Sviluppo e Crescita della Mandibola PDF

5 Sviluppo e crescita della mandibola A cura del Prof. Domenico Ciavarella e del Dott. Michele Laurenziello CAP. 5 Sviluppo e crescitadella mandibola I l mascellare inferiore, così come tutte le ossa del cranio, è soggetto ad un de- licato percorso evolutivo. La mandibola rappresenta l...

5 Sviluppo e crescita della mandibola A cura del Prof. Domenico Ciavarella e del Dott. Michele Laurenziello CAP. 5 Sviluppo e crescitadella mandibola I l mascellare inferiore, così come tutte le ossa del cranio, è soggetto ad un de- licato percorso evolutivo. La mandibola rappresenta l’unico osso mobile del cranio con una sola sutu- ra a livello della sinfisi mandibolare. Il timing evolutivo della mandibola è tar- divo rispetto al timing delle altre ossa craniche così come descritto precedente- mente e ben trattato da Sinopoli. 5.1 CRESCITA EMBRIONALE DELLA MANDIBOLA E STRUTTURE SCHELETRICHE Il tipo di ossificazione di questa struttura scheletrica è di tipo intra-membranoso. Dal punto di vista embriogenetico la mandibola cresce grazie alla cartilagine del Meckel. Questa cartilagine indica il percorso attraverso cui passano il nervo lin- guale ed il nervo mandibolare. In prossimità del nervo mandibolare si forma una delle strutture più importanti della mandibola che è l’unità basale (Figure 1-2). Figura 1: Osso mandibolare in visione laterale e posteriore. 93  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche L’unità basale, di fatto, circonda è quella che di fatto circonda il nervo alveola- re inferiore. Figura 2: Unità basale dell’osso mandibolare a cui corrisponde parte del corpo mandibolare, l’angolo mandibolare e la parte iniziale del ramo mandibolare su cui si pone la spina dello spix. Nella fase di sviluppo primario, è guidata dapprima dalla cartilagine del Meckel e successivamente si ossifica gra- zie allo stimolo epigenetico indotto dal nervo alveolare. Il nervo alveolare infe- riore si comporta come un dominante di crescita che vincola fortemente sia nel- la direzione e nell’entità la crescita ossea. Per tale motivo questa unità determi- na fortemente il biotipo scheletrico della mandibola. Lo sviluppo dell’osso mandibolare vede inizio durante la sesta settimana di vita intra-uterina. I centri di ossificazione della mandibola compaiono in prossimi- tà della regione anteriore ed esterna della cartilagine del Meckel, a livello della forcazione del nervo nelle due componenti mentali ed incisiva. L’osso mandibolare presenta zone definite unità funzionali, o di adattamento fun- zionale, quali: sede coronoidea, sede dento-alveolare, sede condilare e la sede angolare, detta anche goniaca (Figura 3). La mandibola, quindi, organizza il suo sviluppo grazie alla cartilagine del Me- ckel che orienterà la crescita della mandibola sino alla formazione del canale del nervo mandibolare. Figura 3: Osso mandibolare in visione laterale con le varie unità di adattamento funzionale: sede coronoidea, sede condilare, sede dento-alveolare, sede angolare. L’ossificazione della mandibola ini- zia durante la 7-8 settimana di vi- ta intra-uterina. Inizialmente in re- 94 CAP. 5 Sviluppo e crescitadella mandibola gione canina per poi svilupparsi sia posteriormente che anteriormente. La pri- ma grande crescita trasversale avviene a livello della sinfisi. E’ importante ricor- dare come quest’osso inizialmente si sviluppi come due ossa pari per poi unir- si nella sinfisi e comportarsi funzionalmente come un osso singolo. Con lo svi- luppo mandibolare si determina il riassorbimento della cartilagine che alla fine del suo processo embriogenetico va a formare il legamento sfenomandibolare e parte delle ossa dell’orecchio interno (martello ed incudine) [2, 4]. Nei primi mesi di vita extra-uterina la mandibola si presenta priva delle curva- ture anatomiche che la caratterizzano. Questa struttura infatti si presenta drit- ta con un ramo poco rappresentato. La parte principale di quest’osso sarà sino a 2 anni di vita extra-uterina quasi del tutto formato da unità basale. Dopo i due anni di vita con la completa formazione della dentizione decidua e con la comparsa dei movimenti roteo-traslatori e posturali avremo lo sviluppo delle unità scheletriche funzionali. La sinfisi della mandibola non costituisce una uni- tà funzionale nella sua faccia esterna, anche se, questa può modificarsi in base alle tensioni muscolari periferiche. La mandibola segue un percorso di crescita con vettore diretto in proiezione sa- gittale, anch’essa come il mascellare superiore, dall’alto verso il basso (Figura 4). Figura 4: Vettore di crescita del- la mandibola su superimposition teleradiografica latero-laterale in soggetto analizzato in varie fasi di crescita. Il condilo mandibolare, tutta la sede articolare, ed in particolar modo l’e- minenza articolare, si adatta duran- te le fasi della crescita alle modifiche funzionali del sistema orale quali ma- sticazione e linguaggio. Questo adattamento continuo è dato dal tipo di cartilagine che compone l’ar- ticolazione temporo-mandibolare, tanto il condilo, quanto la cartilagine posta posteriormente l’eminenza articolare. La cartilagine dell’articolazione temporo- mandibolare è una struttura a crescita di tipo secondario e non primario, con la sua tipologia di crescita più similare la crescita delle suture mascellari che del- le cartilagini epifisarie. 95  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche In tal senso basta osservare le radiografie (ortopantomografia) di individui con asimmetria degli stimoli funzionali sulla detta articolazione per accorgersi che spesso le sedi articolari hanno una conformazione differente (Figura 5). Questa struttura articolare quindi si adatta agli stimoli funzionali: masticazione, respirazione, deglutizione e direzione di crescita. Figura 5: Paziente con forma delle cavità articolari differenti tra il lato destro ed il sinistro. 5.2 CRESCITA NEI TRE PIANI DELLO SPAZIO DELLA MANDIBOLA 5.2.1 Crescita verticale La crescita mandibolare avviene come tutte le unità scheletriche con un timing ben preciso nei tre piani dello spazio: trasversale, sagittale e verticale. Sebbe- ne la crescita della mandibola avviene nei tre piani dello spazio in modo siner- gico, va precisato che la crescita verticale di questa unità scheletrica sarà “do- minante”, cioè capace di influenzare la crescita tanto sagittale quanto trasversa- 96 CAP. 5 Sviluppo e crescitadella mandibola le dell’arcata mandibolare. L’attento studio della rotazione mandibolare a causa delle sue implicazioni sulla riuscita di un trattamento ortodontico ha da sempre interessato la comunità scientifica. Figura 6: I cinque biotipi rotazionali secondo Bjork. Bjork nel 1964 descrive vari tipi rotazionali della mandibola. Tre di questi fan- no riferimento al tipo rotazionale ipo-divergente e due al tipo rotazionale iper- divergente (Figura 6). Il biotipo 1 (Figura 7) appartiene al soggetto con rotazione anteriore della man- dibola in cui il fulcro di rotazione è locato al centro del condilo. Questo indi- viduo può presentare un deep-bite con riduzione del terzo medio del viso ed ipertrofia muscolare. Figura 7: Biotipo rotazionale I di Figura 8: Biotipo rotazionale 2 di Bjork. Bjork. 