La región masticatoria tiene una composición compleja y una multitud de elementos que necesitan trabajar al unísono. La literatura previa a menudo conecta el aumento de la carga de la articulación temporomandibular (ATM) con sus trastornos, pero debido al tamaño pequeño y la estructura de la articulación, las investigaciones in vivo son muy difíciles.

Si bien la evidencia no ha encontrado una conexión directa entre el bruxismo del sueño y el aumento del dolor miofascial, no se ha investigado la posible vinculación entre el bruxismo del sueño y el aumento de las cargas articulares in vivo. La investigación de la conexión entre los factores oclusales y/o los cambios morfológicos de las estructuras masticatorias con la carga articular sigue siendo posible a través del razonamiento biomecánico.

El objetivo del presente estudio fue analizar un posible efecto de la posición e inclinación del bruxismo sobre la fuerza máxima, los patrones de activación muscular y el estrés de la ATM, utilizando un modelo de alta resolución previamente desarrollado

Se utilizó un enfoque de seguimiento dinámico hacia adelante para simular el bruxismo lateral en el canino y el primer molar usando 6 inclinaciones diferentes, lo que da como resultado un total de 12 casos simulados. Mediante el uso de un modelo computacional, se controló una sola variable sin interferir con el sistema. El patrón de activación muscular, la fuerza máxima de bruxismo y el estrés del disco ATM se informaron para todas las simulaciones.

Los patrones de activación muscular y las fuerzas de bruxismo concuerdan bien con los hallazgos de EMG informados anteriormente y mediciones  de fuerza in vivo. Los resultados de la simulación muestran que un aumento en la inclinación conduce a una disminución en la carga de la ATM. La posición de la faceta de desgaste parece desempeñar un papel menor con respecto a la fuerza del bruxismo, pero podría ser más relevante para la carga de la ATM.

Modelo biomecánico de simulación de la fuerza masticatoria

Las simulaciones se utilizan para investigar el efecto de la inclinación y la posición de la faceta de desgaste en la magnitud de la fuerza de bruxismo y el estrés de la ATM. Los informes demostraron movimientos y cargas de bruxismo plausibles, y se informaron patrones de contracción muscular que se ajustan a las observaciones experimentales.

Las fuerzas de bruxismo más altas se midieron para el conjunto menos profundo de simulaciones molares. Esta es una observación razonable ya que una faceta menos profunda conduce a fuerzas de bruxismo que son más paralelas a los vectores de fuerza de los músculos que se cierran y, por lo tanto, estos músculos fuertes pueden activarse mucho.

La fuerza de bruxismo alcanzable parece depender en gran medida de la inclinación de las facetas, mientras que inclinaciones similares produjeron fuerzas de bruxismo comparables para ambas posiciones. En este estudio, la fuerza de bruxismo describe la fuerza creada en la dirección normal de las facetas y, por lo tanto, con facetas más pronunciadas el vector de fuerza general apunta más hacia afuera en lugar de hacia arriba, lo que lleva a un cambio en el reclutamiento muscular que se aleja de la activación pura de los músculos que se cierran para incluir más activación de músculos auxiliares para conseguir una fuerza de bruxismo más lateral. Por lo tanto, las magnitudes reducidas de la fuerza de bruxismo son una consecuencia esperada.

Para predecir las fuerzas musculares, el procedimiento de optimización incluye objetivos para el movimiento de la mandíbula y la fuerza de contacto de los dientes y utiliza una suposición de energía mínima para resolver el problema de compartir la fuerza entre los músculos agonistas. Dada la multitud de músculos mandibulares en el área pequeña, es difícil validar los patrones de activación muscular predichos por el modelo con datos experimentales en detalle. Sin embargo, los patrones observados son en gran parte consistentes con los datos musculares publicados disponibles.

Según algunos autores, un movimiento de laterotrusión se rige por la activación de los músculos masetero, temporal y pterigoideo lateral, combinada con activación ipsilateral de los músculos masetero, temporal y digástrico. Los resultados del presente estudio generalmente concuerdan con estas observaciones, a excepción del músculo digástrico. Sin embargo, la activación del músculo digástrico se mide comúnmente mediante una sola medición EMG submentoniana, que no puede diferenciar adecuadamente entre diferentes músculos submentonianos.

Un estudio anterior de EMG con cambios en la inclinación de la guía del diente canino lateral informa resultados comparables al conjunto de simulaciones de caninos inclinados. Afirman una disminución de la activación del temporal anterior y posterior ipsolateral con el aumento de la inclinación, lo que concuerda con los resultados informados.

Se evidenció una disminución en la activación del masetero con una mayor inclinación. Además, se informó un aumento de la activación contralateral de la cabeza inferior del músculo pterigoideo lateral contralateral para inclinaciones más pronunciadas. Mientras que la cabeza inferior del músculo pterigoideo lateral contralateral está fuertemente activada en todas las simulaciones empinadas, no se puede ver un claro aumento. El pterigoideo medial contralateral no fue fuertemente reclutado en ninguna simulación, a pesar de su angulación medial.

Esta investigación sugiere una mayor carga mecánica en el disco contralateral, especialmente para casos de simulación menos profundos. El aumento de la carga podría estar asociado con la falta de soporte del diente en el lado contralateral durante el movimiento de bruxismo laterotrusivo. Generalmente, la zona intermedia de ambos discos es la que más se carga.

Dado que la carga alta de ATM a menudo se asocia con el desarrollo de trastornos de la articulación, los hallazgos de este estudio tienen implicaciones clínicas potenciales. De acuerdo con los resultados, se puede ver un fuerte efecto protector en la ATM para inclinaciones pronunciadas de la faceta de desgaste y un efecto menor para posiciones de faceta de desgaste más cercanas a la ATM. Si bien, en teoría, esto sugeriría que una guía molar empinada sería la configuración más beneficiosa para reducir la carga de la ATM, la inclinación de los dientes no puede elegirse arbitrariamente.

Finalmente, existen limitaciones que vale la pena señalar: 1) el modelo está diseñado a partir de la morfología de un solo sujeto; 2) existe una incertidumbre sustancial con respecto a las propiedades mecánicas del tejido articular, discal y muscular representado en el modelo, y 3) el procedimiento de optimización para predecir patrones musculares incluye suposiciones sobre cómo se comparte la fuerza muscular entre los músculos agonistas.

El trabajo presentado utilizó un innovador enfoque para aislar el efecto de la inclinación y la posición de la faceta de desgaste en los patrones de activación muscular y la carga de la ATM; una investigación no factible para estudios in vivo.

El examen sugiere que el aumento de la inclinación conduce a una disminución de la carga de la ATM, especialmente en el lado contralateral. Si bien la posición de la faceta de desgaste juega un papel menor en la fuerza del bruxismo, las simulaciones de bruxismo canino calcularon una mayor carga de la ATM en comparación con las simulaciones molares con la misma inclinación.

Estos resultados sugieren un efecto de la morfología del diente sobre la carga de la ATM y motivan futuras investigaciones sobre la conexión entre la forma del diente y la biomecánica mandibular.