Биомеханика мостовидных протезов

Мостовидные протезы представляют собой сложные конструкции, испытывающие во время жевания большие нагрузки с передачей их на пародонт опорных зубов. Ткани последнего отвечают на это соответ- ствующими реакциями, характер которых зависит от величины, направле- ния и продолжительности нагрузки. Клиницисту при выборе количества опорных зубов важно знать способ и пути распределения жевательного давления в протезе и передачи его на пародонт.

Мостовидный протез имеет сложную форму, затрудняющую анализ напряжений в отдельных его частях. Лишь используя метод аппроксима- ции (приближения), можно представить его в виде жесткой балки, опира- ющейся на две опоры (зубы). Это поможет выяснить распределение усилий, возникающих в протезе при жевании и смыкании челюстей.

Рис. 67. Распределение нагрузки на опоры при двустороннем креплении мостовидного протеза (Е.И.Гаврилов).

Биомеханика мостовидного протеза с двусторонней опорой на малые и большие коренные зубы. На схеме протеза (рис.67) пищевой комок, разрушаемый силой Р, находится на окклюзионной поверхности мостовидного протеза, равноудаленный от опорных зубов, при этом А = Б. При таких условиях жевательное давление будет распределяться на опорные зубы поровну и РА = РБ. Зависимость величины силы РБ или РА от положения пищевого комка на протезе выражается двумя формулами:

Сравнивая их, нетрудно убедиться, что сила, падающая на зуб, т.е. на опору, обратно пропорциональна расстоянию от последней до пищевого комка. Иначе говоря, давление будет тем больше, чем ближе к разжевываемой пище расположен опорный зуб. Это положение действительно для опос- редованной окклюзии (через пищевой комок). В центральной окклюзии, когда имеются множественные контакты, это правило не действует, а Давление распределяется по всем контактным точкам. Однако это прави-

ло сразу же вступает в силу, если будет иметь место в какой-то точке окклюзионной поверхности преждевременный контакт.

Описанная закономерность распределения жевательной нагрузки в мостовидном протезе с двусторонней опорой объясняет одно редкое клиническое наблюдение. Речь идет об устойчивости малого бокового резца верхней челюсти, продолжительное время служившего вместе с первым моляром той же стороны опорой мостовидного протеза. Поскольку жевание происходит на коренных зубах, пищевой комок разрушается вдали от резца, который испытывает при этом небольшую нагрузку. Этому также способ- ствовали низкая клиническая коронка резца и отвесное положение зуба. При высокой клинической коронке и протрузии резца нагрузка на него увеличивается. Трансверзальные движения моляра создают для него трав- матическую окклюзию, необычную по направлению, что в конечном счете и приведет к нарушению устойчивости зуба.

Мы проанализировали биомеханику мостовидного протеза при усло- вии, что оба опорных зуба имели интактный пародонт. Иное положение складывается, если одна из опор имеет патологическую подвижность. Мостовидные протезы относятся к группе не только замещающих, но и стабилизирующих протезов, поскольку они объединяют зубы в систему, в которой изолированная подвижность одного из них невозможна. Смеще- ние возможно только вместе с блоком зубов, объединенных несъемной конструкцией. Из этого следует, что биомеханика мостовидного протеза, опорные зубы которого имеют различную степень подвижности, отлича- ется от той, что имеет место при устойчивых зубах. На схеме (рис.68) представлен мостовидный протез (вид на окклюзионную поверхность), фиксирующийся на 4_ и 8_|. Премоляр имеет интактный пародонт, устой- чив, а 8_| - патологическую подвижность I степени. При трансверзальных движениях амплитуда экскурсий 8_| будет входить за границу нормы. Через промежуточную часть протеза это движение будет передаваться на 4_|, вызывая его вращение (рис.68). Таким образом, на премоляре возникает момент кручения, значение которого зависит от длины протеза и величины прилагаемого к дистальной опоре усилия. Момент кручения, вероятно, будет также зависеть и от амплитуды перемещения зуба мудрости в трансверзальном направлении, характеризуемом углом а.

При жевании на промежуточной части протеза будет находиться пи- ща, дистальная опора, т.е. 8), станет погружаться в лунку зуба глубже. чем медиальная опора, т.е.премоляр. Последний вследствие этого будет наклоняться дистально. Следовательно, крепление мостовидного протеза на зубах с различной подвижностью приводит к функциональной пере- грузке на медиальной опоре в результате появления необычных по напра- влению экскурсий. В дальнейшем возможны два исхода. При первом пре- моляр вследствие функциональной перегрузки, необычной по направ-

168

лению, приобретает подвижность, приспособившись к новым условиям. Если патологическая подвижность дистальной опоры протеза не будет прогрессировать, например, после устранения ее причины, дистрофия пародонта 4_| прекратится, и процесс стабилизируется. Если же дистро- фия пародонта зуба мудрости будет продолжаться, а амплитуда транс- верзальных движений увеличится, опорные зубы очень быстро потеряют свою функциональную ценность и их придется удалить. Из этого неслож- ного анализа биомеханики протеза следует, что при патологической под- вижности зуба, дистально ограничивающего дефект и являющегося пос- ледним, протезирование мостовидным протезом противопоказано.

Рис. 68. Патогенез травматической окклюзии при фиксации протеза на опорах с различной степенью подвижности зубов (Е.И.Гаврилов).