97  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Il biotipo ante-ruotato 2 (Figura 8) appartiene al soggetto in cui la riduzione del- la divergenza è legata ad un eccesso di sviluppo verticale del ramo e del con- dilo. In questo soggetto si osserva un abbassamento della fossa cranica media con un aumento dell’altezza facciale posteriore rispetto all’altezza facciale an- teriore. I molari tendono ad iper-erompere ed il fulcro di rotazione è collocato a livello degli incisivi. Il mento in questi soggetti è prominente. Il biotipo 3 è ante-ruotato (Figura 9). Presenta il fulcro di rotazione a livello dei premolari permanenti o sui molari decidui. Questo soggetto ha una crescita au- mentata verticale, presenta una riduzione dell’altezza facciale anteriore, un mor- so profondo con incisivi che lasciano l’impronta sulla mucosa palatale. La sin- fisi oscilla anteriormente. Figura 9: Biotipo rotazionale ante- Figura 10: Biotipo rotazionale post- ruotato 3. ruotato 1. Bjork suddivide in ulteriori due biotipi rotazionali in post-rotazione la mandi- bola: tipo 1 e tipo 2. Il biotipo 1 (Figura 10) vede una rotazione attorno al condilo (fulcro di rotazione) in basso ed indietro. Questo biotipo si associa spesso ad un open-bite scheletri- co e dentale a cui si associa un incremento del terzo inferiore del viso. Il biotipo rotazionale tipo 2 (Figura 11) di Bjork si associa ad una rotazione che ha come fulcro non il condilo ma la regione premolare con apertura del morso. Il condilo tende a crescere in direzione sagittale portando la mandibola in avan- ti, anche se i muscoli la portano in alto ed in dietro. 98 CAP. 5 Sviluppo e crescitadella mandibola Figura 11: Biotipo rotazionale post- ruotato 2. Figura 12: Si può osservare come alla variazione della direzione di crescita verticale del cranio la mandibola acquisisce una forma differente. Più aperta nella proiezione sagittale e meno larga (radiografie a sinistra), più chiusa nella proiezione sagittale e più larga (radiografie a dx). Al fine di individuare precocemente il biotipo rotazionale della mandibola Bjork sintetizza in sette segni le caratteristiche strutturali indicanti una rotazione del- la stessa. Le sette caratteristiche riguardano: inclinazione testa condilo, curva- tura canale mandibolare, forma bordo inferiore mandibola (incisura antigonia- le), inclinazione sinfisi, angolo interincisivo, angolo intermolare, altezza terzo inferiore (Figure 12-13). 99  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Segni di Bjork Mandibola post-ruotata Mandibola ante-ruotata 1. Inclinazione del condilo Inclinazione posteriore Inclinazione anteriore 2. Curvatura del canale Dritto Curvo mandibolare 3. Incisura antigoniale Presenza dell’incisura Assenza dell’incisura 4. Angolo intericisivo Minore di 135° Maggiore di 135° 5. Angolo intermolare Minore di 180° Maggiore di 180° 6. Altezza facciale Aumento dell’altezza Riduzione altezza del terzo medio del terzo medio 7. Inclinazione della sinfisi Diretta in senso anteriore Diretta in senso posteriore Figura 13: Sette segni di Bjork descrittivi una condizione di post-rotazione (ardiogragia a sinistra) o ante-rotazione mandibolare (radiografia a destra). Un secondo criterio valutativo adottato per stabilire la tipologia di crescita man- dibolare è quello utilizzato da Delaire che sostiene come l’angolo mandibola- re in una mandibola normo sviluppata deve collocarsi all’ altezza della secon- da vertebra cervicale (Figura 14). Questo tipo di valutazione è molto utile soprattutto per valutare il tipo di rota- zione verticale che la mandibola sta assumendo nel suo percorso di crescita. Di certo questo tipo di valutazione può essere influenzata dalla posizione del- le vertebre cervicali e dall’inclinazione della colonna vertebrale. La rotazione della mandibola è definita da due tipologie di rotazioni: la rotazione della ma- trice e la rotazione intra-matrice. La somma delle due rotazioni da vita alla ro- tazione totale. La rotazione della matrice, così come descritto da Bjork e Skiel- ler (Figura 15), è definita come la rotazione che avviene attorno al condilo, men- tre la rotazione del corpo della mandibola è definita rotazione intramatrice. 