir ve böylece 1,25 DHCC aktif metaboliti üretilir. Son adım Feedback kontrolüdür; 1 pozisyonundaki hidroksilasyon düşük serum kalsiyum seviyesi tarafından muhtemelen PTH vasıtasıyla indüklenir.Klinik olarak 1,25 DHCC nin majör etkisi, kalsiyumun bağırsaktan aktif emiliminin indüksiyonudur. Vitamin D sentezinin karmaşıklığı nedeniyle, kalsiyum emilimi bir çok aşamada inhibe edilebilir. Bu inhibitörlerin bazıları şunlardır. (1) cildin uygun dalga boyundaki  yeterli güneş ışığını alamaması,(2) diyetle vitamin D alınmasındaki yetersizlik,(3) ciltteki genetik bir defekt, (4) karaciğer hastalığı, (5) böbrek hastalığı.

Seks hormonlarının  kemik üzerinde önemli etkileri vardır. Androjenler (testesteron ve diğer anabolik steroidler) kas-iskelet kütlesini oluşturur ve sürdürür. Androjenlerin primer hipertrofik etkisi, kas kütlesini arttırmasıdır. Kemik üzerindeki anabolik etki, artan kas kütlesi tarafından oluşturulan yükleri arttırmak için bir sekonder biyomekanik cevaptır. Östrojenin  ise kemik üzerinde direk etkisi bulunmaktadır. Kemik remodeling  aktivasyon sıklığını suprese ederek iskeletsel kalsiyumu korur. Menopozda artmış remodeling aktivasyonu, turn-over artışını sağlar. Her remodeling olayına hafif bir negatif kalsiyum dengesi eşlik ettiğinden, gerçek bir turn-over oranı artışı, hızlı kemik kaybıyla sonuçlanır, ve semptomatik osteoporoz oluşumuna yol açar. Genç kadınlarda bile menstrüel siklus durgunluğunda kemik kaybı yatkınlığı oluşmaktadır. Kemik kaybı, düşük vücut yağına sahip ve yoğun egzersiz (koşma, jimnastik) yapan yada anoreksili kadınlarda bir problem  olmaktadır. Çocuk doğurma yılları sırasında östrojen, vücut iskeletini kemik kaybına karşı koruyucudur. Mens eksikliği her yaşta osteoporoz için risk oluşturmaktadır.

Östrojen replasman tedavisi, kalsiyum korunumu ve postmenapozlularda osteoporoz önlenmesi için büyük ölçüde önerilmektedir. Östrojen  tedavisinin göğüs kanseriyle ilgisi bir çok hasta ve doktoru tarafından düşünülmektedir. Genel olarak kabul edilen şudur: Östrojen replasman tedavisi göğüs kanseri riskini %2 oranında arttırmaktadır. Ancak osteoporoz, kalp hastalıkları, kolon kanseri ve Alzheimer hastalığını %50 azaltmaktadır.

Antiöstrojen tamoksifen, bazı göğüs kanseri formlarını tedavi etmekte kullanılmaktadır. Postmenepozal bayanlarda tamoksifenin kemiğe östrojene yakın fayda sağladığı etkisini görülmüştür. Son zamanlarda raloksifenin (Evista) göğüs kanseri riskini arttırmadan osteoporoz ve kalp hastalıklarını azalttıkları gösterilmektedir.

İSKELETSEL UZLAŞMA

İskeletsel sağlık; diyet, egzersiz, yaşam stili ve organ sistemlerinin uygun fonksiyonlarıyla ilişkilidir. Optimal desteği sağlamak için iskelet sistemi kompleks mekanik, endokrin ve hücre seviyesin de düzenleyici mekanizmalarla gelişmiştir. Bu homeostatik mekanizmalardan bir yada daha fazlasındaki bir hata metabolik kemik hastalıklarına yol açar. Düşük iskelet kütlesi yada zayıf osteojenik kabiliyet (veya her ikisi  birden) bazı hastalar için ortodontik yada ortognatik prosedürler için bir miktar risk oluşturmaktadır. Yüksek risk profilindeki bireyler için yerinde medikal tedavi gerçek faydalar sağlar. Eğer osteopeni varsa, osteoporoza eşlik eden erken semptomlar başlamadan düzeltici moleküler tedaviye başlanabilir.

Büyüme yılları sırasında diyetle alınan kalsiyum ihtiyacı artmaktadır. Adölesan dönemde yüksek diyet kalsiyumu alımı (günde 1200 mg) gerekli olmaktadır. Böylece metabolik rezervler kullanılmadan iskeletsel dayanıklılık sağlanır. Hamilelik ve laktasyon 19 yaşından önce olduysa bu, hayatın daha ileriki dönemlerinde osteopeniyi hızlandırıcı bir faktör olabilir. Teenage yıllarında çok sayıda doğum da bu konuyla bağlantılıdır.

Bu durumlarda genç bayan, menopozla ortaya çıkan güçlü negatif kalsiyum dengesine direnecek yeterli iskeletsel rezerve sahip olamayabilir.

Serum kalsiyumunun majör kaynağı trabeküler kemik olmaktadır. Bunun primer nedeni, diferansiyel remodeling oranlarıdır. Kortikal kemik turnover’ı yılda yaklaşık % 2 den %10’a kadardır. Trabeküler kemik ise daha aktiftir ve yılda %20-%30 remodeling gösterir. Trabeküler kemiğin daha labil olmasından dolayı, negatif kalsiyum dengesi oluştuğunda kaydedilmeye daha yatkındır. Bu nedenle osteoporozlu hastalar trabeküler kemikle bağlantılı alanlarda, yapısal kayba eğilimi bulunur. Bunlar omurga, bilek, kalçadır. TME’deki dejeneratif değişikliklerin iskeletsel atrofiyle direk ilişkisi bulunmamaktadır. Bununla beraber, bu mümkündür çünkü iki problemde aynı yüksek-riskli grubu etkilemektedir.

Yaşlanma

Kadın iskeletsel kütlesinin devamı östrojene bağlıdır. Çok sayıda ulusal ve uluslar arası konferanslar osteoporozun önlenmesi için birçok postmenapozal beyaz ve Asyalı kadın için östrojenle tedavi önermiştir. Araştırmalar göstermiştir ki bir çok doktor, hastaya  östrojen reçete edinmesinde hatalar yapmaktadır. Bununla beraber en yaygın problem ise doktorların önerilerine rağmen kadınların buna uymamasıdır. Bu nedenle batı toplumunda bir çok kadında östrojen eksikliği bulunmaktadır. % 20 kadar osteoporoz bulunmaktadır ve %50 kadarında ise osteoporoz semptomları gözlenmektedir. Bununla ilgili sağlık personelleri bilgilendirilmelidir. Bununla beraber düşük risk gurubundaki erkekler yada siyah kadınlarda bile %5’e yaklaşan osteoporoz insidansı bulunmaktadır. Dolayısı ile osteoporoz ve osteopeni herkes için önemli bir sağlık riski olmaktadır. Kemik metabolizması, ortodonti yada ortognatik cerrahi düşünülen herkes için önemlidir.

