Sviluppo e Crescita del Complesso Rino-Mascellare PDF

4 Sviluppo e crescita del complesso rino-mascellare A cura del Prof. Domenico Ciavarella e del Dott. Michele Laurenziello  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche 78 CAP. 4 Sviluppo e crescita del complesso rino-mascellare 4.1 COMPLESSO RINO-MASCELLARE I l compl...

4 Sviluppo e crescita del complesso rino-mascellare A cura del Prof. Domenico Ciavarella e del Dott. Michele Laurenziello  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche 78 CAP. 4 Sviluppo e crescita del complesso rino-mascellare 4.1 COMPLESSO RINO-MASCELLARE I l complesso Rino Mascellare è una struttura scheletrica complessa che com- prende diverse ossa craniche: le ossa mascellari superiori propriamente det- te, le ossa nasali, l’etmoide, il vomere, le ossa lacrimali, i turbinati, le ossa pa- latine e le ossa zigomatiche. Tutte queste strutture interagiscono tra loro al fine di generare una struttura atta a svolgere funzioni quali: la masticazione, la fonazione, la respirazione, la de- glutizione [2, 3]. Nell’osservazione macroscopica del cranio in visione latero-laterale si può chia- ramente osservare che il complesso rino-mascellare può essere divisibile in due zone distinte: i) il complesso rino-mascellare alto o basale, che si pone in stret- ta relazione con la base cranica, l’etmoide ed il vomere; ii) il complesso rino- mascellare basso o orale, il quale si relaziona con il pavimento nasale, l’osso al- veolare e gli elementi dentali ad esso legato, e con la mandibola (Figura 1). Questa caratteristica fa si che tutte le strutture scheletriche che lo compongono debbano reagire selettivamente ed in tempi differenti alle varie funzioni richieste. Figura 1: Visione Latero-laterale e frontale del cranio del rino-mascellare basale ed orale. 79  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Le ossa, che compongono il distretto rino-mascellare, presentano una crescita di tipo intramembranosa. Queste strutture quindi non dispongono di centri di ossificazioni di tipo encondrali dominanti ma solo siti di crescita reattivi. Le modifiche strutturali che intervengono nella dislocazione spaziale di que- sto complesso sono dovute a due stimoli prevalenti: stress suturale e rimodella- mento periostale. La guida epigenetica è l’unico stimolo essenziale che regola egualmente sia lo stress suturale che il rimodellamento osseo. Per quanto riguarda il comples- so rino-mascellare, ed egualmente a livello mandibolare, gli stimoli epigenetici sono: in primis lo sviluppo del sistema neuro-vascolare, la funzione respiratoria, la deglutizione ed infine il ciclo masticatorio. La prima fase dello sviluppo delle ossa mascellari è determinata dalla presenza delle strutture nervose. Que- sto dato fondamentale riguarda il primo vero stimolo di crescita delle ossa ma- scellari a ossificazione intra-membranosa. Successivamente, a questo stimolo, la crescita ossea è supportata dalla vascolarizzazione e dal sistema angiogene- tico basale. Infine, stimoli fondamentali saranno determinati dallo sviluppo epi- genetico della deglutizione e della respirazione (Figura 2). FATTORE EPIGENETICO Timing evolutivo Formazione del sistema Atto Atto Ciclo neuro-vascolare deglutitorio respiratorio masticatorio Ò Ò STIMOLO DI CRESCITA Rotazione del complesso rino-mascellare Ò Tratto cervicale Figura 2: Timing evolutivo del complesso rino-mascellare e dei fattori epige- netici. 80 CAP. 4 Sviluppo e crescita del complesso rino-mascellare L’atto deglutitorio inizia intorno alla dodicesima settimana di vita intra-uterina e fa parte di uno dei bioritmi dominanti dell’individuo (Figura 3). La pressione e l’effetto presenza della lingua rappresenta uno stimolo epigenetico importantis- simo per lo sviluppo del complesso rino- mascellare orale, il quale, con il ripetersi tra le 1200 alle 2000 volte al giorno, detta gli input fondamentali nello sviluppo del terzo inferiore del cranio. Figura 3: Stimolo di crescita sagittale del complesso rino-mascellare. Lo stimolo di crescita del complesso rino- mascellare basale ed orale è, sin dai pri- mi momenti di vita intra-uterina, equiva- lente, cioè, alla spinta di crescita che lo stesso subisce nella parte alta, a causa della crescita della base cranica, corrisponde la spinta della parte bassa ad ope- ra della lingua. Figura 4: Decorso del nervo naso-palatino e sua valutazione tridimensionale TAC. 81  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche In base alla dominanza di crescita, il complesso rino-mascellare può suddivi- dersi in base all’area di influenza in (Figure 4-5): i) complesso RINO-mascellare in cui i determinanti di crescita sono l’espansione encefalica, la formazione dei globi