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FUERZAS
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DEFINICION
Accin de un cuerpo sobre otro.
Empuje o tirn que se aplica a un cuerpo.
Estamos hablando de vectores.
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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Fuerza es una carga aplicadasobre un
objeto que tender a desplazarlo a una
posicin diferente del espacio.
Aunque se define en Newtons, se suele
medir en gramos u onzas.
Proffit, W. Ortodoncia: Teora y Prctica Mosby-Doyma Libros. S.A. 2da edicin. Espaa 1994
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Las fuerzas ortodnticas se producen por elefecto de la deflexin de los alambres, la
activacin de resortes, colocacin deelsticos, etc.
Nanda R. Biomecnica en Ortodoncia Clnica. Editorial Mdica Panamericana, Buenos Aires 1997
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LEYES DE NEWTON
Primera ley: Un cuerpo contina en estadode reposo o en movimiento uniforme en lnea
recta, a menos que sea obligado a cambiarsu estado por las fuerzas que se ejerzan
sobre l.
Marcotte M. Biomecnica en ortodoncia. Ediciones cientficas y tcnicas. Espaa 1992.
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El efecto de una fuerza implica cambiar elmovimiento de un cuerpo.
La suma de todas las fuerzas sobre uncuerpo en equilibrio es cero.
La suma de todos los momentos tambin es
cero.
Marcotte M. Biomecnica en ortodoncia. Ediciones cientficas y tcnicas. Espaa 1992.
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Segunda ley: La aceleracin de un cuerpo,
es proporcional a la fuerza que lo produce e
inversamente proporcional a la masa del
cuerpo. a=F/m. F=ma (unidades enortodoncia)
Tercera ley : Accin y reaccin.
Marcotte M. Biomecnica en ortodoncia. Ediciones cientficas y tcnicas. Espaa 1992.
Nanda R. Biomecnica en Ortodoncia Clnica. Editorial Mdica Panamericana, Buenos Aires 1997
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VECTORES
Una fuerza es un vector y se la define porlas caractersticas de los vectores.
La caracterstica principal de un vector esque tiene magnitud y direccin.
La magnitud de un vector la representa su
tamao.
Nanda R. Biomecnica en Ortodoncia Clnica. Editorial Mdica Panamericana, Buenos Aires 1997
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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La direccin consiste en dos
propiedades: lnea de accin y
sentido.
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El punto de aplicacin de una fuerza
esta simplemente dado por el punto de
contacto entre el cuerpo a ser movido yla fuerza aplicada.
Origen de la flecha.
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Magnitud
P.
Las fuerzas pueden ser tratadas como vectores,convenientemente representadas por flechas.
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En condiciones clnicas siempre que se aplique
una fuerza obtendremos efectos en los tres
planos del espacio.
La mayora de veces se simplifica el anlisisde
las fuerzas y movimientos en dos
dimensiones o planos.
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FUERZAS Y RESULTANTE
El movimiento de un diente (o cualquier
objeto) es determinado por el efecto neto detodas las fuerzasque actan sobre ste, la
combinacin de las fuerzas aplicadas
determina una nica fuerza o resultante.
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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Con dos fuerzas que tienen un punto
comn de aplicacin, para determinar la
resultante los dos vectores son considerados
como los lados de un paralelogramo.
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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Si este paralelogramoes completado laresultante es ladiagonal del mismo.
La longitud resultanteindica la magnitud dela fuerza resultante.
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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Para combinar ms de dos fuerzas queposeen un mismo punto de aplicacin, una
serie de sucesivos paralelogramos son
construdos.
Cada vez, la resultante de dos fuerzas va a
reemplazar a stas, para ser usada en la
construccin de un nuevo paralelogramo.
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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Combinando fuerzas en diferentes puntos de
aplicacin ley bsica de mecanismoesttico: La ley de la transmisibilidad de
fuerza.
Losefectos externos de una fuerza sobre un
cuerpo rgido puede tener un punto de
aplicacin en cualquier parte de la lnea de
accin.
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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Las lneas de accin
deben ser extendidas.
Los dos vectores sonmovidos a lo largo de
sus lneas de acciny
mantendrn sus
longitudes originales ymagnitudes.
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DESCOMPOSICIN DE
FUERZAS Se requiere a menudo la divisin de una
fuerza en dos componentes, con ngulo recto
entre cada una.
El objetivo es determinar que cantidad de
fuerza se est liberando en forma
perpendicular y paralelaal plano oclusal, ala horizontal de Frankfort, o al eje longitudinal
del diente.
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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Un elstico declase II produce
una fuerza de
retraccin y de
extrusin sobre elcanino.