100 CAP. 5 Sviluppo e crescitadella mandibola Figura 14: La seconda vertebra cervicale è presa come marcatore per il corretto sviluppo della mandibola. Una mandibola posizionata in modo non corretto rispetto a questa vertebra può corrispondere ad una crescita di seconda o di terza classe. Figura 15: descrizione della rotazione della matrice, intramatrice e totale de- scritta da Bjork e Skieller. 101  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche 5.2.2 Crescita sagittale e trasversale Il timing evolutivo della mandibola segue la stessa evoluzione del resto del cra- nio. La direzione di crescita è suddivisa in varie fasi: durante l’allattamento vi è una spinta vertico-sagittale, con l’eruzione degli elementi decidui e l’alimenta- zione solida si ha una maggior componente vertico-trasversale, per poi conclu- dersi infine con una crescita finale di tipo vertico-sagittale (Tabella 1 - Figura 16). Lo sviluppo trasversale dell’arcata mandibolare segue un percorso evolutivo d’arresto che è diretto in senso antero-posteriore. La sutura metopica della sinfisi mandibolare permette la sua prima espansione, tale fase fa sì che quest’osso si- no all’età di circa due anni sia da considerarsi composto da due ossa pari e spe- culari. Da questo momento in poi la distanza scheletrica dell’arcata mandibola- re tende ad essere stabile nella zona anteriore, essendo considerato invece co- me un osso singolo impari, e subirà modifiche prevalentemente nella zona po- steriore. Dai 6 anni circa (momento in cui compare il 1° molare permanente) in poi la crescita dell’arcata mandibolare subisce un lento rimodellamento che sarà soprattutto in senso trasversale e servirà per la stabilizzazione dell’articolazione temporo-mandibolare, ma che in realtà seguirà l’assestamento di tutto il cranio (Figura 17). Tale tipo di crescita segue, così come descritto da Sinipoli, un anda- mento a “V” con un fenomeno di rimodellamento osseo di tipo sottrattivo ester- namente ed di apposizione sulla superficie interna del corpo mandibolare. Dal 9° anno, circa, di vita in poi, la crescita della mandibola comincia nuova- mente in senso sagittale in quantità maggiore rispetto alla crescita trasversale mentre permane costante il rimodellamento sul piano verticale. Nella fase ado- lescenziale, prima e durante il picco di crescita, la mandibola cresce prevalen- temente in senso sagittale. La sua crescita avviene grazie all’apposizione ossea sulla parte posteriore della branca ascendente e per rimodellamento sulla sua superficie anteriore. Questo tipo di rimodellamento è legato soprattutto alla eru- zione concomitante degli elementi diatorici, ad esempio durante l’eruzione dei secondi molari. Grazie a questo tipo di rimodellamento la mandibola sarà sti- molata all’avanzamento sagittale. Questo avanzamento fa si che la mandibola possa raggiungere l’equivalente di crescita sagittale con la parte cranica supe- riore (Figura 18). 102 CAP. 5 Sviluppo e crescitadella mandibola Anno di vita Funzione Movimento Crescita 0-6 mesi Allattamento Suzione del latte Crescita con movimento di sagittale tipo antero-posteriore 6 mesi-2 anni Inizio alimentazione Movimento roteo-tra- Crescita complessa, slatorio dell’articola- trasversale locomozione bipede zione temporo-man- dibolare (ATM) per comparsa elementi decidui anteriori; sta- bilizzazione trasver- sale ATM e sistema neuro-muscolare per comparsa molari deci- dui ed 2-7 anni Stabilizzazione Movimenti dinamici Crescita schemi motori mandibolari sempre trasversale lenta alimentari, più veloci e coordina- linguaggio ti sia nell’espressione e posturali (linguaggio), alimenta- re, e posturale 8-12 anni Evoluzione schemi Movimento roteo-tra- Crescita motori alimentari, lin- slatorio della mandi- di tipo sagittale guaggio bola. Conformazione e posturali delle cavità glenoidi. 