Биомеханика мостовидного протеза с односторонней опорой. Мостовидные протезы с односторонней опорой широко применяются при замещении дефектов зубного ряда, образовавшихся после удаления одного Резца, клыка или премоляра. Использование их оправдано как на верхней, так и на нижней челюсти, поскольку искусственные зубы могут иметь кон- такт с соседним зубом, предупреждая, таким образом, смещение опорных зубов медиально или дистально. Иное положение возникает при протезиро- вании мостовидными протезами с односторонней опорой при замещении концевых дефектов. К сожалению, это одна из частых врачебных ошибок. Опасность функциональной перегрузки при протезировании мосто-

169

видными протезами концевых дефектов настолько велика, что показания к их применению оговариваются особыми условиями. Справедливость этого положения станет ясной из анализа биомеханики мостовидного протеза с опорой на премоляр или премоляры.

Рис. 69. Биомеханика мостоввдного протеза с односторонней опорой: а - при действии вертикальной силы (Р1) и силы (Р2), направленной горизонтально (б) (Е.И.Гаврилов).

На схеме (рис.69) тело мостовидного протеза представлено балкой с длиной L. Сила, действующая на балку при разрушении пищевого комка, обозначена буквой Р. При действии силы Р на балку, которую мы принимаем как идеально жесткий брус, возникает момент изгиба (Мизг). Величина его равна произведению PL, и тогда Мизг = P1L. Под действием указанной силы коронка и часть корня будут наклоняться дистально, а корень - медиально. Следовательно, для опорного зуба возникает перегрузка, необычная по направлению. Это в конечном счете приведет к образованию патологического кармана на стороне движения зуба и резорбции лунки у верхушки корня на противоположной стороне.

Несколько иное расположение сил возникает при трансверсальных движениях свободного плеча протеза. При этом балка (промежуточная часть протеза), смещаясь вправо или влево, создает вращение опорного зуба -крутящий момент (Мкрут). Его величина определяется произведением трансверзального усилия (Р2) на длину балки (тела протеза), т.е. Мкрут = Р2 • L Вращение (кручение) также служит для пародонта необычным функциональным раздражителем по направлению. Следствие этого -дистрофия пародонта, патологическая подвижность зуба, изменение его положения с внедрением искусственного зуба в слизистую оболочку альвеолярного гребня. Из приведенного несложного анализа биомеханики мостовидного протеза с односторонней опорой, применяемой при замещении концевых дефектов, следует, что момент кручения, как и момент

170

_Изгиба, зависят от длины тела мостовидного протеза и прилагаемого уси- лия. Чем длиннее тело мостовидного протеза, тем больше функциональ- ная перегрузка. Поэтому мостовидные протезы с односторонней опорой _не могут иметь больше одного искусственного зуба, а в качестве опоры нужно использовать два премоляра, покрывая их коронками, спаянными вместе.

Биомеханика мостовидных протезов, опирающихся на передние зубы. Мостовидные протезы, замещающие отсутствующие передние зубы, имеют одну конструктивную особенность. Она заключается в том, что промежуточная часть их располагается по дуге. Биомеханику этих протезов можно лучше понять, если анализировать распределение напряжений при отсутствии пищи в двух окклюзиях - центральной и передней. На рис.70 показано разложение силы, возникающей при смыкании зубов в положении центральной окклюзии. Сила Р по закону параллелограмма разлагается на две составляющие Т1 и>П.СилаТ1 направлена лабиально и способствует протрузии резцов. Действие ее особенно демонстративно у лиц, страдаю- щих системным заболеванием пародонта. Передние зубы при этом расходятся веерообразно, выдвигаясь вперед. Сила N направлена вдоль коня

Рис. 70. Распределение жевательного Давления на передних зубах в центра- льной окклюзии (Е.И.Гаврилов).

Рис. 71. Схема распределения жевательного давления в мосто- видном протезе при передней ок- клюзии (Е.И.Гаврилов).

зуба, благоприятнее для пародонта передних зубов, приспособленных к откусыванию пищи, т.е. к вертикальной нагрузке. На нижней челюсти Разложение сил происходит несколько иначе. Одна из слагаемых (сила Т2) направлена в язычную сторону, как бы собирая, уплотняя нижние зубы.

Разложение сил при смыкании мостовидных протезов в положении передней окклюзии демонстрирует рис.71. При фиксации мостовидного

171

протеза на клыках тело мостовидного протеза располагается по дуге. Хорда, соединяющая опорные зубы, является как бы осью, вокруг которой воз- можно вращение. Смещение тела протеза вниз невозможно, так как этому мешают нижние зубы. Остается единственный путь смещения всего блока вперед и вверх. Усилие, под влиянием которого происходит протрузия тела мостовидного протеза, зависит от расстояния от резцовой точки до пере- сечения с хордой (h линия) и величины угла а, который характеризует размер дуги. Таким образом, при протезировании мостовидными протезами с опорой на клыки для пародонта последних создается травматическая ок- клюзия, необычная по направлению. При здоровом пародонте опорных клыков его ткани обычно компенсируют функциональную перегрузки и протезы служат долго. Если дефект переднего отдела зубного ряда будет расширен до пересечения линии h с хордой, увеличится, больше станет и угол а. Функциональная перегрузка будет настолько значительной, что опорные зубы быстро потеряют устойчивость. Отсюда следует вывод: при потере всей передней группы зубов протезирование мостовидным протезом противопоказано и план лечения больного следует составлять с учетом применения съемного протеза.