Se usa elprocedimiento del
paralelogramo
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En los casos que hay varias fuerzas
actuando sobre un diente; estas puedenprimero combinarse para obtener una
resultante.
Luego esta resultante puede descomponersevertical y horizontalmente.
Tambin pueden determinarse los
componentes horizontal y vertical de cada
fuerza separadamente.
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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DIAGRAMAS DE CUERPOS
LIBRES
Un DCL es un esquema que muestra las
fuerzas que actan sobre un cuerpo para ladeterminacin de los componentes verticales
y horizontales.
Marcotte M. Biomecnica en ortodoncia. Ediciones cientficas y tcnicas. Espaa 1992.
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F= 500gr.
Para encontrar el valor horizontal y vertical nos valemos
de la trigonometra (funciones trigonomtricas)
F
R
Ia
b
Seno = lado opuesto / hipotenusa
Coseno = lado adyacente/ hipotenusa
Tangente = lado opuesto / lado adyacente
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F= 500gr.F
R
Ia
b
Seno b (45)= I / 500; I = 353,6
Coseno a (45)= R/ 500: R = 353,6
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SISTEMAS DE FUERZA YTIPOS DE MOVIMIENTO
(EFECTOS)
Cuando una fuerza se aplique en un diente,
lo que determina el efecto ser la relacinentre la lnea de accinde la fuerza y el
centro de resistencia.
Nanda R. Biomecnica en Ortodoncia Clnica. Editorial Mdica Panamericana, Buenos Aires 1997
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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Una forma para predecir el tipo de movimientoconsiste en determinar el SISTEMA DE
FUERZA EQUIVALENTE.
Con este anlisis podemos ubicar el sistema de
fuerza aplicado por los alambres, elsticos,
resortes en el bracket por su equivalente en el
centro de resistencia.
Nanda R. Biomecnica en Ortodoncia Clnica. Editorial Mdica Panamericana, Buenos Aires 1997
Marcotte M. Biomecnica en ortodoncia. Ediciones cientficas y tcnicas. Espaa 1992.
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=
Sistema equivalente de traslacin
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TIPOS DE
MOVIMIENTO
Traslacin pura.
Rotacin pura.
Combinacin.
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Momento: Capacidad deuna fuerza para producir
rotacin.
El momento (F x d)estambin un vector, con una
direccin y una magnitud,
que es igual a la fuerza
multiplicada por la distanciaperpendicular entre la lnea
de accin de la fuerza y el
centro de gravedad.
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La direccin del momento de fuerza
puede ser determinado continuando
la lnea de accin alrededor del
centro de resistencia.
Smith R, Burstone C. Mechanics of tooth movement. AJO-DO 1984, 85:292-307.
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Momento (gr x mm) de fuerza es igual a la magnitud de
la fuerza multiplicada por la distancia perpendicular
desde esta lnea de accin al centro de resistencia.
Si cambiamos la magnitud de la fuerza o
variamos la distancia de la linea de accin al
centro de resistencia se tiene los mismos
efectos en la magnitud del momento.
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La rotacin pura slo se
producir cuando sobre el cuerpo
acten un par de fuerzasparalelas, de magnitud igual y
direcciones opuestas. CUPLA
El momento de un par defuerzas es igual a una de las
fuerzas multiplicada por la
distancia perpendicular entre
ambas.
Nanda R. Biomecnica en Ortodoncia Clnica. Editorial Mdica Panamericana, Buenos Aires 1997
Mulligan T. Common Sense Mechanics 2. JCO Vol: Oct:676-683. 1979
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Combinacin de rotacin y traslacin
Nanda R. Biomecnica en Ortodoncia Clnica. Editorial Mdica Panamericana, Buenos Aires 1997
Mulligan T. Common Sense Mechanics 2. JCO Vol: Oct:676-683. 1979
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FUERZA Y TIPO DE
MOVIMIENTO Cada tipo bsico de movimiento es el
resultado de la variacin del momento y lafuerza aplicados.
La razn M/F de la fuerza y el momentoaplicados determina el tipo de movimientoo centro de rotacin
Nanda R. Biomecnica en Ortodoncia Clnica. Editorial Mdica Panamericana, Buenos Aires 1997
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MAGNITUD DE FUERZA Y
RESPUESTA BIOLOGICA La respuesta a una fuerza mantenida
depender de la magnitud.
Las fuerzas intensas dan lugar al dolor,necrocis, resorciones.
Fuerzas menos intensas son compatibles con
la supervivencia del LPD y remodelacin
alveolar.
Proffit, W. Ortodoncia: Teora y Prctica Mosby-Doyma Libros. S.A. 2da edicin. Espaa 1994
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Movimiento dental; ocurre por cambios en el
metabolismo seo controlados por seales
elctricas que se generan cuando el huesose flexiona y deforma. Teora bioelctrica.