oculari, e la formazione della lamina mediana naso-vomere-etmoide do- minata dal canale naso palatino; ii) complesso rino-MASCELLARE in cui i deter- minanti sono dati dalla pressione deglutitoria della lingua, l’espansione dei seni paranasali e delle relative corticali, e le forze occlusali. Espansione Pressione encefalica linguale Espansione dei seni Formazione paranasali e delle globi oculari relative corticali RINO-mascellare rino-MASCELLARE Lamina mediana Forze naso- occlusali vomere-etmoidale Canale Canale naso-palatino naso-palatino Figura 5: Determinanti di crescita del complesso rino-mascellare. Così come descritto, si può comprendere quali sono gli stimoli epigenetici ca- paci di indurre la formazione del complesso rino-mascellare. I fattori sono mol- teplici e costituiscono ognuno un fattore determinante nella crescita tridimen- sionale del cranio. L’aumento dimensionale del terzo medio della faccia determina una modifica della profondità della stessa. Si passa da un viso dominato da strutture schele- triche dominate dal neuro-cranio, ad una struttura facciale dove il neuro-cranio comprende solo un terzo dell’intero assetto facciale. L’espansione delle cavità funzionali (espansione dei globi oculari, le vie respira- torie, il cavo orale) determina i due fenomeni principali capaci di determinare l’ingrandimento volumetrico del complesso rino-mascellare: l’apposizione su- turale, il rimodellamento periostale [3, 6]. 82 CAP. 4 Sviluppo e crescita del complesso rino-mascellare 4.2 L’APPOSIZIONE SUTURALE L’apposizione suturale riguarda tutte le suture del complesso rino-mascellare. Quest’ultimo è collegato ad altre ossa del cranio tramite un complesso suturale distinto in extra-mascellare ed intra-mascellari. Le suture extra-mascellari det- te anche circum mascellari (Figure 6-7) sono: la s. naso-fronto-mascellare, la s. zigomatico-mascellare, la s. pterigo-palatina, la s. lacrimo-mascellare, s. etmoi- do-mascellare. Le suture intra-mascellari o “proprie” sono: la s. vomere-mascellare, la s. incisivo-canina, la s. palatina mediana, la s. pa- latina trasversa, la s. inter-incisiva [7, 8]. Figura 6 - Suture extra ed intra-mascellari su immagine tridimensionale. Il sistema suturale reagisce agli stimoli funzionali che costantemente riceve. Il primo stimolo di crescita, quello creato dal sistema nervoso, guida il posiziona- mento dei bottoni embrionali. 83  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Figura 7: Suture extra ed intra-mascellari su immagine TC-Cone Beam. Una volta formati, i vari bottoni con le proprie membrane periostali creano, nei loro punti di fusione, dei siti dove avviene la dislocazione spaziale delle ossa mascellari: le suture [1, 9]. Le suture subiranno la spinta evolutiva del sistema encefalico con direzione verso il basso ed in avanti e si adatteranno alle forze espansive: dei globi oculari, della funzione respiratoria, della funzione degluti- toria, e dallo sviluppo occlusale (Figure 8-9). 84 CAP. 4 Sviluppo e crescita del complesso rino-mascellare Figura 8: Suture intra-mascellari su sezioni di immagini TAC. Il percorso di chiusura del sistema suturale può essere suddivi- so in: chiusura delle suture delle ossa con ossidificazione en- condrale e chiusura delle suture delle ossa con ossidificazio- ne intra-membranosa [3, 10]. Figura 9: Timing di chiusura suturale. Le fasi sono suddivisibili come segue: le suture encondrali se- guono il seguente timing: sincondrosi · sinartrosi · sinosto- si; le suture intramembranose presentano una iniziale fase fi- brotica: sinfibrosi · sinartrosi (attive e quiescenti) · sinostosi. Le prime, encondrali, appartengo ad un sistema di suture per centri di crescita. Le seconde, intramembranose, appartengo- no al sistema dei siti di crescita. La quasi totalità delle suture del 85  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche complesso rino-mascellare appartiene al secondo sistema di suture intra-mem- branose, quindi non sono presenti durante le fasi iniziali delle sincondrosi, ma al contrario delle sinfibrosi. Il timing della chiusura delle sinfibrosi maxillari è argomento di discussione. Vari autori si pongono il dubbio sull’effettiva evolu- zione precoce di tali suture. Capire questo aspetto embriogenetico è di fonda- mentale importanza ai fini del timing di terapia ortopedica. Le suture, di fatto, sono zone di giunzione tra due superfici scheletriche che ten- dono ad avvicinarsi. La loro fusione non è mai completa di tipo bloccante. Nel tempo le suture craniche, mascellari e non, consentono al sistema cranico di adattarsi ai cambiamenti volumetrici ematici, come ad esempio le modifiche della pressione intra-cranica, e di reagire a tutte le micro-flessione