METABOLİK KEMİK HASTALIKLARI

Osteoporoz, düşük kemik kütlesi için (osteopeni) bir jenerik terimdir. Osteoporoz gelişiminde en önemli risk faktörü yaştır: 30 yaş sonrası. Diğer yüksek risk faktörleri (1) uzun süreli glikokortikoit tedavisi (2) düşük ağırlık (3) sigara kullanımı (4) menopoz yada dismonore (5) fiziksel aktivite eksikliği (6) düşük kalsiyum diyeti (7) aşırı alkol kullanımı (8) vitamin D eksikliği (9) böbrek hastalıkları (10) karaciğer hastalıkları (siroz) (11) fraktür hikayesi. Bu faktörler osteopeni için potansiyelliği tanımlamada %78 etkili risk faktörleridir. Bu,iskeletsel olarak asemptomatik diş hastaları için iyi bir gösterilme metodudur. Bununla beraber osteoporoz görülen hastaların %20’sinden fazlasında bu bilinen risk faktörlerinin görülmemesi önemlidir. Düşük kemik kütlesinin herhangi bir klinik göstergesi (örn. Düşük radyografik dansite, ince kortikaller, aşırı kemik rezorbsiyonu) zemin oluşturmaktadır. Osteopeni tanısı oluşturmada genellikle, kemik mineral dansitesi ölçümünü içeren eksiksiz bir medikal çalışma gereklidir. Osteoporoz terimi genellikle fraktür yada diğer osteoporoz semptomları gösteren hastalar için kullanılır. Osteoporoz gibi metabolik kemik hastalıklarının tedavisi, nedene dönük faktörlere bağlıdır. Bu kompleks bozuklukların medikal tedavisi en iyi, kemik metabolizmasıyla ilgili uzmanlaşmış doktorlar tarafından ele alınır.

Artan sayıda erişkin hasta, ortodontik tedavi istemektedir. Ortodontik ve fasial ortopedik tedavi, kemik manipulasyonu gerektirdiği için, ortodontistlerin kemik fizyolojisi ile ilgili ayrıntılı bilgi sahibi olması gerekmektedir. Tüm sağlık koruma uzmanları yüksek riskli hayat tarzına sahip hastaları göstermede önemli bir rol taşımaktadır. Güçsüzleştirici semptomlar ortaya çıktıktan sonra tedavi etmek yerine, metabolik kemik hastalığının ilerlemesini durdurmak daha uygundur. Dikkatlice alınmış hasta hikayesi iyi bir metottur. Ortodontik tedavi için yaş sınırı yoktur ancak klinisyen muhtemel bir kemik hastalığını dikkatlice değerlendirmelidir. Osteoporoza ek olarak ortodontist, vitamin D yetersizliği ile birlikte görülen bir kemik mineralizasyon hastalığı olan osteomalaziye karşı uyanık olmalıdır. Ayrıca böbrek fonksiyonuyla ilgili olan renal osteodistrofi de önem taşımaktadır.

Aşırı rezorbsiyon düşük formasyon nedeniyle aktif metabolik kemik hastalığı olan hastalarda ortodonti kontrendikedir. Bununla beraber eğer metabolik problemler (özelikle negatif kalsiyum dengesi) medikal tedavi ile çözülüyorsa, tedavi yapılabilir. Aslında, osteoporozlu bazı bireyler, neredeyse normal çene ve alveoler kemiği sahiptir çünkü muhtemelen normal yük alan sağlıklı oral yapılara sahiptir. Bu durumlarda, hastalık kemiği ve vücudun diğer kısımlarını etkilemektedir.

            Osteoporoz için diş kaybı önemli bir risk faktörü olduğu için, dental hastalar özellikle yetişkin kadınlar, yüksek risk oluşturmaktadır. İndiana Üniversitesi Diş Hekimliği Okulunda yetişkin bayan diş hastalarından oluşan bir grupta osteoporoz için yüksek risk taşıma oranı % 65 olarak gösterilmiştir.

            BİYOMEKANİKLER

            Yerçekimi kuvveti, normal iskeletsel fizyolojide gerçek bir etki oluşturmaktadır. Yeni kemik formasyonuna yol açan osteoblast farklılaşması, mekanik yüklemeyle stimüle olmaktadır, ve düşük ağırlıkta inhibe edilmektedir. Uçuş çalışmaları, yerçekiminin, iskelet kütlesinin sürdürülmesinde yardım ettiğini göstermiştir. Mandibulanın fizyolojik yüklenen önemli bir kısmı, yerçekimine karşı bir postürdedir. Dik postürde, yerçekimi, ağzı açma eğilimindedir; kas kuvveti ağzı kapalı tutar. Farelerde uzay uçuşu sırasında yerçekimi olmadığı için fonksiyonel yükleme azalır ve kondil büyümesi inhibe olmaktadır. Mandibulanın sekonder büyüme mekanizmasında, yerçekimi, önemli bir faktör olabilmektedir.

            Mekanik yükleme, iskeletsel sağlıkta önemlidir. Kemik modeling ve remodeling işlemi,  gerilme hikayesi ile ilgilidir ve mikro gerilme birimi olarak tanımlanır (?E). Tekrarlanan yükleme, pik gerilme tarafından belirlenen bir spesifik cevap üretir. Frost, mekanostat teorisini hazırlamıştır. Martin ve Burr, bu teorinin temelini esas almışlardır ;(1) 200 µE ’nin altındaki eşik altı yükler, kullanılmama atrofisiyle sonuçlanır (2) 200-2500 µE arası fizyolojik yükleme normal sabit durum aktiviteleriyle ilgilidir. (3) minimal etki gerilimini aşan yükler (2500 µE) modelingde hipertrofik artı ve remodelingde azalmayla sonuçlanır (4 ) 4000 µE’i aşan pik gerilimler sonrası, kemiğin yapısal bütünlüğü tehdit edilir ve patalojik aşırı yüklemeyle sonuçlanır., mekanostadı temsil etmektedir. Verilen her cevap için gerilme oranı, türler arasında ve aynı birey için spesifik oranlarda çeşitlilik göstermektedir. Bunun yanında mekanostat, uygulanan yüklere biyomekanik cevap için faydalı bir klinik referans sağlar. Normal fonksiyon, kemik kütlesi oluşumu ve sürdürülmesinde yardım eder. Optimalin altında yüklenen kemikler artan remodeling ve osteoblast formasyonu inhibisyonuyla atrofiye olur. Trabeküler bağlantılar kaybolur ve endosteal yüzeylerden kortikal incelme gerçekleşir. İskelet, normal fonksiyonuna dayanamayacak kadar zayıflar. Metabolik kemik hastalıklarıyla ortaya çıkan osteopeni hikayesi olan artan sayıda erişkin, rutin malokluzyonlarının ortodontik tedavisi için başvurmaktadır. Negatif kalsiyum dengesi düzeltilmiş ve yeterli kemik yapısı bulunan hastalar, osteoporoz yada diğer metabolik kemik hastalıkları hikayesi olsalar dahi rutin ortodontik tedavi için uygun aday olabilirler. Kritik faktör, hastalık süreci durduktan sonra bölgedeki rezidüel kemik kütlesidir.

            Gerilme, normal fizyolojik oranı aştığında kemik periostal yüzey üzerine yine mineralize doku ekleyerek kompanze olur. Kemiğin yükleme ve yorulma direnci arasındaki zıt ilişki sebebiyle, kemik eklenmesi, esansiyel bir kompanzasyon mekanizmasıdır. Yükler 2000 µE’den az olduğunda, lameller kemik milyonlarca yüklenme döngülerine direnebilir ki bu normal fonksiyonla ömür boyu yüklenmesinden de fazladır. Bununla beraber periyodik yüklenmeyi, kortikal kemiğinin son kuvvetinin yaklaşık %20’si olan 5000 µE’e kadar arttırmak bin döngüden sonra yorgunluk üretebilir. Bu normal aktiviteyle yalnızca birkaç haftada kolayca oluşabilir. Lameller kemiğin son kuvvetinin beşte birinden daha az tekrarlayan aşırı yüklemeler (25.000 µE yada %2.5 deformasyon ) iskeletsel bozukluğa, stres fraktürlerine yol açabilir.

            Dental bir perspektifte, okluzal erken temaslar yada parafonksiyon, periodontal kemik desteği kaybına yol açabilir. Lokalize yorgunluk, periodontal kleft, alveolar çekilme, yada TME artrozu faktörü olabilmektedir. Okluzal kuvvetlerin optimal dağılımı sağlanırken, okluzal erken temas bekçiliği ve aşırı diş mobilitesi ortodontik tedavi için önemli hedeflerdir. Çiğneme ile 2200 newtondan fazla ısırma kuvveti oluşabilir. Yüksek değerlerde yada sıklıkta oral yüklemeler nedeni ile ortodontik tedavide kullanılan fonksiyonel erken temaslar alveolar kleft ve kök rezorbsiyonuna katkıda bulunur. Aşırı kök mobilitesi, aktif ortodontik tedavi sırasında dikkatle gözlenmelidir. Okluzal erken temasların önlenmesi özellikle periodontal yönden tehlikeli dişlerin prognozunda önemlidir.

