La Crescita Delle Strutture Cranio Facciali PDF

3 La crescita delle strutture cranio facciali A cura del Prof. Domenico Ciavarella, del Dott. Michele Tepedino e del Dott. Michele Laurenziello CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali L a crescita delle strutture cranio facciali avviene nei primi mesi di vita intra- ut...

3 La crescita delle strutture cranio facciali A cura del Prof. Domenico Ciavarella, del Dott. Michele Tepedino e del Dott. Michele Laurenziello CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali L a crescita delle strutture cranio facciali avviene nei primi mesi di vita intra- uterina e poi continua nella vita extra-uterina. Le strutture craniche si formano “en masse” nell’utero materno per una percentuale maggiore del 50%, mentre la restante parte si forma durante la fase di crescita extra-ute- rina. Al momento della nascita il cranio è in rapporto di 1:3 rispetto all’intero cor- po per poi far decrescere questo rapporto nel corso dell’accrescimento dell’indi- viduo. Le ossa craniche seguono un modello di crescita intra-membranoso, quindi senza precursori cartilaginei, ed in stretta parte un modello di crescita di ti- po encondrale. LRZ. Il modello di crescita intra-membranoso non è un mo- dello di crescita geneticamente programmato: al suo interno non contiene quindi dei centri di crescita, cioè aree in cui sono presenti cellule con potenza di cresci- ta geneticamente programmata. Il modello intramembranoso ha solo siti di cresci- ta: aree con assenza di cellule con potenziale di crescita geneticamente program- mata. Tale condizione è necessaria per il corretto sviluppo del sistema cranico. Nel precedente capitolo si è trattato di crescita scheletrica e di come sia influenza- ta da diversi fattori: fattori genetici, fattori epigenetici, fattori ambientali (Figura 1). CRESCITA CRANICA SPINTA GENETICA SPINTA EPI-GENETICA FATTORE AMBIENTALE Fattori esterni capaci Spinta da parte del tessuto Azione di spinta del sistema di modificare la corretta cerebrale e dalla sincondrosi nervoso e muscolare crescita cranica sfeno-occipitale sulle strutture scheletriche (cfr. pressioni) Figura 1: Fattori di influenza di crescita cranica. 53  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche La somma e l’integrazione di tutti questi fattori comporta il raggiungimento di un modello cranico normo-conformato caratterizzato da: i) il neuro-cranio, strut- tura che comprende la volta cranica e la base cranica dando alloggiamento ad una struttura primaria quale l’encefalo; ii) lo splancno-cranio, quella parte an- tero-inferiore del cranio, che può avere caratteristiche fenotipiche differenti ca- ratterizzanti la fisionomia dell’individuo. Il sistema scheletrico umano segue un percorso di tipo centrifugo con l’apice po- sizionato a livello delle suture della volta cranica. Infatti analizzando lo sviluppo delle ossa dell’individuo si può notare che il cranio è la prima struttura schele- trica ad essere ampiamente rappresentata. Successivamente, con il passare degli anni e con la maturazione biologica, il rapporto tra cranio e resto del corpo si riduce con un massivo implemento delle ossa degli arti superiori, le ossa che costituiscono la colonna vertebrale e le ossa degli arti inferiori. Eccezioni a que- sto modello di crescita “cranio-caudale” sono la mano ed il piede. Entrambi rag- giungono uno stadio di maturazione precoce rispetto agli arti di cui fanno arte. Tale differenza è ovvia se si considera che sia le mani che i piedi hanno funzio- ni propriocettive importantissime per la stabilizzazione posturale dell’individuo. Questo modello di crescita è influenzato da numerosissimi stimoli epigenetici: primo fra tutti lo sviluppo dell’encefalo e dei globi oculari. Lo sviluppo di tutta la rete neuro-vascolare associata alla spinta ormonale, agisce sulle epifisi delle ossa lunghe ultimando la composizione strutturale del corpo umano (Figura 2). Espansione globi oculari Ò Ò Espansione encefalica Ò Stimoli epigenetici di crescita Ò Sviluppo della rete neuro-vascolare “spinta” ormonale Figura 2 : Stimoli epigenetici di crescita: fattori di stimolazione che influenza- no la crescita delle ossa craniche. Al modello di crescita cranio-caudale corrisponderà un timing ben preciso affin- 54 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali ché ogni singola unità scheletrica possa raggiungere un corretto stadio di matu- razione in modo da garantire un corretto rapporto con le strutture sovrastanti e sottostanti. Oltre al corretto sviluppo cronologico si dovrà assistere ad un corret- to sviluppo tridimensionale di tutte le strutture craniche. Di norma, le strutture scheletriche seguono un medesimo modello di crescita tridimensionale: cresci- ta verticale, crescita trasversale, crescita sagittale [5, 6]. La crescita di tipo verti- cale rappresenta il fattore più complesso dello sviluppo delle ossa craniche. Lo sviluppo cranico