II CONCEPTO DE BIOMECÁNICA

8/13/2019 II CONCEPTO DE BIOMECNICA

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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.



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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.




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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.




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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.



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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.



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Si este paralelogramoes completado laresultante es ladiagonal del mismo.

La longitud resultanteindica la magnitud dela fuerza resultante.



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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.



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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.



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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.



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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.



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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.



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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.




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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





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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




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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.


Mulligan T. Common Sense Mechanics 2. JCO Vol: Oct:676-683. 1979


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Combinacin de rotacin y traslacin


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



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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.



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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.



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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).



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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.



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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.



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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)*



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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



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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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