            SUTURALAR

            Yüz suturaları, kraniofasial büyüme ve biyomekanik tedaviye iskeletsel adaptasyonunun önemli mediyatörleridir. Midpalatal suturadaki ekspansiyon, dentofasial tedavide anahtar hedeftir. Ondokuzuncu yüzyılın ortalarından itibaren sutural ekspansiyon potansiyeline değer verilmesine rağmen Andrew Haas, 20 yy’ın son yarısında rapid palatal ekspansiyonun modern klinik konseptini tanıtmıştır. Bu klinik prosedürün uzun geçmişe sahip olmasına rağmen, osteojenez ve bununla ilgili kemik remodeling cevabıyla ilgili hücre kinetiği ile ilgili az sayıda bilgi bulunmaktadır. Suturalar ve PDL’in ossöz adaptasyonun benzer mekanizmalarına sahip olduğu varsayılmaktadır.

            Yakın zaman önce Chang ve arkadaşları kesicilerdeki PDL’teki ortodontik olarak indüklenen osteojenez ile genişletilen midpalatal suturdaki osteojenik reaksiyonu karşılaştırmışlardır, direk osteojenik indüksiyonla sonuçlanırken, bitişik genişletilen suturada hemoraji, nekroz ve yara iyileştirici cevap oluşmuştur. Genişletilen suturadaki kan pıhtısının vasküler invasyonu, yeni kemik oluşumu için önceden gerekli olan şeydi. Chang ve arkadaşları ayrıca perivasküler osteojenik hücrelerin üremesi ile ilişkili anjiojenik kapiller tomurcuklanma işlemini tanımlamışlardır. Vaskülaritenin yeniden kurulmasının ardından, genişletilmiş midpalatal sutura ve bitişik genişletilmiş PDL, aynı mekanizma ile yeni osteoblastlar üretmiştir. Perisitler, venüllerdeki perivasküler osteojenik hücrelerdir ve preosteoblastlar için orijin olan hücrelerdir.

            PDL orijinindeki perivasküler hücreler 1987’de ilk kez rapor edilmiştir. Doherty ve arkadaşları vasküler perisitlerin hem in vivo hem de in vitro olarak osteojenik potansiyel ifade ettiğini ortaya çıkarmıştır. Günümüzde, perivasküler osteojenezin PDL ve suturalarda tek mekanizma olmadığı açıklığa kavuşmuştur. Daha çok çeşitli osteojenik durumlarda tüm vücut için osteoblast kaynağıdır.

Parr ve arkadaşları genç erişkin tavşanlarda 1-3 N kuvvetle nazal kemik genişletilmesi için bir endossöz implant mekanizması kullanmıştır . Multipl florokrom kemik etiketleri enjeksiyonu, kemik modeling ve remodeling reaksiyonlarının yalnızca kemiğe bitişik değil, tüm nazal kemik boyunca oluştuğunu belgelemektedir. Parr ve ark. suturada oluşan yeni kemik formasyon oranının (BFR) ve mineral appozisyon oranını (MAR) tanımlamıştır.

Genişlemiş suturalar, postaktivasyon nekrozu nedeniyle, osteogenez başlangıcında daha az etkindir. Bunun yanında, sutural canlılık oluşumu için yara iyileştirici cevap oluştuktan sonra, osteoblastların vasküler aracılı orijini PDL ve diğer iskeletsel alanlardakiyle aynıdır. Bir suturun genişletilmesi, kemik adaptif aktivitesinin bölgesel hızlanmasıyla sonuçlanır. Bu da etkilenen kemiğin, yeni biyomekanik duruma yaygın adaptasyonuna izin verir. Bu sonuçlar, fizyolojik limitler içindeki sutural ekspansiyonun estetik ve fonksiyonu iyileştirmekte kroniofasial kompleks kemiklerinin repozisyonuyla klinik olarak uygulanabilir olduğunu gösterir.

ORTODONTİK DİŞ HAREKETİ

Orta şiddette, devamlı yük uygulamasından sonraki tipik diş hareketi cevabını göstermektedir. Ortodontik cevap, diş yer değiştirmesinin üç elemanını içerir; başlangıç gerilimi, geç ilerleme fazı, ve progresif diş hareketi. Başlangıç gerilimi olan 0.4-0,9 mm ilk 1 haftada oluşur. İlk deformasyon cevabı, PDL genişliğine, kök uzunluğuna, anatomik konfigürasyona, kuvvet büyüklüğüne, okluzyona ve periodontal sağlığa bağlı olarak çeşitlilik gösterir. İlk diş yer değiştirmesi saniyeler içinde oluşur fakat PDL’in gerçek sıkışması için 1-3 saat gerekmektedir.

PDL’teki kök yer değiştirmesinin akışkan mekaniklerin, yaklaşık 0,3 mm kron hareketiyle oluşmaktadır. Ortalama anatomik konfigürasyon ve %1 veya daha az kemik gerilimiyle, mineralize dokunun distorsiyonu oluşmaktadır.

Okluzal travma ve kök rezorbsiyonu

Horizontal yüke cevap olan ekstrüzyon, başlangıç yer değişiminin bir komponentidir ve kuvvetin yönüne,uygulama noktasına ve kökün aksiyel inklasyonuna bağlıdır. Alveole karşı sıkışan kök apeksinin eğik düzlem etkisi sebebiyle çeşitli miktarlarda ekstrüzyon gösterebilir.

Ekstrüzyon yönünde eğilim ve diş hareketi sırasında artmış horizontal yer değişimi, kuvvet büyüklüğü ve alveoler kretteki dentoalveoler fibrillerinin periodontal kaybıyla çeşitlilik gösterir. Ekstrüzyon ve okluzal prematür temaslar, özellikle periodontal kayıplı dişler için bariz olasılıklardır ve bu durumlar, klinik olarak uygulanan yükün vertikal zorlamasına bağlıdır. Eğer okluzal prematürite kronik bir periodontal travma ise, PDL’teki katabolik sitokinler ya da yorgunluk nedeniyle kök rezorbsiyonuyla sonuçlanabilir. Kemiktekine zıt olarak dişlerin kökleri normalde turn-over yapmazlar (model ve remodel). Bu nedenle bu ağır yüklenmiş yapılardaki yorgunluk hasarı hayat boyu birikim gösterir. Daimi dişin kök rezorbsiyonu patolojiktir. Bu olayın gerçek mekanizması net değildir.

Bütün mineralize dokular, özel durumlarda rezorbe olabilir. Bunlar; enfeksiyon, yara iyileşmesi, küçülmemiş fraktür, neoplazm ve yorgunluk hasarıdır. Etki olarak, kök rezorbsiyonu, multifaktöriyel sebebi olan lokalize patalojik bir durumun semptomu olarak ortaya çıkmaktadır. Tüm kök rezorbsiyonu vakalarının okluzal travmayla ilgili olup olmadığı açık değildir. Ancak, patolojik oranda siklik biyomekanik yükleme, kök rezorbsiyonunu arttırır ve bunda en az üç mekanizma bulunmaktadır. (1) PDL’ de katabolik sitokinlerin üretimi (2) Koruyucu sement tabakasında hasar, alttaki dentinin etkilenmesiyle sonuçlanır. (3) Reperatif sement oluşumunun inhibisyonu. In vivo ve in vitro çalışmalar göstermiştir ki, katabolik sitokinler (örn. Prostoglandinler) ve mineralize kollojenin buna maruz kalmasıyla rezorbsiyonda önemlidir.