Proffit, W. Ortodoncia: Teora y Prctica Mosby-Doyma Libros. S.A. 2da edicin. Espaa 1994
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Movimiento dental; ocurre por cambios
celulares producidos por mensajeros
qumicos, generados por alteraciones en elflujo sanguineo a travs del LPD. Teora
Presin-tensin (que afecta el flujo
sanguneo).
Proffit, W. Ortodoncia: Teora y Prctica Mosby-Doyma Libros. S.A. 2da edicin. Espaa 1994
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Cuanto mayor sea la presin, mayor ser la
reduccin del flujo sanguneo en el LPD. Hay
una secuencia de acontecimientostras laaplicacin de una fuerza; con fuerza ligeras o
intensas.
Proffit, W. Ortodoncia: Teora y Prctica Mosby-Doyma Libros. S.A. 2da edicin. Espaa 1994
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Tiempo (F ligera) Respuesta
Menos de 1 seg. LPD no se comprime, elhueso se flexiona.
1-2 seg. Se exprime el LPD, el dientese mueve en el espacio delLPD.
3-5 seg. Los vs comprimidos en zonade presin, dilatados en zona
de tensin.
Minutos Cambia tensin de O2, Pgd ycitocinas.
Horas Mensajeros qumicosmodifican actividad celular.
4 horas Aumentan niveles de AMPc,
diferenciacin celular en
LPD.
2 das Comienza el movimiento porremodelacin.
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Tiempo (F intensa) RespuestaMenos de 1 seg. LPD no se comprime, el hueso
se flexiona.1-2 seg. Se exprime el LPD, el diente se
mueve en el espacio del LPD.
3-5 seg. Los vs quedan ocludos en ellado de la presin.
Minutos Se interrumpe flujo sanguneo ala zona comprimida del LPD.
Horas Muerte celular en zona comp.
3-5 das Reabsorcin basal
HIALINIZACION14 das La reabsorcin basal elimina la
lmina dura adyacente del LPDcomprimido, ocurre el mov.
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Se deduce que los niveles de fuerza ptimopara la movilizacin ortodntica deben
poder estimular la actividad celular sinllegar a ocluir por completo los vasossangineos del LPD.
Proffit, W. Ortodoncia: Teora y Prctica Mosby-Doyma Libros. S.A. 2da edicin. Espaa 1994
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Segn el tipo de
movimiento la fuerzase distribuye en
forma diferente.
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Inclinacin 50- 75Traslacin 100-150
Torque 75-125
Rotacin 50-75
Extrusin 50-75
Intrusin 15-25
Tipo de movimiento Fuerza (g)*
Proffit, W. Ortodoncia: Teora y Prctica Mosby-Doyma Libros. S.A. 2da edicin. Espaa 1994
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DURACIN DE LA FUERZA
Para conseguir movimiento debe haber una
fuerza continua.
% deeficacia
6 horas
Representacin
de la eficacia delmovimiento
dental.
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La duracin de las fuerzas ortodnticas seclasifica por el ndice de decadencia en:
Continua: Se mantiene en un porcentaje
apreciable de la original entre visitas.
Interrumpida: El nivel de fuerza disminuye a
cero entre activaciones.
Intermitente:El nivel de fuerza desciende
bruscamente
Proffit, W. Ortodoncia: Teora y Prctica Mosby-Doyma Libros. S.A. 2da edicin. Espaa 1994
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EFECTOS PERJUDICIALES
DE LAS FUERZAS Sobre la pulpa: Un movimiento brusco
importante sobre el pice Interrupcin
de vs en su entrada.
Sobre las races: Hay agresin al cemento;
tambin se produce una reparacin. La
reparacin no ser posible cuando laagrecin produzca defectos importantes en el
pice.
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Sobre altura del hueso alveolar: No esfrecuente observar una prdida excesiva de
altura en el hueso alveolar. Prdida inferior a
0,5mm y casi nunca ms de 1 mm.
Movilidad y dolor: Existe una constante
reorganizacin del LPD. Va a aumentar la
movilidad; cuanto ms intensas las fuerzasmayor reabsorcin y movilidad.
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CONCLUSIONES
1. Para realizar movimientos ortodnticos es
necesario conocer los centros de
resistencia.
2. El movimiento ortodntico puede registrarse
a partir del centro de rotacin.
3. Las fuerzas ortodnticas deben
considerarse como vectores.
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4. La relacin entre la lnea de accin de la
fuerza y el centro de resistencia indica el
tipo de movimiento.
5. Los sistemas equivalentes orientan la
biomecnica a aplicar.
6. La magnitud y distribucin de la fuerza
influye sobre la respuesta biolgica.
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