risente in misura maggiore del determinante di crescita verti- cale. Tale complesso si presenta in uno stadio di fase attiva nei primi anni di vita e nell’adolescenza. È da tener conto, però, di come questo determinante di cre- scita si presenti in uno stadio di sub-attività latente e variabile per tutta la vita. Le modifiche verticali, come descritto dall’immagine a seguire (Figura 3), sono sempre accompagnate nella prima fase di vita dell’individuo da modifiche di ti- po trasversale e sagittale. Il rimodellamento verticale, che si attua con le fasi di crescita dell’individuo, è sempre anch’esso accompagnato dal rimodellamento trasversale e sagittale delle ossa craniche. Questo modello di crescita, equo ed equilibrato, genera normalmente il soggetto eugnatico ed eusomico. Si dovrà sempre tenere bene a mente tale rapporto nel comprendere al meglio l’eziopa- togenesi di diversi dismorfismi cranici e quindi le diverse manifestazioni fenoti- piche occlusali dette malocclusioni. Figura 3: Determinanti di crescita cranica. 55  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche 3.1 VOLTA CRANICA Le ossa che costituiscono la volta cranica seguono un percorso di crescita di ti- po intramembranoso con spinta epigenetica. Le ossa della volta cranica (Figura 4) assolvono la delicata funzione di protezione dell’encefalo e si possono distinguere in due categorie: i) ossa vere della volta cra- nica ossia le ossa parietali che circondano il neurocranio; ii) ossa miste della vol- ta cranica ossia l’osso occipitale, le ossa del settore frontale e le ossa temporali. Figura 4: Volta cranica in visione laterale, esterna, posteriore, frontale ed interna. La spinta di crescita epigenetica deriva dalla pressione che l’encefalo attua sul- le suture della volta cranica (Figura 5). La spinta di crescita che l’encefalo gene- ra sulle ossa della volta cranica è tale da generare un notevole distanziamento e rimodellamento di queste ossa. Figura 5: Spinta encefalica sulle suture craniche in formazione. Le suture della volta cranica, al- la nascita, sono chiamate fonta- nelle. Queste permettono la de- forma- zione della volta cranica ed il passaggio della testa attra- verso il canale del parto. In am- biente extra-uterino queste strut- ture evolvono in vere e proprie sinartrosi ed infine in suture. Il processo di chiusura delle suture della volta cranica avviene per prima rispet- to alle altre ossa del cranio. La chiusura delle suture può non essere completa e restare tale per tutta la vita. Questa assenza di completa chiusura delle suture è tale da consentire delle micro flessioni della volta cranica definite movimen- to di respiro craniale. Tale movimento avviene: per permettere una leggera dilatazione della volta cra- nica, per assecondare l’espansione volumetrica encefalica in presenza di un au- 56 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali mento del circolo arterioso e per la fluttuazione del liquido cerebrospinale. Le flessioni della volta cranica sono di circa 0,2/0,4 millimetri. Le ossa della volta cranica “proprie” sono le ossa parietali. Le restanti ossa: l’osso frontale, occipi- tale e temporale appartengono al sistema cranico condiviso dalla volta e dal- la base cranica. Lo sviluppo delle ossa della volta cranica, comprese le ossa parietali, possono indurre modifiche che possono riguardare anche le stutture cranio facciali del terzo inferiore del viso (Figura 6). Le ossa della volta cranica hanno relazioni dirette od indirette con le ossa del ter- zo medio ed inferiore del cranio. Le ossa temporali contraggono rapporti anato- mici con le ossa mascellari e la mandibola: a) con le ossa mascellari, l’osso tem- portale si articola attraverso il ponte dello zigomatico; b) con la mandibola, l’os- so temporale si articola attraverso la cavità glenoide e con il muscolo temporale. Figura 6. Visione della volta cranica su struttura scheletrica (in alto) e su pa- chimeninge (in basso). a) visione superiore; b) visione posteriore; c) visione laterale.(Per gentile concessione della Prof. ssa M. Neri). Le ossa frontali hanno rapporti diretti con il terzo medio del viso e quindi con il complesso rino-mascellare. Le ossa occipitali contraggono rapporti indiretti con la parte anteriore del viso. Tali rapporti avvengono attraverso le prime vertebre cervicali ed il clivo dello sfenoide, che essendo intimamente connesso con l’os- so sfenoide forma la sinartrosi sfeno-occipitale. L’espansione encefalica, come detto, induce un lento rimodellamento delle os- sa della volta cranica allontanando i capi ossei l’uno dall’altro. 