a cui il cra- nio è sottoposto. A livello orale l’atto respiratorio, la deglutizione e la mastica- zione giocano un ruolo fondamentale, poiché stimoli di crescita funzionali del terzo medio ed inferiore del viso. Il sistema suturale intra-membranoso è di fatto un sito di crescita che risponde agli stimoli di crescita attivi che intervengono durante le fasi evolutive craniche. Oltre agli stimoli funzionali ovviamente non si devono tralasciare gli stimoli or- monali coinvolti nella spinta evolutiva, quali l’ormone somatotropo, gli ormoni sessuali, e la tiroxina. Questi ormoni prodotti dalla ghiandola ipofisaria, da quella sessuale e dalla ghiandola tiroide agiscono direttamente o indirettamente sullo sviluppo dell’in- dividuo. Il processo di formazione ossea è attivato per via indiretta trami- te il somatormone STH, prodotto dall’ipofisi, e dagli ormoni tiroidei associati al STH che ne aumentano l’azione. Ciò avviene sino alla chiusura delle epifi- si, in cui sono coinvolti principalmente gli ormoni sessuali maschili e femminili. La direzione di crescita del mascellare superiore è legata alla direzione di cre- scita di tutto il terzo medio facciale su tutti gli assi di crescita assiali median- te lo stress attivo sulle suture circum-mascellari ed intra-mascellari (Figura 10). Di norma la direzione di crescita del terzo medio è postero-anteriore sul pia- no sagittale, cranio-caudale sul piano frontale ed infine apico-laterale sul pia- no trasversale. 86 CAP. 4 Sviluppo e crescita del complesso rino-mascellare Figura 10: Timing di crescita delle suture circum-mascellari ed intramascellari. La dislocazione sagittale avviene per due meccanismi fondamentali. Il primo meccanismo di dislocazione è legato all’aumento della matrice ossea. Questa si appone a livello suturale e conferisce al terzo medio del cranio l’aumento del- la sua profondità in senso laterale. Questo tipo di dislocazione è definita dislo- cazione di tipo primario. Il secondo meccanismo di dislocazione del comples- so rino-mascellare è legato all’espansione del terzo superiore del cranio, nel- lo specifico sulla volta cranica e base cranica. Ciò determina il suo spostamen- to postero-anteriore e cranio-caudale. Nel timing cronologico evolutivo delle strutture craniche la dislocazione secondaria interviene prima della dislocazio- ne di tipo primario. 4.3 IL RIMODELLAMENTO PERIOSTALE Al meccanismo di crescita suturale consegue poi il meccanismo di rimodella- mento periostale che è di fatto il responsabile della crescita periferica del com- plesso rino-mascellare. Mentre a livello suturale il mascellare cresce e si disloca, a livello periostale tale struttura va incontro ad un processo di rimodellamento che conferisce l’aspetto fenotipico dell’individuo (Figura 11). 87  ORTOGNATODONZIA : principi di crescita e strategie diagnostiche Figura 11: Direzione di rimodellamento periostale a livello rino-mascellare. Il rimodellamento periostale è legato a diversi fattori tra cui il fattore embriogene- tico ereditario ed il fattore funzionale. Sebbene si possa pensare che i due fattori siano separati, in realtà, come spesso accade, i due fattori sono sovrapponibili. Il rimodellamento superficiale avviene ad opera del periostio. Questa struttura re- agisce agli stimoli funzionali che operano su di esso come ad esempio le tensioni muscolari, il fascio vascolare ed infine le strutture nervose e linfatiche (Figura 12). Figura 12: Stimoli di adattamento periostale. Da sinistra verso destra: inser- zioni muscolari, fasci vascolari, fasci nervosi e linfatici. In base alla stimolazione epigenetica che le suddette strutture operano si avrà un rimodellamento più o meno efficace. Il complesso rino-mascellare si dislo- ca anteriormente grazie alla spinta suturale, successivamente a questa spinta se- gue poi il rimodellamento periostale dovuto alle strutture epigenetiche che su di esso operano. 88 CAP. 4 Sviluppo e crescita del complesso rino-mascellare BIBLIOGRAFIA 1. Testut and Latarjet, Anatomia Umana. V ed. Vol. 1. 1999. 122-291. 2. Proffit, et al., Ortodonzia Moderna. Vol. 1. 2013. 23-147. 3. Armato, et al., Embriologia Umana. II ed. Vol. 1. 2019. 4. Heck, D.H., et al., Breathing as a Fundamental Rhythm of Brain Function. Front Neural Circuits, 2016. 10: p. 115. 5. Hasenstab, K.A., et al., Maturation Modulates Pharyngeal-Stimulus Provoked Pharyngeal and Respiratory Rhythms in Human Infants. Dysphagia, 2018. 33(1): p. 63-75. 6. Tepedino, M., et al., Soft-tissue changes after Class II malocclusion treatment using the Sander bite-jumping appliance: a retrospective study. Minerva Sto- matol, 2019. 68(3): p. 118-125. 7. Soh, S.H., K. Rafferty, and S. 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