Sement, düşük kollojen içerikli, yüksek ölçüde mineralize bir dokudur ve dentin üzerinde koruyucu bir tabaka oluşturur. Tekrarlayan diş kökü eğilmeleri, çatlaklar oluşturur ve sement tabakası bütünlüğü bozulur. Lokalize enflamasyon ve alttaki mineralize dentinin maruziyeti, kökün osteoklastik rezorbsiyonuna yol açabilir. Çok sayıda vakada bununla ilgili etioloji bulunmaktadır. Örneğin kontrolsüz travma, maksiller anterior segmentin şiddetli kaybıyla sonuçlanma vakası.Eğer okluzal travma kontrol altındaysa, önemli ölçüde kök rezorbsiyonu olan diş, normal mobilitesine dönebilir ve ağızda kalabilir.

Sagittal düzlemdeki tekrarlayan lateral yüklemeler, parafonksiyonla aktif tedavi yada retansiyonla ilgili olabilir. Örnek olarak overjeti azaltmak ve maksiller arkta boşluk kapatmak için yapılan aktif tedavi sırasında kronik travma oluşabilir. Eğer maksiller kesicilerin aksiyel inklinasyonları yetersizse, okluzal travma ihtimali artmaktadır. Retansiyon sırasında ilerleyen kök rezorbsiyonu oluşabilir. Jiggling olarak tanımlanan fenomende: sentrik okluzyonda prematür kontaklar, kesicilerde, flare eğilimi oluştururken retainer, hızlıca dişi travmatik ilişkiye doğru retrakte etmektedir. Travmatik mobil dişi, bitişik etkilenmemiş dişlere splintlemek, tüm segmenti travmaya maruz bırakabilir ve genel kök rezorbsiyonuyla sonuçlanabilir.

Parafonksiyona sekonder gelişen mobilite, progresif kök rezorbsiyonuyla ilgili olabilir. Normal overjet ve overbite ilişkisindeki maksiller kesiciler, kök rezorbsiyonu oluşturabilen travmatik yüklere özellikle hassastır.

Diş Hareketi Cevabının İndüksiyonu

Kemik desteğine göre dişin yer değiştirmesi 1 haftada durur. Çünkü PDL nekroz alanları oluşur. (hyalinizasyon) Bu duraklama fazı çeşitlilik gösteren sürelerdedir. Genellikle 2-3 hafta sürer ama 10 hafta da sürebilir. Klinik ve histolojik çalışmalar bu duraklama fazının süresinin hastanın yaşı, alveoler kemik yoğunluğu ve PDL nekroz alanının boyutuyla ilgili olduğunu göstermektedir. Bu nekrotik alanlar tamir edildikten sonra, diş hareketi fazına geçilir. Daha hızlı bir şekilde diş hareket etmektedir.

Diş hareketi mekanizması kemik rezorbsiyon ve formasyonu olaylarının koordineli düzenlenmesiyle oluşur. Kemik adaptasyonu, modeling ve remodeling temel mekanizmaları gerçekleşmektedir. Alveolde modeling cevabı oluşmaktadır. PDL’nin sıkıştığı yerlerde kemik rezorbsiyonu gerçekleşir ve PDL’nin normal genişliğinin devamını sağlaması için kemik formasyonu olmaktadır. Alveol diş hareketi yönünde kaymaktadır. Diş hareketinin modeling olayı, PDL’ deki sıkışma ve gerilme alanlarıyla ifade edilmektedir. Küçük miktardaki diş hareketi için PDL modelingi baskın olan mekanizmadır, ancak eğer diş uzun periyotlar içinde, uzak mesafelere hareket edecekse, PDL cevabı, alveoler kemik remodelingi ve periostal modeling ile desteklenir.

Etkili mekanikler ve düzenli reaktivasyonlarla (yaklaşık 4 haftalık interval aralıkları) diş hareketinin optimal oranlarıyla ilişkilidir. Ancak aparey kırılmaları, distorsiyonu yada randevularda aksamalar, tedavi süresini uzatır. Kontrollü tipping hareketiyle bir alt premoların majör modeling ve remodeling olaylarının özeti verilmiştir.

PERİYODONTAL LİGAMENT CEVABI

Maksillar birinci molarlara devamlı ortodontik kuvvet uygulamasından sonra bir dakika içerisinde, bir tarafta negatif elektriksiyel potansiyel gözlenirken diğer sıkışmış tarafta pozitif sinyal tespit edildi. Bu bio-elektriksel değişiklikler, fizyo elektrik sinyaller değillerdi, ama dalgalanma potansiyeli olması ihtimaldir. Elektriksel potansiyeldeki değişiklikler, PDL’i osteogenik ve osteoklastik cevaba yönlendirebilir veya sadece ortodontik stimilusun tetiklediği şiddetli hücresel aktivitenin fiziksel belgelenmesi olabilir. PDL’ deki elektriksel potansiyel ile değişen kordinasyonlu hücresel reaksiyonlar, gelecekteki araştırmalar için esas bölgedir.

Ortodontik kuvvet uygulamasının başlamasıyla kademeli hücresel proliferasyon ve diferansiyasyon olayları PDL’de görülür. PDL’nin maksimum sıkışması bir ila üç saat içerisinde meydana gelir. Ortodontik yüklemenin uygulamasından sonra bu zaman zarfındaki şekillenme başlangıçtaki deplasman için daha çok klinik olarak oluşmaktadır. Endokrin, immunite ve sinir sisteminin çeşitli cevapları, hem lokal stokinler hem de intra-selüler mesajlar, osteoz adaptif reaksiyonlarla karıştırılabilir. Ortodontik reaksiyonun başlangıcı sırasında bu lokalize ajanlar muhtemelen medyatörler, ani çabuk, ağrılı şekilde kendilerini gösterirler. Diş hareketleri sırasında sustained kemikte meydana gelen modeling ve remodeling olayları sırasında lokal stokinlerin rolü tam olarak bilinmemektedir. Buna rağmen prostaglandinlerin mekanik olarak mediatik kemik adaptasyonu kontrolünde önemli faktörler oldukları bilinmektedir.

Ortodontik stimüle edilmiş PDL ile kontrol PDL’nin karşılaştırılması mekanik olarak kemik formasyonunun ve rezorpsiyonunun biyolojik mekanizmalarının tespit edilmesine yardımcı olurlar. Kemik rezopsiyonunun ve formasyonunun kesin yeri uygulanan kuvvet sistemlerinin fiziği tarafından belirlenir. Ortodontik olarak meydana gelen osteoklastik ve osteogenesis PDL’deki histeolojik değişiklikler ve hücre kinetikleri ile birlikte olmasına rağmen iyi bilinirler. Diş hareketlerinin kontrolündeki hücresel mekanizmalar çok az bilinmektedir. Metabolik, biyomekanik, biyoelektrik ve biyokimyasal faktörlerin etkileşimleri karıştırılmaktadır. Birbirini takip eden sibernetik olaylar değişiklik olarak tanımlanır.

Minimal proliferatif aktivite predominant kemik rezopsiyonunun olduğu PDL bölgesinde gösterilmiştir. Buna rağmen şiddetli proliferatif cevap ise yeni kemik düzenlemesinin olduğu PDL bölgesinde gösterilmiştir. Ortodontik stimilusun ilk on iki saatinden beri, ılımlı, belirgin olmayan PDL boyunca DNA S fazı ve hücresel intromitotik artış meydana gelmektedir. spesifik osteogenik cevaptan onaltı saat sonra yeni kemik fonksiyonunun başladığı PDL bölgesi gösterilmiştir. Fibroblastların yarısından fazlası hücre döngüsünün DNA S fazına girer ve hızlıca bölünür. Alveolar kemik yüzeyinden baştan başa tüm PDL boyunca  preostoeblastların göçü, osteoblast formlarını almaları ve başlangıç yeni kemik formasyonu ilk 40 ila 48 saat arasında görülür.

PDL’ deki ortodontik cevap, kemik modelingine mekanik olarak neden olan fiziksel mekanizmaların tespiti için etkili bir modeldir. Maksillar molarların ortodontik stimülasyonu PDL yüzeyindeki mesial kökün açısının başlangıçtaki osteogenik reaksiyonun belirlenmesinde yararlıdır. FEM (finite element modelling metot) dokudaki stresi hücresel seviyeye kadar tespit edebilir.

