Resorbsi dan aposisi tulang
alveolar
•Remodeling sekunder
TULANG
Tulang adalah jaringan dinamis yang
mengalami adaptasi terus menerus selama
hidup untuk mencapai dan mempertahankan
ukuran skeletal, bentuk, dan integritas
struktural dan untuk mengatur homeostasis
mineral.
Remodeling tulang mempertahankan
Alveolar Bone
Tulang kortikal tipis dan
berpori (lamina dura)
Cairan dipompa masuk dan
keluar dari PDL
Di bawah tulang trabekular
Mengalami remodelling
•
Ligamen periodontal dan tulang alveolar
adalah dua struktur penting yang secara aktif
berperan dalam proses remodeling tulang
sebagai respon terhadap kekuatan mekanik.
Fibroblast, osteoblas, osteosit, osteoklas,
odontoblasts, cementoblasts, kondrosit dan
sel-sel kekebalan (immune cells) adalah jenis
sel utama yang memiliki peran interaktif
dalam proses remodeling (Nayak dkk., 2013).
•
Ligamen periodontal dan tulang alveolar
adalah dua struktur penting yang secara aktif
berperan dalam proses remodeling tulang
sebagai respon terhadap kekuatan mekanik.
Fibroblast, osteoblas, osteosit, osteoklas,
odontoblasts, cementoblasts, kondrosit dan
sel-sel kekebalan (immune cells) adalah jenis
sel utama yang memiliki peran interaktif
Pergerakan Gigi
Kekuatan akan mendorong gigi ke dinding tulang alveolus,
membrana periodontalis terjepit diantara gigi dan dinding alveolus, terjadi resorpsi tulang didaerah itu.
Daerah yg berlawanan, gigi menjauh dari dinding tulang alveolus,
melebarnya membrana periodontalis memberikan tarikan, daerah itu terjadi aposisi tulang.
Proses remodeling tulang dirangsang oleh pemberian kekuatan pada
gigi, gigi berpindah dan integritas tulang tetap terpelihara.
Gigi bergerak dlm tahap:
Segera setelah pemberian kekuatan, gigi bergerak karena elastisitas tulang.
Aksioma dasar perawatan ortodontik adalah
o e tra es tooth ove e t (tula g e gikuti
jejak gerakan gigi), yang berarti jika terjadi
gerakan gigi secara ortodontik tulang disekitar
soket alveolus akan remodeling dalam derajat
yang sama besar (Reitan, 1964). Sehingga
berkembang rasio remodeling tulang (bone/B)
FASE GERAKAN GIGI
Progres gerakan gigi
dibagi dalam tiga stage
(Burstone):
Progres gerakan gigi
dibagi dalam tiga stage
(Burstone):
Initial tipping phase
Initial tipping phase
Lag phase
Lag phase
Post lag phase
(progressive tooth
Initial tipping terjadi ketika kekuatan (tip)
diberikan pada mahkota gigi. Ligamen
periodontal (PDL) dikompresi dekat marginal
alveolar di sisi ke arah mana gigi tersebut akan
digerakkan. Di sisi berlawanan, PDL melebar atau
berada di bawah regangan.
The lag phase represents a delay in movement, which reflects recruitment of cells and the
establishment of a microenvironment that will allow the PDL and bone to remodel. This is when
osteoclasts are recruited to the area and osteoblasts are activated
BONE REMODELING
Bone remodelling terdiri dari dua tahap yang berbeda, yaitu resorpsi tulang, removal
mineral-mineral dan serat-serta collagen dari tulang oleh osteoclasts, dan deposition
Remodelling
Proses remodelling dilakukan oleh osteoblast dan
osteoclast.
Sel-sel tersebut umumnya berasal dari dalam membrana
periodontalis, dan pembuluh darah.
Stimulus
merangsang osteoblast dan osteoclast
menjadi aktif.