57  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche L’espansione encefalica, come detto, induce un lento rimodellamento delle os- sa della volta cranica allontanando i capi ossei l’uno dall’altro, inducendo un ri- modellamento superficiale capace di modificare la forma finale della volta cra- nica (Figura 7). Rimodellamento ed apposizione sono importantissimi al fine di raggiungere la completa forma cranica. Il riassorbimento avviene sulla super- ficie exo-cranica in prossimità delle suture, l’apposizione avviene prevalente- mente sulla superficie endo-cranica ed è in entrambe i casi dovuto alla funzio- ne della matrice periostale. Figura 7: Direzione di crescita neuro-cranica, zone di apposizione e rimodel- lamento osseo. L’accrescimento della volta cranica avviene nella prima fase di vita extra-ute- rina, per poi rallentare dopo i 6 anni, fase associata in genere al termine della grande infanzia. Le suture di questa parte del cranio restano attive (in quiescen- za), come tutte le suture craniche sino al raggiungimento del picco evolutivo di crescita. Da questo momento in poi tendono a chiudersi sino alla completa si- nostosi dei setti ossei. Notevole importanza ha anche la volta cranica nello sviluppo delle ossa del viso e quindi indirettamente con lo sviluppo di una possibile malocclusione. A tal fine è molto utile introdurre il concetto degli equivalenti di crescita delle ossa craniche. Per quanto si cerchi di dividere e settorializzare il percorso che le ossa crani- che compiono durante le loro fasi formative si deve tenere sempre ben presen- te che l’evoluzione del sistema cranico è un sistema non separato, ma integrato. Il timing dello sviluppo delle ossa craniche prevede che la crescita sia di tipo cranio-caudale e che le fasi evolutive delle diverse ossa siano quindi equivalen- ti (Figura 8). 58 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali Figura 8: Timing di crescita delle ossa craniche ed effetti correlati. La crescita della volta cranica ha un effetto funzionale diretto ed indiretto sul- le ossa della base cranica e dello splancno-cranio. L’espansione e lo stiramento delle suture della volta creano una tensione delle suture della base cranica che sinergicamente reagiranno al fine di equivalere lo sviluppo trasversale verticale ed infine sagittale creato dalla spinta epigenetica del cervello. Tale equivalente di crescita è il primo ad attuarsi e genera dei fenomeni di dislocazione che inte- ressano in un primo momento anche il complesso rino-mascellare. La spinta epigenetica indotta dall’encefalo genera una crescita della volta cranica e della base cranica, definito equivalente baso-volta cranica, in cui successiva- mente è la base cranica che influenza in modo diretto la crescita del complesso rino-mascellare, definito equivalente di crescita baso-rino-mascellare (Figura 9). Figura 9: Modello di integrazione di crescita della neuro-base cranica. a) espansione del cervello sul piano sagittale; b) crescita del neuro-cranio e del basi-cranio sul piano sagittale mediano; c) espansione del cervello sul piano coronale; d) crescita del neuro-cranio e del basi-cranio in visione posteriore. 59  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Il processo di crescita della volta e della base cranica interessa sia direttamen- te che indirettamente il percorso di crescita della mandibola. La crescita ossea mista si basa su altre strutture craniche come la base cranica ed il complesso splancno-mascellare. L’osso temporale, l’osso sfenoide ed il baso-occipite rap- presentano la comunicazione diretta ed indiretta tra volta cranica, base cranica e mandibola. Tutto il sistema di crescita cranico, quindi, si integra al fine di ge- nerare una crescita equivalente nelle sue diverse strutture. Quando ciò non av- viene si ha la formazione del dismorfismo cranio-maxillo facciale. Figura 10: Valutazione delle asimmetrie emifacciali cranio-baso-maxillo- mandibolare con determinanti occlusali. 3.2 CRESCITA DI BASE CRANICA Lo studio della crescita e dello sviluppo della base cranica negli ultimi anni ha interessato la comunità scientifica. Come tutto il cranio, questa struttura ha su- bito numerose modifiche nel percorso filogenetico dell’uomo. La sua forma e quindi le sue funzioni si sono modificate nel corso del tempo. Nel secondo mese di vita intra-uterina la base cranica si presenta come una piat- taforma di forma irregolare in posizione ventrale al tessuto nervoso encefalico. Il condrocranio deriva dalla condensazione delle cellule della crescita neurale e 60 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali dall’ecto-meninge. Da questa struttura derivano nove gruppi di precursori carti- laginei da cui poi avranno origine: quattro bottoni occipitali, una coppia di car- tilagini paracordali, le capsule ottiche, la cartilagine ipofisale, l’orbito-sfenoide, l’ala sfenoidale, le cartilagini mesetmoidali, la cartilagine presfenoidale (costitu- ita dalla porzione delle cartilagini ipochiasmatica, mesetmoidale ed orbitosfe- noidale) poste in direzione postero anteriore. Le componenti che si formano anteriormente alla notocorda (orbito-sfenoide, ala sfenoide, mesetmoide, ala ipochiasmatica) derivano dalle cellule della cre- sta neurale, mentre la porzione posteriore (bottoni