OSTEOBLAST HİSTOGENESİSİ VE KEMİK FORMASYONU

Osteoblastlar, paravasküler konnektif doku hücrelerinden türerler. Az farklılaşmış osteoprogenitör hücreler, kan damar hücreleri ile yakından bağlantılıdır. Onların soyları (preosteoblastlar) kan damarlarından göçerler. Yakınındaki kan damarından 30 minimikron civarında düşük hücre yoğunluğunun olduğu bölgelerde hücre hareketleri sınırlandırılmış basamaklar şeklinde sırayla meydana gelir. Osteoblast histogenezisin sırası stimorfolojik değerlendirme ile üç farklı şekilde tespit edilir: (1) DNA S fazı, (2) Mitoz ve (3) Nükleer seviyenin artması. Bu şekilde preosteoblast olmayı başarırlar.

Son çalışmalar, osteoprogenitor hücrelere bağlanan prekursor hücrelerin ve kendiliğinden devam eden precursor hücrelerin daha az farklılaştığını sınıflandırdı. Bu aşamada osteoblast farklılaşmadaki morfolojik işaret, nükleer hacimdeki artıştır ? preosteoblastlar, precursorlarından daha fazla nükleerdirler. Aynı örneklerin FEM ile koordine edilmiş hücre kinetik analizleri , kemik hücrelerinin biomekanik kontrollerinin açıklamanın güçlü metotlarıdır.

Osteogenesise neden olan ortodontik olarak indüklenen PDL’deki stresin yükselmesiyle ilişkilidir. Diş hareketine izin vererek kemik rezopsiyonuna neden olan ortodontik olarak indüklenen, PDL’nin maksimal sıkışması olduğu zaman lamina duradaki stres artışı ile ilişkilidir.

Stopcock etiketi, D hücresinin mitozdan önce ayrılması yoluyla stimule edilmemiş PDL beslemesindeki preosteoblastların (C ve D hücreleri) küçük bir kesiminin sağlamlaştırılmasını gösterir. Bu hücre siklusunun G2 bölümünün bloğudur. Ortodontik stimulus ile stopcock açılır, preosteoblastlar (C ve D hücreleri) tüketilir, yeni C hücreleri A’ hücreleri şeklini alırlar ve A hücreleri daha fazla A’ hücreleri meydana getirir.

Stimule edilmemiş PDL’de bazı hücreler G1 ve G2 periyotları sonunda bloke olma eğilimindedirler. Ama çoğu osteogenik hücreler, mekanik olarak tesis edilen osteogenesise kadar G0 fazında rezerve olarak kalırlar. Yeni kemik formasyonunun ortodontik indüksiyon ile hücresel kinetik sıralanma ilişkisi gösterilmiştir. (1) Yeni preosteoblastların zirvesi 8 saatte gösterilmiştir ( artış A’à C aktivasyon). (2) Maksimal DNA sentezinin olduğu bölüm 20 saat civarında belirgindir. (3) Mitotik aktivitenin patlaması 30. saatler civarında görülür. (4) Yeni etiketlenmiş osteoblastlar 35 saat civarında toplanırlar ve (5) yeni kemik formasyonu kuvvet uygulamasının  başlangıcından 40 ila 48 saat  civarında olur. PDL hücrelerinin beş bölümü osteoblastların sıralı diferansiasyonunda tespit edilebilir. Osteoblastların diferansiasyonu sınırlandırılmış basamak oranı osteoprogenitör hücrelerden preosteoblastların formasyonudur. Preosteoblast formasyonunun indüksiyonu için mekanik mekanik uyarana ihtiyaç vardır.Fotoperiod (circadian ritim) proliferasyon ve diferansiasyon sıralaması üzerindeki 60 saatte güçlü etki oluşturur. S faz, mitoz ve A’à C değişimi nükleer boyutta belirgin olarak fotoperiod tercih edilir. Bu proses 5 dalgalı 12 saat gece/gündüz döngü (toplamda 60 saat), G1 aşaması için A hücresi bütün histogenesis sıralamalar boyunca iki osteoblast oluşturur.  Fotoperiod efektin son bölümü circadian siklisu sırasında çeşitli endokrin bölümleri yansıtır. Örneğin kortikositeroidler diferansiasyon artımı eğilimindedirler ( Aà C), baskılanmış DNA sentezi dışında (C hücreleri). Fizyolojik durum altında optimal osteoblast histogenesisi normal fotoperiod gerektirmesi önemli bir noktadır. Circadian ritminin (Aà Ob döngüsü) kesilmesinin neden olduğundan dolayı fizyolojik stres, yer değişikliği veya düzensiz uyku paternleri osteoblastların gelişimini kötü etkileyebilir.

OSTEOKLAST ELEMANLARIN TOPLANMASI VE KEMİK REZORPSİYONLARI

Kemik rezopsiyonu diş hareketinin miktarı ile sınırlanır. İlerleyen diş hareketi sırasında kaldırılan kemik dokusu direkt olarak şunlarla ilişkilidir: (1) Kemik pörözitesi (2) Remodelasyon oranı (3) Rezopsiyon oranı ve (4) Osteoclast elemanların toplanması. Gözenekli kortikal ve traveküler kemiğin yapısı osteoclastların gidiş gelişine izin verir. Remodelasyon oranı direkt olarak rezopsiyon kavitesi ile ilişkilidir. Osteoclast rezopsiyon oranı çoğunlukla metabolik faktörler ve kısmen PTH tarafından kontrol edilirler. Osteoclastların PDL içinde veya herhangi bir kemik yüzeyinde oluştuklarına dair öne sürülen herhangi bir kanıt mevcut değildir. Preosteoclastlar PDL içinden ve kemik boyunca kan sirkülasyonuna bitişik bölgelerden türerler.

Roberts ve  Ferguson metabolik hücre kinetiklerini ve PDL rezopsiyonunun mekanik indüksiyonunu karşılaştırdılar. Kemik yüzeyindeki her bir milimetre için osteoclastların sayısı tek doz paratroid enjeksiyondan sonra dokuz saat civarında maksimumdur. Mekanik stimülasyon yavaş fakat devamlı bir cevap sağlar ki bu hemen hemen elli saat civarında benzer osteoclast yoğunluğuna ulaşır. Preosteoclastlar promonosit türevlerinin sirkülasyonundan türetilirler.

PTH kan akışından preosteoclast toplanması için metabolik stimülusdur. Bu PDL proliferasyonunda nonspesifik ılımlı artış sağlar. Tersine şiddetli hücresel kopyalama osteogenesisle ilişkilidir. Ne PTH ne de ortodontik olarak indüklenen rezopsiyon, PDL’de veya komşu kemikte hücresel ploriferasyon artışıyla sonuçlanmaz. Bu bilgiler osteoclastların orijini ile ilişkilidir. osteoclastik rezopsiyonun metabolik stimulusu diş mobilitesi veya alveoler kemiğin yükseltilerek devrilmesiyle sonuçlanabilir. Örneğin köpeklerdeki düşük kalsiyum diyeti endojen PTH seviyelerinin yükselmesiyle sonuçlanır, osteopenia, düşük seviyedeki kemik yoğunluğu ve yükselmiş remodelling oranı ortodontik diş hareketi oranının arttırılmasına katkıda bulunur. Ne yazık ki sistemik kemik kaybının miktarı klinik olarak hesaba katılamadığı için bu yaklaşım kabul edilebilir değildir.