Aktivitasnya memerlukan banyak energi, sehingga dalam
selnya banyak mengandung mitochondria.
Sistem vaskularisasi harus memadai dan sumber sel yang
Oleh karena itu pemberian kekuatan tidak boleh terlampau kuat sehingga pembuluh darah
menjadi terjepit
Oleh karena itu pemberian kekuatan tidak boleh terlampau kuat sehingga pembuluh darah
menjadi terjepit
Tersumbatnya pembuluh darah akan menyebabkan tidak aktifnya komponen sel-sel
dalam membrana periodontalis dan mungkin akan menyebabkan matinya sel-sel tersebut.
Tersumbatnya pembuluh darah akan menyebabkan tidak aktifnya komponen sel-sel
dalam membrana periodontalis dan mungkin akan menyebabkan matinya sel-sel tersebut.
Tekanan yang kuat akan menyebabkan pembuluh darah tersumbat.
Tekanan yang mengenai gigi akan menjepit membrana periodontalis.
Tekanan yang mengenai gigi akan menjepit membrana periodontalis.
Resorpsi
Kekuatan akan mendorong gigi ke dinding tulang alveolus,
Membrana periodontalis terjepit diantara gigi dan dinding
Alveolus, terjadi resorpsi tulang didaerah itu.
Daerah yang berlawanan, gigi menjauh dari dinding tulang
alveolus, melebarnya membrana periodontalis memberikan
tarikan, daerah itu terjadi aposisi tulang.
Proses remodeling tulang dirangsang oleh pemberian kekuatan
pada gigi, gigi berpindah dan integritas tulang tetap terpelihara
Gigi bergerak dalam 2 tahap :
1. Segera setelah pemberian kekuatan, gigi bergerak karena
elastisitas tulang.
Fenomena biologis pd gerakan gigi secara ortodontik meliputi:
1. Stimulus
Pergerakan Gigi dan Modeling Tulang
Laju pergerakan gigi berhubungan
dengan efisiensi modeling tulang dan respon remodeling di tulang alveolar.
Gambar disamping merupakan
gambaran histologi dari frontal resorpsi di sepanjang PDL dengan remodeling yang berlangsung
dalam jalur pergerakan.
Koordinasi antara PDL dan pemodelan tulang periosteal memungkinkan gigi untuk mempertahankan dukungan periodontal sambil mengubah
[image:17.720.286.686.64.520.2] Kekuatan ortodontik adalah beban statis yang ditumpangkan pada fungsi
(Roberts et al, 1984).
Saat PDL terkompresi maksimal, beban fungsional yang berat di alihkan secara langsung ke area lamina dura.
Hal ini menimbulkan hipotesis bahwa beban dinamik hasil pengunyahan
mempercepat kerusakan fatiq dalam tulang yang berdampingan dengan nekriotik PDL.
Kemudian, undermining resorption menghapus tulang yang rusak, yang memungkinkan gigi dapat bergerak.
(a). Gambar histologi
undermining remodeling. (b). Zona kompresi maksimal
PDL premolar mandibula ujung arah labial.
Namun, remodeling tulang dari proses alveolar pergerakan gigi
yang terus menerus, muncul menjadi atropik yang sama dan
mekanisme hipertropik yang operatif terhadap adaptasi fungsional di seluruh tulang.
PDL merupakan properti biomekanik yang unik yang memungkinkan menghasilkan respon modeling tulang bahkan terhadap beban postural yang ringan
Gambar disamping
mendemostrasikan modeling anabolik dan katabolik didalam proses alveolar pada arah
pergerakan gigi.
Proses Alveolar yang menipis oleh
resorpsi tulang pada permukaan PDL, lempeng labial dari tulang
terkena ketegangan fungsional yang berlebihan.
Sebuah reaksi Hipertropik pada
permukaan periosteal menambah tulang untuk mengembalikan tingkat regangan ke kisaran optimal.