occipitali, paracordali, cap- sule ottiche, cartilagine ipofisale) deriva dai somiti mesodermici. La porzione mediana (la zona delle sincondrosi sfenoidali) divide in due la regione della ba- se cranica: quella posteriore (mesodermica) e quella anteriore (cellule della cre- sta neurale). L’ossificazione di queste sedi comincia nella zona del cranio me- sodermico verso la zona caudale del condrocranio, dopo procede rostralmente e lateralmente a generare l’etmoide, lo sfenoide, parte dell’occipitale e del tem- porale. La formazione del basicranio embrionale a livello occipitale (costituito da quattro bottoni) è di tipo intramembranosa (porzione della volta eccetto la zona della nuca), al contrario è di tipo encondrale nella restante parte fonden- dosi intorno al forame magno. Il corpo dello sfenoide si forma dalla fusione del presfenoide e basisfenoide intorno alla sella turcica dando alloggiamento alla ghiandola pituitaria. La porzione delle grandi ali dello sfenoide così come parte del processo pteri- goideo calcifica per ossificazione intramembranosa, mentre la porzione tempo- rale si forma per ossificazione di 21 bottoni con ossificazione a maggioranza di tipo intramembranosa. L’osso temporale presenta due tipi di ossificazione: in- tramembranosa (zona squamosa, timpanica e zigomatica) ed encondrale (carti- lagine del secondo arco faringeo: zona petrosa e mastoidea, la parte dell’orec- chio interno, il processo stiloideo). L’uomo con il raggiungimento della stazione eretta e con il posizionamento del forame magno al di sopra della colonna vertebrale ha visto modificare anche la base cranica sia in senso verticale, trasversale e sagittale. Funzionalmente la base cranica è la struttura scheletrica su cui poggia l’encefa- lo e le strutture nervose del sistema nervoso centrale oltre, ovviamente, ad es- sere la sede dove sono presenti strutture ghiandolari importantissime per l’uo- mo (ipofisi ed ipotalamo). Le ossa che costituiscono la base cranica, in parte, sono le stesse che fanno par- te della costituzione della volta cranica (osso occipitale, frontale, temporale) le ossa che invece sono “proprie” della base cranica sono lo sfenoide, con il pro- lungamento baso-occipitale, e l’etmoide. 61  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche 3.3 CRESCITA DI BASE CRANICA SUL PIANO SAGITTALE Dal punto di vista sagittale la base cranica “propriamente detta” nell’uomo mo- derno si presenta con una forma ad L “aperta” (Figura 11). Figura 11: Classica forma ad “L” dell’angolo di base crani- ca utilizzato nel descrivere su cefalometria la base cranica anteriore e media. La base cranica anteriore (S-N) e media (S-Ba) hanno modificato la loro forma a causa dell’evoluzione filogenetica umana. Il raggiungimento della attuale forma ad L “aperta” della base cranica è legato proprio alle modifiche posizionali che le prime vertebre cervicali hanno avuto nel processo di ominizzazione. E’osser- vabile come la forma della base cranica si modifichi in base alla forma ed alla posizione delle prime vertebre cervicali (Figura 12). Figura 12: Rappresentazione di varie cefalometrie con angoli di base cranica ed angolo articolare differenti. Entrambe le strutture hanno una forma ad “L” e sono sovrapponibili in proie- zione latero-laterale (Figura 13). Le due strutture per quanto presentino appros- simativamente la stessa forma anatomica seguono però un percorso formativo ed embriogenetico differente. Ciò comunque non impedisce alla base cranica di influenzare lo sviluppo della mandibola, definendo i tratti cefalometrici tipi- ci del poligono di Björk. 62 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali Figura 13: Determinante di crescita inversamente posizionati tra la base cranica e l’osso mandibolare. La base cranica, a differenza delle al- tre ossa che compongono il cranio, ha una derivazione embrionale con ossifi- cazione di tipo encondrale, pertanto il suo accrescimento avviene per sostitu- zione cartilaginea. Le suture presenti a livello della base cra- nica sono sostazialmente tre: la sfeno-et- moidale, l’inter-sfenoidale e la sfeno-oc- cipitale (Figura 14). Figura 14: Suture di base cranica. Le suture della base cranica non rappresentano un sito “adattativo” di crescita, ma seguono un percorso di crescita simile alle sincondrosi geneticamente pro- grammate. Il loro timing di sviluppo segue le rigide regole dello sviluppo del si- stema nervoso centrale. A tal fine, nel percorso auxologico della crescita cra- nio-facciale la base cranica, nelle sue diverse componenti, ha un timing evolu- tivo di tipo neurale in cui la crescita e la conformazione di base cranica si avvia e termina prima delle altre strutture dello splancno-cranio. 