Çünkü osteoclastların köken aldıkları ilikte, prekürsör osteoclast hücrelerinin yapımı hem sistemik (metabolik) hem de lokal (hematopoetik) kontrol altındadır. Osteoclast prekürsör sirkülasyonunun birikimi sistemik olarak kontrol edilir. Ama yine de PDL’deki resorptive bölgelerin lokalizasyonu mekanik olarak düzenlenir. PTH gibi metabolik stimulus önceki rezorpsiyon yüzeyleri boyunca nispeten nonspesifik rezorpsiyon oluşturur. Mekanik indüksiyon spesifik bir cevaptır, sadece diş hareketinin yönü ile meydana gelir. Mevcut değişim rezorpsiyon mekanizmasının mekanik ve biyolojik komponentleri ile anlaşılır. Kemik korteksinde stres artışı ile sonuçlanan ortodontik kuvvet spesifik rezorptive cevabı izler. Prostoglandinler, interlökinler, neurosecretory elemanları ve büyüme faktörleri spesifik rezorpsiyon bölgesinin lokal mediatörleri olabilir, ki bu diş hareketinin cevabı için gereklidir.

Osteoclastlar nispeten hareketsiz hücrelerdir, çünkü bir çok spesifik biyokimyasal reseptörlere sahiptirler. Kalsitonin kemik adaptasyonu veya kalsiyum homeostazisi ile direkt ilişkili olan tek reseptördür. Çünkü osteoblastlar ve onların prekürsörleri kemik ile ilişkili reseptörlerin tamamına sahiptirler, onlar osteoclastların kontrolünde rol oynarlar. Girişik (intricate) kemik modelasyonu ve remodelasyonu, osteoclastik ve osteoblastik fonksiyonun koordinasyonunun gerektirdiği karakterize ortodontik diş hareketinin cevabıdır.

KLİNİK KORELASYON

Aralıklı ve devamlı mekaniklerin karşılaştırılması

Diş hareketinin oranı başlangıç ve devam eden koordine rezorptive kemik cevabı ile belirlenir. Continuous mekaniklerin kinetiği nispeten iyi bilinir, ama yine de kesik yüklemelerin cevabı headgear ve hareketli apereyler gibi daha az açıktır. Genel olarak diş hareketi her gün uygulanan saatlerin sayısı ile direkt olarak ilişkilidir, ama yine de motivasyon ve kooperasyon optimal düzeyde olduğunda bile benzer tedavilerin etkinlikleri iki hasta arasında değişkendir. Bu farklı değişkenlerin etkidiği fizyolojik endikasyondur.

Reitan, fonksiyonel aperey trigerleri ile kısa-süreli kuvvetlerin (15-27 gün için her gün 12-14 saat) uygulanması sonucunda rezorptive cevabın bir hafta yada daha uzun sürede sonlandığını rapor etmiştir. Görünüşe göre fonksiyonel apereylerle yapılan bu deney gece kullanılan headgear gibi aralıklı mekaniklerle uygulanamaz. Aksi takdirde gece takılan headgear, 24 saat takılan headgear gibi etkili olabilir. Sürekli kuvvet çalışmaları mevcut olan en iyi açıklama gözükmektedir. Devamlı yüklemenin A-3 saat periyodu periyodonsiyum içindeki diş kökünün maksimal yer değiştirmesini başarmak için gereklidir. Eğer bu var sayılırsa son üç saat PDL aktivasyonu veya iyileşme için gereklidir, günde on iki saat devamlı takılan headgearın uzun dönem takılan, ani kuvvet uygulayan headgearden daha etkili olduğu düşünülür. Hastanın günlük ara takmaları boyunca haedgearı hareket ettirmemesi tavsiye edilir. Apereyi yemek yada spor için çıkarmak periyodonsiyumun biyomekanik aktivasyonunu tehlikeye atar. Düzensiz kuvvet uygulaması ile ilişkili kompleks biyolojik cevap muhtemelen headgear veya hareketli apereyin öngörülemeyen cevabı için ana faktördür.

Aralıklı kuvvetin diğer çeşitli olabilecek cevapları PDL proliferasyonunun ve diferansiyasyonunun circadian ritmidir. PDL’deki maksimal hücre proliferasyonu dinlenme zamanı farelerde gündüzleri ve insanlarda gece meydana gelir. Osteoblast diferansiyasyonunda hız sınırlandırıcı basamak olan preosteoblastlara diferansiyasyon, gece geç saatlerde ve sabah erken saatlerde meydana gelir. Bu data, gece hareketli aparey veya headgear takmak günün eşit dönemlerinde aynı apereyi takmaktan daha etkili olduğunu  göstermektedir.

DİFERANSİYEL ANKRAJ

Ankraj potansiyelinin belirlenmesinde alveoler kemik yoğunluğu ve diş hareket yönündeki perpendiküler kök yüzeyinin kesitsel alanı primer değerlendirilen faktörlerdir. Bir dişin belirlenen bir mesafede rezorbe etmesi gereken kemik dokusu yoğunluğu o dişin ankraj değeridir. Eğer tüm kemikler diş hareketi için aynı direnci gösterseydi maksillar ve mandibular molarların ankraj potansiyeli yaklaşık aynı olurdu. Ama yine de klinik tecrübeler aynı hastada maksillar molarların mandibular molarlardan daha az ankraja sahip olduğunu göstermektedir. Bu konuda en güzel örnek, dört premoların çekildiği Class I vakalarında, Class I ilişkinin korunması için sıklıkla maxiller 1. molarlara headgear kullanımı gerekliliğidir. Mandibular molarların mesial harekete karşı gösterdiği direnç ilişkisi bilinen diferansiyel mekaniklerdir.

            Neden mandibular molarlar genellikle maxiller molarlara göre daha zor mezial hareket etmektedirler? En az iki fizyolojik faktör değerlendirilebilir: 1. Maksillanın ince kortex ve trabeküler kemik yapısı rezorbsiyona mandibulanın kalın kortex ve daha yoğun trabeküler yapısına göre daha az direnç gösterir, 2. Mandibular molarların mezial hareketindeki öncü kökün hareket ettiği bölgede oluşmuş kemik yoğunluğu maksiler moların öncü kökünün hareket ettiği bölgede oluşmuş kemik yoğunluğundan çok daha fazladır. Mandibuler molarların çevresindeki kemik formunun maxiller molarlara göre daha yoğun olduğu tam olarak açıklanamamıştır ancak buna sebep maksillada oluşan yeni kemiğin daha hızlı remodele olması olabilir. Genel olarak primer trabeküllerden oluşan kemik primer olarak kortikal kemikten oluşan kemikten daha hızlı remodele olur.

Mandibular molarları destekleyen alveolar process neden maxillar molarlarınkinden daha yoğundur? Fonksiyonel kuvvetler karşıt çenelerdeki kemik anatomisini belirler. Maksilla vertebra veya epifize benzer olarak genelde ince korteksli trabeküler yapıya sahiptir. Mandibula ise uzun kemiklerin diafizine benzer olarak kalın kortekslidir. Oklüzal kuvvetlerin maksilla ve mandibulaya eşit dağılmasına rağmen, maksilla, oklüzal kuvvetlerin çoğunu kraniuma iletir.

Maksilla ve mandibulanın maruz kaldığı yükler (kompresyon, gerilme ve bükülme) oldukça farklıdır. Mandibula, kas çekimi ve çiğneme fonksiyonuna bağlı gerilme kuvvetine maruz kalır. Kalın mandibular kortekse, gerilme ve bükülme kuvvetlerine direnç göstermek için ihtiyaç vardır. Diğer yandan maksilla, genellikle kompresyon (sıkıştırma) kuvvetine maruz kalır. Maksillada hiçbir major kas ataçmanı yoktur ve gelen kuvvetlerin çoğu kranial tabana iletilir .Maksilla farklı fonksiyonel rolü nedeniyle, ince kortikal kemiğe sahip trabeküler kemik yapısındadır. Bu anatomik konfigürasyon, primer olarak sıkışma kuvvetine maruz kalan diğer kemiklere benzemektedir (proksimal tibia,omurganın vertebral parçaları gibi).