Modeling Anabolik
dan Katabolik
[image:20.720.40.438.17.514.2] Gambar disamping menunjukkan reaksi
komplimentari di dalam proses alveolar yang mengikuti pergerakan gigi.
Saat proses alveolar menipis oleh karena
aposisi tulang pada permukaan PDL,
permukaan periosteal terkena ketegangan fungsional yang tidak memadai.
Modeling katabolik dipacu oleh
mekanisme atropik.
Proses alveolar menipis sampai
permukaan tegangan pada permukaan penyerap kembali ke kisaran fisiologis yang optimal.
Gigi bergerak menjauh dari tulang
alveolar, modeling anabolik dan katabolik reposisi ujung alveolar untuk menjaga dukungan optimal periodontal untuk gigi.
In summary
Dapat disimpulkan bahwa respon koordinasi modeling dan
remodeling dari tulang pendukung selama pergerakan gigi
dikontrol secara mandiri dari respon PDL.
Di dalam PDL dan sepanjang permukaan periosteal,
reaksi osteogenik terjadi melalui mekanisme hipertropik.
Namun, respon osteoclastik pada PDL/bone interface,
setidaknya pada inisiasi pergerakan gigi, muncul sebagai
respon kegagalan.
Modeling catabolik pada permukaan periosteal terkait
Metabolisme Calsium dan
Pergerakan Gigi
Defisiensi renal diasosiasikan dengan tingkat parathyroid yang tinggi
yang menigkatkan remodeling tulang proses alveolar.
Tingginya aktifitas remodeling tulang pada tulang alveolar membantu
respon pergerakan gigi (Shirazi et al, 2001).
Aktifitas metabolit vitamin D, yang meningkatkan respon osteoclast
(remodeling) di tulang alveolar, berkaitan dengan peningkatan laju pergerakan gigi (Takano-Yamamoto et al, 1992).
Dari prespective orthodontik, biomekanik dan metabolisme kasium
mempunyai pengaruh yang kuat terhadap tulang alveolar .
Kondisi hormonal lain yang bisa menambah laju pergantian skeletal
dan meningkatkan laju pergerakan gigi adalah tingkat hormon estrogen yang tinggi saat kehamilan (Hellsing dan Hammarstrom, 1991; Roberts
Macam Resorpsi
1. Frontal resorption.
Bila pembuluh darah dalam membrana periodontalis tidak
tersumbat, resorpsi tulang terjadi langsung pada
permukaan tulang.
2. Undermining resorption / rear resorption
Bila tekanan yang diberikan terlalu kuat, pembuluh darah
tertutup, catu darah tidak ada, kemunduran jaringan
(regresi), sel
–
sel menghilang, degenerasi hyalin.
Resorpsi mulai dari substantia spongiosa menuju ke
permukaan tulang alveolus.
Mula-mula jaringan nekrotik diserap, diikuti pebentukan
Light, continuous forces
•
Osteo
c
lasts formed
•
Removing lamina dura
•Tooth movement begins
LIGHT forces leading to FRONTAL RESORPTION
Phase 1 – Kompresi Mechanis dan tension dari periodontium
Phase 2 --- Secara mekanis menginduksi respon sellular dan genetic; tidak ada pergerakan gigi
Heavy, continuous forces
Suplai darah ke PDL tersumbat
Aseptic necrosis
PDL menjadi
“
hyalinized
” –
“
HYALINIZATION
”
Proses ini dinamakan
“
UNDERMINING
RESORPTION
”.
HEAVY forces leading to UNDERMINING RESORPTION
Tahap 1 -- kompresi mekanis dan ketegangan periodonsium
Tahap 2 -- Melanjutkan kompresi mekanis; sedikit respon seluler dan genetik; tidak ada pergerakan gigi
Undermining resorption / rear
resorption
If the forces are
grossly excessive,
resorption of the
tooth surfaces may
also accur. Nonvitaly
and ankylosis of the
tooth are other
possible
consequences of
Frontal resorption facilitates
orthodontic tooth movement,
whereas undermining resorption
impedes (menghamba)
orthodontic tooth movement.