63  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche La crescita della base cranica avviene dapprima nella parte centrale in sede sfe- noidale la quale raggiunge la sua dimensione maggiore prima delle sedi anterio- re, posteriore e laterale. Ciò è legato al fatto che in questa sede inizia lo sviluppo di tutto il tessuto neuro vascolare. Le sedi anteriore e posteriore si accrescono in modo indipendente e con tempistiche differenti. Benchè la base cranica rap- presenti una sede «stabile» del cranio umano si è osservato che la parte anterio- re di quest›ultima segue un timing di crescita differenziato. La parte della base cranica anteriore che è compresa tra i processi clinoidei anteriori dello sfenoide sino al forame cieco acquisisce la dimensione finale e stabile all’età di 6/7 anni. Da questo momento in poi la sutura etmo-sfenoidale tende a chiudersi, succes- sivamente la parte inferiore del cranio cresce formando la parte etmo-mascella- re. Dopo questa età la base cranica anteriore cresce esclusivamente nella parte anteriore al forame cieco. La distanza tra il Nasion ed il forame cieco è appros- simativamente di 5 mm a 3 anni e diventa di 15 mm a 20 anni. Queste informa- zioni hanno portato ad una suddivisione della base cranica in 4 sedi principali identificate per il loro differente timing auxologico: zone N e zone G (Figure 15- 16). Le zone N seguono un timing di crescita neurale e quindi all età di 6/7 an- ni completano il loro percorso di crescita. Le zone G sono sedi in cui la cresci- ta avviene sino all’età adulta. Figura 15: Visione craniale della base cra- nica con suddivisione dei determinanti di crescita su reperto autoptico (per gentile concessione della Prof.ssa M. Neri). Le zone G sono sedi in cui la crescita segue un modello scheletrico piuttosto che neura- le. I fattori responsabili della dislocazione an- teriore della sede G1 sono fondamentalmen- te tre: la) la spinta esercitata dal mesetmoide, dal cervello e dai globi oculari; b) la spinta esercitata dalla cartilagine del setto nasale; c) le forze occlusali. La spinta del mesetmoide, del cervello e dei globi oculari è responsabile della dislocazione della zona G1 in avanti sino all’età di 5-6 anni. Al di là di questo momento cronologico il suo avanzamento è legato fondamentalmente alla formazione del setto nasale mediale e alla formazione, quindi, del seno paranasale frontale e delle forze occlusali. Sebbene questi tre meccanismi vengano suddivisi in tre fattori cronologicamente separati, in real- 64 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali tà agiscono sinergicamente nello sviluppo della base cranica anteriore. Infatti, il trasferimento delle forze occlusali alla base cranica anteriore inizia sin dall’e- tà di 2 anni quando si completa l’ingranaggio occlusale deciduo. Come già det- to la zona N1 segue un percorso di crescita di tipo neurale che termina intorno ai 6/7 anni di vita. La sede G2 così come la sede G1 hanno un timing di cresci- ta di tipo scheletrico che termina all’età di 20 anni. Figura 16: Zone di crescita neurale e scheletriche in visione sagittale su tele- radiografia in proiezione latero-laterale. La sede G2 è di particolare interesse poiché vede la presenza anatomica del- la sincondrosi sfeno-occipitale. Normalmente le sincondrosi rappresentano dei centri di crescita geneticamente programmati e non dovrebbero risentire del- le influenze esterne. La zona G2 può presentare però diversi aspetti fenotipici differenti nei vari sog- getti in base all’ampiezza dell’angolo che da esso si forma: un angolo chiuso, normale o al contrario aperto. Questo angolo costruito attraverso l’unione dei punti Nasion-Sella-Basion (S- N-Ba) fisiologicamente è di 130°. La diversa conformazione della base cra- nica media (sede G2) può quindi far modificare questo angolo e renderlo più o meno ottuso. La ricerca scientifica ha dimostrato che tale angolo subirebbe delle modifiche a seguito di tensioni derivanti da alcuni legamenti che si inseriscono direttamen- te. 3.4 CRESCITA DI BASE CRANICA SUL PIANO TRASVERSALE 65  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche La larghezza della base cranica si sviluppa per vari motivi quali dislocazione di tipo secondariA (Figure 17-18), apposizione a livello delle sincondrosi e stress di crescita encefalico. Una volta conclusa la crescita della parte medio centrale della base cranica, essa non subisce successive modifiche dimensionali evidenti. Figura 17: a) crescita cranica trasversale con correlazione dell’angolo di fossa cranica media; b) rimodellamento osseo sul cranio in visione craniale della fossa cranica ante- riore, media e posteriore. Nella sede delle suture sfeno-temporali e nel- la parte squamosa dello sfenoide avviene la crescita ossea che interviene durante la cre- scita cerebellare e del cervello. 