12-16 anni Stabilizzazione Rimodellamento Residuo funzioni. Comparsa funzionale di crescita delle parafunzioni articolazione sagittale Tabella 1: Tabella riassuntiva sul timing di crescita 0-16 anni, a cui si associa la funzione determinante ad essa legata, il movimento continuativo/ripetitivo che ne determina e tipo di crescita assiale conseguente. 103  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Figura 16: Nella figura è rappresentato il timing del primo rapido sviluppo della mandibola, cioè il periodo di dentizione decidua pura. La crescita tra- sversale è stato indicata durante l’età di 8 anni poiché questo tipo di crescita può subire modifiche da individuo ad individuo, ma di norma all’età di 6 anni è pressappoco simile a quella dell’adulto. Figura 17: Nella figura è possibile osservare una crescita trasversale residua lenta, di adattamento, che va dall’età di 6,5 all’età di 9 anni. A differenza della crescita sagittale che seppur stabile dai 6,5 agli 8 anni diventa particolarmente importante con il raggiungimento dei 9 anni. Le impronte si riferiscono ad una paziente di sesso femminile. 104 CAP. 5 Sviluppo e crescitadella mandibola Figura 18 : Crescita sagittale della Figura 19 : Percorso che il secondo mandibola. Questa struttura sche- ed il terzo molare hanno durante le letrica subisce un riassorbimento fasi di cre- scita della mandibola. In sul ramo anteriore ed una apposi- nero a 8 anni, in verde a 13 anni ed zione sul ramo posteriore. In nero in rosso a 20 anni. Questa struttura prima del picco di crescita, in verde scheletrica grazie alla crescita poste- dopo il picco di crescita. La direzio- riore del ramo fornisce lo spazio ne- ne di crescita comporta una dislo- cessario alla fuoriuscita di entrambi cazione di tipo primario in senso gli elementi dentari. postero-anteriore ed in basso. L’eruzione del secondo molare sarà strettamente legata alla crescita della lun- ghezza mandibolare. Allo stesso modo, grazie alla crescita residua, l’eruzio- ne del terzo molare avverrà per un ulteriore implemento della crescita sagitta- le mandibolare. Per quanto riguarda quest’ultimo elemento dentario, la sua futura eruzione sarà connessa alla rotazione mandibolare. Una mandibola con rotazione posteriore e con una curva meno accentuata del canale mandibolare predisporrà ad una eruzione senza complicanze, al contrario un aumento della curvatura del canale potrà predisporre ad una ritenzione parziale o totale del terzo molare (Figura 19). 105  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche 5.3 Equivalenti di crescita La crescita cranica, come detto, ha un timing differenziato. Questa differenza- zione nel timing evolutivo è connesso allo sviluppo delle strutture funzionali. La crescita del sistema nervoso, ovviamente, è il primo ad evolversi a cui faranno seguito le altre funzioni primarie connesse al cranio (vista, deglutizione, respi- razione/olfatto, masticazione). Ne consegue che, la crescita delle strutture craniche più vicine all’encefalo cre- sceranno, nei tre piani dello spazio, prima rispetto alle strutture che saranno maggiormente distanti. Ogni struttura attraverso le suture, siti di crescita, attiverà i modelli di apposizione e riassorbimento al fine di far eguagliare la crescita