Diş hareketinin oranı

Benzer fizyolojik prensipler uygulandığında, diş hareketinin miktarı, ankraj potansiyeli ile ters orantılıdır. Ankraj için endoosseöz  implantlar kullanılarak yapılan klinik çalışmalar, yoğun kortikal kemik yapısındaki posterior mandibula ile daha az yoğun trabeküler kemik yapısındaki posterior maksillada diş hareketi oranını karşılaştırmada büyük avantaj sağlamıştır. Mandibular molarların artmış ankraj değeri, kökler mesiale hareket ederken şekillenen yüksek yoğunluktaki kemiğe bağlıdır. Mesial translasyondan birkaç ay sonra, yer değiştiren köklerin şekillendirdiği yüksek yoğunluktaki kemik oluşur ve diş hareketi oranı azalır.

İlk birkaç ay için, orta kök bölgesinin maksimum translasyonu, yoğun kortikal kemik bölgesinde her ay yaklaşık 0.5 mm.dir. Bu miktar daha sonra 1. moların çekim boşluğu kapanana kadar ayda 0.3 mm.ye düşer.Yetişkinlerde dört benzer molar translasyonu vakasının karma analizi gösterdi ki, 8 ay boyunca her ay 0.6 mm hareket eden dişlerde,yoğun kemik şekillendiğinde distale hareket ayda 0.33 mm.ye düşmüştür.

Dişler, devamlı olarak aynı yönde hareket ettirildiğinde remodeling oranı, hareket eden dişin önündeki kompakt kemikte hemen artar. Bu artmış remodeling, muhtemelen kemikteki bölgesel hızlı iyileşme fenomenine bağlıdır. Bu remodeling mekanizması alt molarların mesial hareketi boyunca oluşan yoğun kemiğin rezorbsiyonu için önemlidir. Yoğun kompakt kemikteki radyolüsent alanlar dikkat çeker. Şekil 3-85, büyüyen çocuklarda ve yetişkinlerde üst ve alt çenelerde molar translasyonu miktarlarının bir özetidir. Her ay 2 mm.ye yaklaşan maksimum miktar, boşluk kapatıcı mekaniklerle veya her gün 24 saat headgear uygulaması ile hızlı büyüme dönemindeki çocuklarda mümkündür (Child mx). Benzer mekanikler, büyümesi bitmiş bir yetişkinde üst molarları ayda 1 mm hareket ettirebilir (Adult mx). Çocuklarda alt molarların mesial translasyonu yaklaşık ayda 0.7 mm olarak gerçekleşir. En yavaş molar translasyonu (ayda 0.3 mm) yetişkinlerde alt çenede gerçekleşir.Bununla birlikte aynı dişler büyümesi devam eden çocuklarda yetişkinlere göre iki kat hızlı hareket eder. Daha az yoğun alveolar kemik ve daha sellüler PDL gibi histolojik faktörler de etkilidir. Fakat büyümeye bağlı ekstrüzyon, boşluğun çocuklarda iki kat daha hızlı kapanmasının esas nedenidir. Yetişkinlerdekiyle karşılaştırıldığında çocuklarda fark edilir derecede daha az kemik rezopsiyonu olduğunu göstermektedir. Genelde diş hareketinin miktarı, kemik yoğunluğu ve rezorbe olan kemik miktarı ile ters orantılıdır.

Ortodontik tipping hareketi miktarı genellikle daha fazladır fakat translasyona göre daha değişkendir. Yetişkin ve çocuklarda tipping ile ilgili, çeşitli intraoral boşluklar için iyi kontrol edilmiş çalışma yoktur. Bununla birlikte bazı ilginç teoriler ortaya atılmıştır. Dişler hızlı hareket ettiğinde immatür yeni kemik her gün 100µm veya daha fazla miktarda oluşabilir (ayda 3 mm’den fazla). Bu miktarda diş hareketi muhtemelen rutin tedavilerde başarılamaz. Bununla birlikte premolar ve kaninlerde her ay yaklaşık 2 mm tipping büyüyen çocuklarda hareketli uygulamalarla maksiler arkta başarılabilir.

Kısacası 3 esas değişken diş hareketi miktarına etki eder: (1) Büyüme (2) Kemik yoğunluğu (3) Diş hareketinin tipi. Maksillanın alveolar kemiği, mandibulanınkinden daha az yoğundur. Çünkü trabeküler kemiğin kortikal kemiğe oranı yüksektir.Çocuklardaki kemik genellikle büyüklerdekinden daha az yoğundur. Trabeküler kemiğin rezorpsiyon için daha fazla yüzeyi vardır.Bu durum diş hareketine engel olan kemiğin tüm yönlerden rezorbe olabilmesi açısından önemlidir.Kortikal kemik PDL’deki rezorpsiyon mekanizmaları ile sınırlandırılmıştır. Genellikle çocuklarda remodeling, yetişkinlere göre daha fazladır. İlk başlarda diş hareketini engelleyen kemik dokusunda daha fazla osteoklast vardır.

Büyüme dönemindeki çocuklarda, dişler kemik içinde ilerlerken ekstruze olurlar. Şu unutulmamalıdır ki; çenelerin basiller kemiğinin 2 yıllık ortodontik tedavi sırasında 1-2 cm ayrılması seyrektir. Bu demektir ki, çocuğun dişleri rezorpsiyon kadar differansiyel apozisyon (sürme) ile de hareket eder . Tipping hareketinde, dişin kökün orta bölgesine komşu kemikte daha az rezorpsiyona ihtiyacı vardır. Kemik yüzeylerinden en uzaktaki bu bölge, osteoklastların ulaşması en zor olan bölgedir. Rezorpsiyonun en zor kısmı, rezorbtif process’in elimine edilmesidir ve muhtemelen tipping hareketinin translasyondan daha hızlı olmasının nedeni budur.

Yaş, ark ve diş hareketinin tipi göz önüne alındığında, maksiler bukkal segmentler, çocuklarda, posterior mandibular segmentlerden dört kat daha hızlı hareket eder.

Diş Eti Hastalılığı ( periodontitis) ve Ortodonti

Osteoklastlar patolojik çevrede gelişen hücrelerdir. Osteoblastlar ise, vasküler yapıya ihtiyaç duyan hücrelerdir ve histogenezleri kolayca bozulabilir. Bununla birlikte iskeletsel bozuklukların çoğu rezorpsiyondan çok kemik formasyonunun bozukluğuna bağlıdır. Kemik formasyonunun frajilitesine güzel bir örnek, inflamatuar hastalıkların osteoblast differansiyasyonunu bozmasıdır.

Ortodontik tedavi sıklıkla, periodontal sağlığın düzeltilmesi için yardımcı bir faktördür. Bununla birlikte ilerleyici bir periodontal hastalık varsa, dişin hareket ettirilmesi hastalığı davet eder. Diş hareketi alveolar process’de hem rezorpsiyonu hem de formasyonu stimüle eder. Osteoklastlar inflamatuar çevrede gelişirler,çünkü kemik iliğinden köken alırlar. Preosteoklastlar, inflamatuar bölgeye sitokin mediatörler aracılığıyla gelirler. Diğer yandan vasküler yapının aracılık ettiği osteoblast histogenezi, inflamatuar process tarafından güçlü şekilde baskılanır. Bu yüzden dişler periodontal hastalık varlığında hareket ettirilirse, rezorpsiyon normal devam edebilir veya artabilir. Kemik formasyonu ise inhibe olur. Periodontitisi olan bir hastada, ortodontik uygulamalar hastalığın seyrini şiddetlendirebilir, destek kemiğin hızlı kaybıyla sonuçlanabilir.

Endoosseoz implantlar

            Ortodontide ve fasiyal ortopedide en büyük problemlerden biri ankraj kontrolüdür. Ankraj ünitelerinin istenmeyen hareketi, biomekaniklerin terapötik sırasını bozan yaygın bir problemdir. Kemik fizyolojisinin temel prensiplerinin önemli bir uygulaması, rijit endoosseoz implantların ortodontik ve ortopedik ankraj için kullanımıdır. Geleneksel ortodontik araçlarla yapılan hem hayvan çalışmaları hem de klinik deneylerde, rijit bir şekilde entegre olmuş implantların, ortodontik ve ortopedik kuvvetler karşısında hareket etmediği görülmüştür. Bu araçlar, asimetrinin, kraniofasial deformite ve pek çok maloklüzyonun düzeltilmesinde yeni ufuklar açmaktadır.