3.5 CRESCITA DI BASE CRANICA SUL PIANO VERTICALE Durante la crescita cranio-caudale del basi-cranio, la superficie craniale va in- contro ad un riassorbimento mentre la parte caudale va incontro ad un proces- so d’apposizione. La migrazione inferiore di parti della base cranica può esse- re dovuta alla presenza di strutture dominanti quali il cervelletto. Altre sedi del- la base cranica migrano inferiormente in modo non apprezzabile nella specie umana. Una seconda motivazione per la quale la parte posteriore della base cranica migra inferiormente è legato alla flessione che la stessa compie durante la crescita soprattutto nella sede posteriore allo sfenoide. Questo comporta un posizionamento più basso della parte posteriore della base cranica (Figura 18). 66 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali Figura 18: Orientamento verticale della base cranica media su diversi pazienti con differente crescita cranica. L’orientamento della base cranica è un evento strettamente correlato all’evolu- zione cranio-posturale dell’essere umano. Con il processo di ominizzazione si è avuto un cambiamento di posizione del forame magno e di tutte le strutture craniche associate. Il cambiamento posturale avvenne in stretta relazione con le modifiche neuro-encefaliche. La massa encefalica nel corso degli anni ha cam- biato la sua geometria spaziale aumentando di volume ed incrementando la sua porzione frontale (Figura 19). Il cambiamento posturale ha comportato la mo- difica della direzione di crescita basi-cranica e direttamente una modifica del- la direzione di crescita delle ossa mascellari ed in ultimo quindi della direzione del piano occlusale. Figura 19: Evoluzione filogenetica dell’angolo di base cranica tra cranio di scimmia e cranio umano. 67  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Si deve alle ricerche condotte da Solow l’aver evidenziato questo aspetto impor- tante della relazione esistente tra orientamento cranio-cervicale e forma faccia- le. Lo stesso autore evidenziava nelle sue ricerche che ad un tratto cervicale in cui non vi era ben rappresentata la fisiologica curvatura cervicale si associas- se una postura mandibolare posteriore con una forma cranica di tipo allungato (Figura 20). Diversamente ad una curvatura accentuata della lordosi cervicale si associava una postura mandibolare di tipo ruotata in alto con forma facciale di tipo brachi-faciale o dolico-faciale. Figura 20: Angolo cranio cervicale distinto in base alla differente postura mandibolare: a) corpo mandibolare arretrato e basso con angolo cranio cer- vicale aumentato; b) corpo mandibolare alto ed avanzato con angolo cranio cervicale ridotto. Questo aspetto è importante nella comprensione di come i sistemi funziona- li possano interagire con i sistemi scheletrici e modificare le strutture muscolari prima e scheletriche poi ed in ultimo sull’orientamento del piano occlusale. Va specificato che sebbene le strutture craniche si formino nella vita intra-uterina, sarà solo dopo la fuoriuscita dal canale del parto che si avvierà l’orientamento di crescita a livello cranico. Infatti, è solo grazie all’acquisizione delle varie fun- zioni primarie (sistema neurologico-vascolare) o secondarie (respirazione-ma- sticazione-deglutizione) che si ha il rimodellamento cellulare osseo microsco- pico, che determina a sua volta la direzione ed il modulo di crescita ossea ma- croscopica che fissano la posizione sui tre assi cartesiani delle ossa cranio-ma- scellari nell’adulto (Figura 21). 68 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali Figura 21: Forme facciali differenti distinte in dolico-facciale e brachi-facciale. Tale aspetto valutato da Anderson e Popovich mostra come gli individui con una base cranica piatta presentavano una regione posteriore di base cranica più cor- ta, una posizione dei condili maggiormente indietro ed in alto ed una tendenza d’occlusione di classe II. Nei soggetti con un angolo di base cranica chiusa i con- dili si presentavano in posizione più bassa ed avanzata ma nessuno di questi pre- sentavano una condizione occlusale di classe I e solo raramente di classe III. Gli studi condotti sulla tipologia di base cranica ed il tipo di orientamento cervi- cale hanno evidenziato come ci siano delle correlazioni tra queste due struttu- re scheletriche ed anche il tipo di respirazione degli individui. Una respirazione non fisiologica comporta una riduzione dell’angolo cranio cervicale (descritto da Solow B.) con una pro-inclinazione della testa. Questa rotazione può modificare l’inclinazione palatale, mandibolare ed infi- ne occlusale. In aggiunta a questo dato anche gli spazi faringei potranno risen- tire della variazione dell’inclinazione della base cranica andando a modificare la distanza tra la parete posteriore del palato e la parete anteriore delle vertebre della colonna vertebrale. 