delle varie strutture craniche. La crescita dell’encefalo genera di fatto una prima dislocazione secondaria del- lo splancnocranio che è diretta in senso postero-anteriore, dall’ alto verso il bas- so ed in senso trasversale. Alla dislocazione secondaria si associa la dislocazione primaria di ogni struttura facciale: il complesso rino-mascellare, alto e basso, e la mandibola. Il complesso rino-mascellare è strettamente connesso alla base cranica e risentirà pertanto della dislocazione secondaria dovuta all’espansione dell’encefalo e dei globi oculari. La componente mascellare (propriamente detta) può, grazie al complesso sistema di suture extra-mascellari ed intra-mascellari, subire un ul- teriore dislocazione primaria grazie alla spinta linguale, alla respirazione ed al- la comparsa del ciclo masticatorio. Ciò consentirà al complesso mascellare di generare un modello di crescita che sarà “equivalente” alle altre strutture craniche. Allo stesso modo la mandibola dovrà essere stimolata, dai fattori epigenetici, a crescere, con un timing differente, nelle tre direzioni dello spazio: verticale, sa- gittale e trasversale. [12,13]. La crescita armonica delle varie strutture scheletri- che produrrà un cranio con un parametro di crescita equivalente. Nel caso vi sia una “dis-equivalenza” di crescita su uno dei tre piani si avrà la genesi di un dismorfismo cranio facciale e di una conseguente condizione occlusale, detta malocclusione (Figura 20). 106 CAP. 5 Sviluppo e crescitadella mandibola Figura 20: a) descrizione dell’equivalente di crescita cranico sul piano sagittale. b) descrizione dell’ equivalente di crescita verticale della porzione posteriore del cranio rispetto alla porzione anteriore. L’equilibrio delle proporzioni ver- ticali tra dimensione verticale posteriore e dimensione verticale anteriore è strettamente connessa alla inclinazione della base cranica e della mandibola. 107  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche BIBLIOGRAFIA 1. Sinopoli, Trattato di Auxologia Embrio - Feto - Neonatale normale e patologi- ca. Vol. 1. 1995. 124-578. 2. Mjor and Fejerkov, Embriologia ed istologia del cavo orale. 1988. 24-235. 3. Rojas, M., J. Posada, and M.A. Montenegro, Comparative study of the onto- geny of mandibular cartilage (Meckel) in sheep (Ovis aries) and cat (Felis do- mestica). Int J Dev Biol, 1996. Suppl 1: p. 243S-244S. 4. Phelps, P.D., G.A. Lloyd, and D.E. Poswillo, The ear deformities in craniofa- cial microsomia and oculo-auriculo-vertebral dysplasia. J Laryngol Otol, 1983. 97(11): p. 995-1005. 5. Testut and Latarjet, Anatomia Umana. V ed. Vol. 1. 1999. 122-291. 6. Rakosi and Jonas, Diagnostica ortognatodontica. Vol. 1. 1992. 14-134. 7. Bjork, A., Prediction of mandibular growth rotation. Am J Orthod, 1969. 55(6): p. 585-99. 8. Salagnac, J.M., J. Delaire, and J. Mercier, [Vertical development of the face and cervical spine. Diagnostic and therapeutic significance in orthodontics and ma- xillofacial surgery]. Rev Stomatol Chir Maxillofac, 1999. 100(1): p. 13-26. 9. Bjork, A. and V. Skieller, Normal and abnormal growth of the mandible. A syn- thesis of longitudinal cephalometric implant studies over a period of 25 years. Eur J Orthod, 1983. 5(1): p. 1-46. 10. Ciavarella, D., et al., [Primary and secondary prevention procedures of tempo- ro-mandibular joint disease in the evolutive age]. Minerva Pediatr, 2009. 61(1): p. 93-7. 11. Enlow, D., [Growth and architecture of the face]. Pedod Fr, 1974. 6(0): p. 122- 44. 12. Enlow, D.H., A comparative study of facial growth in Homo and Macaca. Am J Phys Anthropol, 1966. 24(3): p. 293-308. 13. Enlow, D.H., Facial growth and development. Int J Oral Myol, 1979. 5(4): p. 7-10. 108