            Bir preklinik çalışması, köpeklerde 2 protetik tip titanium implantın ankraj potansiyelini test etmiştir: Servikal postlu, asimetrik vidalı, asitle pürüzlendirilmiş yüzeyli bir endoosseoz implant prototipi ve simetrik vidalı, piyasada bulunabilen bir implant Etiket insidansı ve mikroradyografideki yeni osteonların sayısına göre, implant çevresindeki kemik remodelingi sadece birkaç mm ötedeki basilar mandibula ile karşılaştırıldı. Titanium implantların düzgün yüzeyine karşın, vidalı implantlarda remodeling derecesi daha iyi bulunmuştur. Bu durum, vidalı implantların bükülme kuvvetlerine karşı zaman içinde artan rezistansına bağlanabilir.

Endoosseoz yüzeyde direk kemik apozisyonu rijit fiksasyon ile sonuçlanır (osseointegrasyon). Ankraj açısından bakıldığında rijit bir endoosseoz implant, fonksiyonel açıdan ankiloze bir dişle eşdeğerdir. Bir implantın rijit ankraj ünitesi olarak hizmet etmesi için tamamen kemikle çevrelenmesi gerekli değildir. Zaman içinde ortodontik kuvvetlere maruz kalan implantlar, kemik yüzeyi ile çok iyi bir ilişki oluşturur. Ortodontik ve ortopedik bakış açısına göre titanium implantlar, mevcut devamlı kuvvetlere karşı sınırsız direnç gösterir.

Çeşitli fluorochrome materyaller ve mikroradyografiler ile yapılan histolojik analizler, rijit bir şekilde integre olan implantın komşu kemikte hareket etmeden kaldığını göstermiştir. Şu kesindir ki, destekleyen kemik ile sıkı ilişkinin sürdürülmesi gerçek kemik ankrajını sağlar. Endoosseoz implantlar (osseointegrasyon sağlamış), kullanılan pek çok ortodontik apareyle iyi uyum sağlamıştır.

Rijit implantların protetik veya ortodontik amaçla rutin kullanımı diş köklerinin yakınında veya arasında sabit yapılar olmasına yol açar. Dikkatsizlik sonucu PDL veya komşu dişin köküne temas edilmesi durumunda bile kabul edilebilir bir sonuç elde edilebilir. Sement tamiri gerçekleşir, PDL reorganize olur ve implant yüzeyi kemikle rijit bir şekilde integre olur.Diş ankilozuna dair bir kanıt yoktur.

Retromolar implant ankrajı

            İzole alt birinci molar kaybı ve üçüncü moların varlığı durumu yaygın bir problemdir. 3. moları çekip, 1. moların yerine 3 üyeli köprü yapmak yerine, 2. ve 3. molarların mesial translasyonu ile boşluğun kapatılması sıklıkla tercih edilir. Uzun dönem takip edilmiş ilk vaka yayınlanmıştır. Artan, ilerleyici kemik kaybı ve tek diş implantına bağlı yorgunluk fraktürleri nedeniyle alt 1. ve 2. molar bölgelerinde ortodontik seçenek, molarların mesiale translasyonu ile boşluğun kapatılmasıdır.

            Eksternal abutment mekanizması

            Güvenli bir retromolar implantlı ankraj teli, mandibular 2.ve 3. molarları intrüze ve protrüze ederek 1.moların boşluğunu kapatmak için kullanılabilir. Kalan alt molarların tippingi ve ekstrüzyonu, potansiyel ortodontik repozisyonlanmayı sınırlar.

            Rijit retromolar implantlar, intrüzyon ve sıralanma için iyi bir potansiyele sahiptir. Şekil 3-92, 3.moları oklüzal düzleme indirmek ve iki dişi mesialize etmede kullanılan üç boyutlu kontrol mekanizmasını gösterir. Sefalometrik ölçümler, 10 mm.den fazla mesial translasyonu ve stabilitesini gösterir. Panoramik radyografi başlangıçtaki diş sıralanmasını ve sonuçta boşluğun kapanışını gösterir.

            Tedavinin tamamlanmasından sonra, iyileşmiş implantların histolojik analizi rijit integrasyon ve endoosseoz apareyin ankraj değerinin sürdürülmesi için önemli olan devam eden remodeling process’inin anlaşılması için önemlidir.

            İki intravital kemik türü implant, iki hafta içinde implantın üzerinin örtülmesiyle sonuçlanmış ve implant yüzeyinde 1 mm devam eden kemik remodelingi görülmüştür. (Her yıl %500’den fazla) Bu biyolojik mekanizma rijit osseoz integrasyonun sınırsız şekilde devam ettiğini gösterir. İmplant yüzeyinde veya onu destekleyen kemikte fraktür olmadığı sürece, rijit implantlar ortodontik kuvvetlere bağlı olarak hareket etmez.

            İyi integre olmuş endoosseoz implantlar, destek kemikteki remodelingin devam etmesine karşın rijit kalırlar.Çünkü rezorbe olmuş az miktardaki kemik yüzeyi kısa zamanda düzelir.

Bir premoların konjenital eksikliğinde molarların bu boşluğu kapatmak üzere mesial translasyonunu gösterir.Rijit endoosseoz implantlar, ortodontik ve dentofasial ortopedik tedavilerde büyük oranda kolaylık sağlamaktadır.

            İnternal abutment mekanizması

            0.019×0.025 inç titanyum-molibden alaşımı (TMA) ankraj teli, endoosseoz implant yerleştirildiğinde implantın korunmasını sağlar.7-10×3.75 mm Branemark implantı (Nobel Biocare,Gothenburg, Sweden) retromolar bölgeye, en son moların 3-5 mm bukkal ve distaline yerleştirildi. Ankraj telinin sonu, halka şekline getirilerek implanta sıkıca iyileşme başlığı ile yerleştirildi.Bu ”İnternal abutment “ yaklaşımı, eksternal abutment metoduna göre pek çok avantaj sağlar:

- Minimal cerrahi: Postoperatif açılma olmaz.

- Daha az maliyet: Sadece bir cerrahi işlem gerekir.Transmukozal abutment gerekmez.

- Daha iyi hijyen: Bukkal sulkusun derin noktasındaki tel, periodontal sağlığın devamına az etki eder yada hiç etki etmez.

- Hemen kullanıma başlama : İyileşme periyodu gerekmez.

- Daha fazla intrüziv kuvvet: Mandibular molarlarda intrüziv kuvvetin kontrolü kolaydır.

İnternal abutment mekanizması ile 9 yıllık tecrübe, implant ankraj mekanizması olarak mandibular bukkal segmentlerdeki boşlukların kapatılmasındaki yararını göstermiştir.

Sonuç

Kemik fizyolojisi, metabolizması ve kinetik hücre konseptlerine dair ortodonti ve dentofasial ortopedide önemli uygulamalar vardır.Bu önemli konseptlerin uygulaması ise klinisyenin bilgisi ve hayal gücü ile sınırlıdır.Modern klinik pratiği, devamlı gelişme gösteren, uygulamalı araştırmalara dayanan metotlarla karakterizedir. Dr.Enver Akın Özkan Ortodonti Uzmanı Kızılay /Ankara 

KAYNAK: GRABER Current Principles in Orthodontics

Detaylı Bilgi ve Randevu Talebiniz İçin

Your message was successfully sent!

    Ankara Ortodonti

  •   Dr.Enver Akın Özkan
         Ortodonti Uzmanı
  •   0312 236 04 16
  •   Olgunlar Kitapçılar Çarşısı Sedir Apt.
         2/16 Kızılay (Akbank Üstü)
  • bilgi@ankaraortodonti.net

Ortodonti Videoları

videolar