69  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Figura 22: Differenti angoli di base cranica possono determinare pervietà differenti delle vie respiratorie alte. La base del cranio ha quindi un ruolo di “pivot” nell’equilibrio del cranio (Figura 22). Durante lo sviluppo post-natale dell’individuo le influenze funzionali pos- sono cambiare l’orientamento di questo importante fulcro. L’angolazione della base cranica, infatti, può influenzare la forma del viso e lo spazio faringeo. Le modifiche dell’angolazione si hanno prevalentemente a li- vello della sincondrosi sfeno-occipitale. Le ulteriori cause per cui la base crani- ca tende a flettersi sono il posizionamento del forame magno posteriore, la mi- grazione inferiore della lamina cribrosa ed il rimodellamento della sella turcica che causa un movimento posteriore della stessa. La flessione della base del cra- nio inizia rapidamente dopo i primi due anni di vita a causa dell’espansione del- la massa encefalica. Questo dato interviene nelle modifiche di cambio d’ango- lazione della base cranica per il solo 36% e la restante quota è da attribuirsi al- le variazioni di crescita facciale, all’orientamento dell’orbita ed alla grandezza delle stesse. Ciò quindi sottolinea come le modifiche di orientamento della ba- se cranica siano indipendenti dalla velocità d’espansione del cervello (Figura 23). Lo studio della base cranica desta anche particolare interesse per l’ortodontista poiché la letteratura internazionale evidenzia come la forma della sella turcica possa essere un marcatore per l’identificazione di una particolare forma facciale. Questa struttura origina nella parte terminale craniale della notocorda. Com- pare all’incirca verso il quarantaquattresimo giorno di vita intra-uterina. Per ca- pirne meglio gli effetti sulla crescita cranica va distinta l’evoluzione in una por- zione anteriore ed in una posteriore. La parte posteriore della cartilagine che for- ma la porzione sellare posteriore è influenzata direttamente dalla notocorda co- sì come il corpo delle vertebre. La porzione sellare anteriore deriva invece dal- le cellule della cresta neurale. 70 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali Figura 23: Direzione di crescita su base neurale, a sinistra si evidenzia una cre- scita del segmento fronto-nasale (F) a destra del complesso rino-mascellare (M). Questa struttura mostra il massimo dello sviluppo nel periodo dell’infanzia. L’in- cremento avviene per riassorbimento della parte posteriore, mentre la parte an- teriore resta stabile durante la crescita. La direzione di spostamento di questa struttura è in basso e leggermente dorsale. Ovviamente la forma della sella è in- timamente correlata alla formazione della ghiandola ipofisaria. Quest’ulti- ma si forma prima che la sella si sia completamente formata. Una modifica del- la forma della ghiandola può generare una modifica della morfologia della sel- la (Figure 24-25). Modifiche di formazione della porzione sellare anteriore sembrerebbero asso- ciarsi a modifiche strutturali del settore facciale fronto-nasale ed in alcuni casi con malformazioni dell’asse facciale; modifiche della porzione sellare posterio- re sembrano associarsi ad alterazioni cerebrali; in alcuni casi sindromici o qua- dri patologici con una specifica alterazione della forma sellare in evidenza. Que- sto aspetto potrebbe sembrare irrilevante per l’ortodontista che invece dovreb- be porre attenzione soprattutto alla porzione medio-anteriore della sella, poi- ché questa sede se alterata può indicare modifiche del percorso evolutivo del distretto naso maxillo-frontale[13, 14]. 71  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Figura 24 : Differenti forme di sella ipofisaria: a) struttura lineare; b) struttura obliqua con orientamento postero-anteriore; c) struttura obliqua con orien- tamento posteriore. Figura 25: Differenti forme di sella in base alla crescita sagittale cranica: a) sella di paziente con crescita di terza classe per ipoplasia bottone frontale; b) sella di paziente con crescita di seconda di classe da ipertrofia del bottone frontale; c) sella di paziente con crescita eugnatica. 72 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali 3.5 FORMAZIONE CRANICA E POSTURA Come detto, la direzione di crescita della base cranica può determinare una di- slocazione passiva secondaria del distretto maxillo-mandibolare. A ciò si ag- giunge che la base cranica, a causa del sistema di connessione muscolo-liga- mentoso con il tratto cervicale ed il sistema di formazioni aponeurotiche, può ruotare portando nel processo di ominizzazione il forame magno in posizione verticale sulla colonna vertebrale (Figura 26). Tutte queste modifiche avvengo- no, come sopra descritto, eseguendo delle tensioni di torsione sulla sincondro- si sfeno-occipitale. Figura 26: Flessione del sistema cervico-basicranico. Questa sincondrosi sembrerebbe agire più come sutura cranica piuttosto che co- me sincondrosi dal carattere similare ad un centro di crescita. Questa sincondro- si appartiene al territorio G2 descritto da Delaire e resta attiva sino all’età adul- ta. I lavori sperimentali di Melsen nel ratto hanno confermato l’ipotesi dell’in- fluenza delle modificazioni morfo-genetiche del tubo neurale sulla curvatura della base del cranio con l’intermediazione delle aponeurosi durali. 