Perubahan Pada Pembuluh Darah
Tekanan ringan merangsang frontal resorption, tekanan kuat
menyebabkan vascular thrombosis & akhirnya kematian
membrana periodontalis.
Schwarz :
Tekanan kapiler darah, tekanan lebih besar dr itu akan
menyebabkan hyalinisasi bahkan resorpsi akar atau kematian
pulpa.
Kesimpulan:
aktivitas seluler sangat tergantung catu darah yg cukup nutrisi
dan untuk menyerap sisa-sisa metabolisme.
Perubahan Seluler
Resorpsi tulang oleh osteoclast, 1 sel mampu
meresorpsi
Tulang yang dibentuk oleh 100 osteoblast
jumlahnya
hanya sedikit.
Osteoclast berasal dari:
Precursor sel : - sel mesenchimal
- perivascular stem cell
Fusi dr beberapa sel : - fibroblast
APOSISI
Gigi bergerak, tulang baru
di aposisikan di daerah tulang yang tertarik.
Tulang baru di aposisikan
pd permukaan tulang yg berhadapan dengan
membrana periodontalis.
Bundel principal fiber besar-besar, matrix
dideposisikan sepanjang serabut.
Bundel kecil, matrix
dideposisikan lebih merata sepanjang permukaan
tulang.
Osteoblast
Membutuhkan enerji catu darah
cukup.
Bertambah jumlahnya dng cara :
Proliferasi/diferensiasi sel precursor
Proliferasi/diferensiasi perivascular stem cell
Bagaimana tarikan pada membrana periodontalis
dapat merangsang produksi osteoblast ?
Epker & Frost : fenomena piezoelektrik terlibat.
Tarikan merubah struktur kristal tulang, tulang menjadi cekung, timbul muatan listrik negatif, merangsang aktivi tas osteoblast
Membrana periodontalis terikat kuat ke tulang alveolus, tarikan akan
merubah struktur kristal tulang, tulang menjadi cekung, timbul muatan listrik negatif, merangsang pembentukan tulang baru.
Pada saat gigi bergerak ke arah bergeraknya gigi.
•
Proliferation of BMSC (bone marrow
stromal cells) and initiate osteoblastic
differentiation.
•
BMP-2 is an osteoconductive agent and a
potent growth factor that is involved in
the recruitment, proliferation and
differentiation of mesenchymal progenitor
cells, and eventually resulted in the
REMODELING SEKUNDER
Dalam perawatan aktif, ada daerah yang mengalami
resorpsi dan aposisi tulang, sehingga ada daerah yang
menjadi lebih tebal dan daerah yg menjadi tipis.
Remodeling sekunder berguna untuk mempertahankan
ketebalan tulang dan mempertahankan hubungan
antara gigi ke tulang alveolus agar relatif konstan.
Bagaimana bisa terjadi mekanisme seperti ini, masih
belum jelas.
KEADAAN UMUM
Tekanan dan tarikan merangsang remodeling tulang selama
bergeraknya gigi.
Kecepatan dan ke- mudahan respon seluler terhadap kekuatan
orto- dontik dihubungkan dengan kandungan sel dan
sensivitasnya dalam membrana periodontalis.
Membrana periodontalis yg mengandung banyak sel
mempunyai potensi yg lebih cepat & lebih reaktif.
Pada anak-anak, pembentukan tulang tejadi 1
–
2 hari setelah
pemberian kekuatan.
Pada dewasa baru mulai setelah 8
–
10 hari.
Daftar Pustaka
http://nutritionreview.org/2014/07/drynaria-gentle-dental-herb/
Vinod Krishnan dan
Ze’ev
Davidovitch. 2009.