73  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Figura 27: Nella figura si rappresenta la modalità in cui la crescita cranica può influenzare lo sviluppo del tavolato occlusale. Seguendo il percorso delle frec- ce numerate si può intuire come l’aumento di lunghezza della base del cranio legato alla rotazione posteriore della zona basi-occipitale influenzino tanto la posizione della mandibola in disto-posizione di crescita tanto il segmento cranico medio. Infatti quest’ultimo a causa di una probabile rotazione antio- raria del corpo dello sfenoide cresce maggiormente verso il basso. In ultimo il piano occlusale si orienterà secondo l’evoluzione della crescita cranica al fine di mantenere intatto il contatto tra gli elementi dentari dell’arcata superiore e gli elementi dell’arcata inferiore. In questo delicato meccanismo d’equilibrio biomeccanico l’articolazione temporo-mandibolare modificherà la sua forma e la sua posizione in base alle esigenze biodinamiche del sistema. L’orientamento della sincondrosi potrà generare delle rotazioni interne delle strutture cranio facciali tali da generare una modifica dell’orientamento del pia- no occlusale (figura 27-28). Il tavolato occlusale compare nell’individuo dopo che questo ha avviato la locomozione bipede. In genere questo evento fisiolo- gico si associa alla comparsa dei primi elementi decidui e nello specifico con 74 CAP. 3 La crescita delle strutture cranio facciali la comparsa del primo incisivo inferiore deciduo per poi essere seguito dal pri- mo incisivo superiore. Lo stress di crescita sagittale avviene nel sistema cranico per primo per tre mo- tivi molto semplici: a) spinta di crescita sagittale del cervello e dei globi ocula- ri; b) im- plemento della funzione respiratoria; c) necessità di orientamento cra- nico sagittale. Figura 28 : Nella figura sono schematizzate le rotazioni che il complesso mascellare ed il com- plesso mandibolare attuano nel tentativo di compensare la rota- zione del basi-cranio rappresen- tato nella figura dallo sfenoide e dai globi oculari. La risultante è uno sbilanciamento del piano oc- clusale che segue le rotazioni del complesso maxillo-mandibolare. A seguito della comparsa degli elementi decidui anteriori segue l’eruzione dei molari decidui posteriori che sopperiscono alla necessità d’espansione cranica trasversale cosi come la locomozione trasversale. Alla fine della comparsa del- la dentizione decidua compariranno anche i canini decidui. Una volta comple- tata la formazione della dentizione decidua e con l’avvio delle funzioni com- plesse (locomozione, ciclo masticatorio e atto deglutitorio) il tavolato occlusa- le agirà come organo unico e compensatorio degli sbilanciamenti cranici. Nella fase di dentizione decidua le arcate non presentano disallineamenti delle arca- te dentarie, ma si possono evidenziare degli sbilanciamenti dei tavolati occlusa- li nei tre piani dello spazio. In tal senso l’orientamento della base cranica potrà influire sulla formazione del tavolato occlusale. Le modifiche del piano occlusale si manifestano in tutti i piani dello spazio sino alla genesi delle numerosissime variabili occlusali conosciute. 75  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche BIBLIOGRAFIA 1. Guyton, Hall, and AAVV, Guyton e Hall Fisiologia medica. XIII ed. Vol. 2. 2017. 1165-1174. 2. Marcdante, et al., Manuale di pediatria. VI ed. 2012. 4-65. 3. Testut and Latarjet, Anatomia Umana. Vol. 1. 1999. 40 55. 4. Testut and Latarjet, Anatomia Umana. V ed. Vol. 1. 1999. 122-291. 5. Proffit, et al., Ortodonzia Moderna. Vol. 1. 2013. 23-147. 6. Armato, et al., Embriologia Umana. II ed. Vol. 1. 2019. 7. Association, A.O., Ward, and Chila, Fondamenti di Medicina Osteopatica. II ed. Vol. I. 2015. 23-567. 8. Rakosi and Jonas, Diagnostica ortognatodontica. Vol. 1. 1992. 14-134. 9. Salagnac, J.M., J. Delaire, and J. Mercier, [Vertical development of the face and cervical spine. Diagnostic and therapeutic significance in orthodontics and maxillofacial surgery]. Rev Stomatol Chir Maxillofac, 1999. 100(1): p. 13-26. 10. Enlow, D.H., A comparative study of facial growth in Homo and Macaca. Am J Phys Anthropol, 1966. 24(3): p. 293-308. 11. Solow, B. and A. Sandham, Cranio-cervical posture: a factor in the develop- ment and function of the dentofacial structures. Eur J Orthod, 2002. 24(5): p. 447-56. 12. Anderson, D. and F. Popovich, Relation of cranial base flexure to cranial form and mandibular position. Am J Phys Anthropol, 1983. 61(2): p. 181-7. 13. Tepedino, M., et al., Sella turcica and craniofacial morphology in patients with palatally displaced canines: a retrospective study. Folia Morphol (Warsz), 2020. 79(1): p. 51-57. 14. Tepedino, M., et al., Morphometric analysis of sella turcica in growing patients: an observational study on shape and dimensions in different sagittal craniofa- cial patterns. Sci Rep, 2019. 9(1): p. 19309. 76