Российские ученые узнали, как нагрузка при жевании пищи влияет на десну и прочность зубных протезов
Ученые Пермского Политеха совместно с биомеханиками Российского университета медицины и инженерами ООО «Конструкторское бюро технических средств реабилитации» исследовали напряженно-деформированное состояние съемного пластиночного протеза из полимера и изучили появление крупных трещин и повышенного давления на окружающие мягкие ткани. Моделирование позволит отследить риск развития чрезмерной нагрузки и патологических состояний в полости рта.
Статья опубликована в «Российском журнале биомеханики». Исследование выполнено при финансовой поддержке Пермского научно-образовательного центра «Рациональное недропользование».
При полной или частичной потере зубов часто устанавливают съемные пластиночные протезы. Они считаются самым дешевым методом восстановления эстетической и жевательной функции. Но такие конструкции подвергаются высоким нагрузкам при использовании и могут привести к поломке основания протеза. Чтобы создавать их более высокого качества для долгой и удобной носки, важно определять, какие нагрузки способен выдержать искусственный зубной ряд и как они влияют на физиологические процессы в целом.
«Съемный пластиночный протез – это пластина (базис) в виде десны с искусственными зубами. Такая конструкция может полностью или частично заместить зубочелюстной аппарат. Однако она не долговечна. Во время жевания подвергается нагрузкам, которые со временем приводят к поломке базиса. Поэтому для качественного производства таких протезов проводят моделирование нагружений, чтобы оценить их прочность и надежность», – рассказывает Сергей Муслов, профессор Российского университета медицины, кандидат физико-математических наук, доктор биологических наук.
«Но при этом напряжения, которые формируются в слизистой оболочке рта, обычно не учитывают при моделировании, хотя она играет большую роль в распределении нагрузок на окружающие мягкие и костные ткани челюсти. Как опора для протеза, слизистая оболочка может испытывать чрезмерное воздействие, которое приводит к изменению физиологических процессов и развитию заболеваний», – поясняет Евгений Чижмаков, ассистент Российского университета медицины.
Ученые исследовали напряженно-деформированное состояние иммедиат-протеза (замещает один зуб или несколько) с напечатанным зубным рядом и базисом из полимерных материалов. Моделировали постепенное нагружение конструкции, чтобы оценить возможность появления крупных трещин и уровень развивающихся напряжений в мягких тканях.
«Модель представляла собой боковой отдел челюсти и состояла из зубного ряда, связывающего слоя, базиса протеза и кости. На конструкцию прикладывали нагрузку, свойственную людям при жевании во время приема пищи – от 100 Н до 500 Н под разными углами. С ее ростом постепенно увеличивались и максимальные напряжения. Наименьшие при нагрузке 500 Н наблюдаются в десне, а наибольшее значение напряжения установили в связывающем слое», – поделился Алексей Никишенко, генеральный директор ООО «Конструкторское бюро технических средств реабилитации», кандидат технических наук.
Элементы модели отличаются по «чувствительности» материалов к нагрузке. Так, самую высокую зарегистрировали у связывающего слоя, а низкую – у слизистой оболочки. «Наличие в элементе конструкции трещины еще не говорит о ее немедленном выходе из строя. При некоторых докритических напряжениях она не будет развиваться и тогда элемент с дефектом можно использовать еще какое-то время. У полимеров микротрещины могут изначально образовываться на производстве. Зная порядок механических напряжений, которые действуют в протезе, возможно отследить период формирования больших трещин, приводящих к хрупкому разрушению базиса», – объясняет Владислав Никитин, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.
Учитывая свойства полимерного материала, ученые вычислили, что начиная с размера 1,88-2,69 мкм, микротрещина будет развиваться практически мгновенно, что может привести к нарушению сплошности, потере функциональных свойств и, в конце концов, к поломке конструкции.
Исследователи также рассчитали вероятность образования крупных трещин в элементах протеза. Оказалось, что наибольшая характерна для зон контакта зубного ряда со связывающим слоем (0,73 процента) и это весьма приемлемое значение для успешной эксплуатации данных протезов с напечатанными зубами и базисом из полимера.
Исследование ученых позволяет отследить риск развития чрезмерных нагружений на элементы съемного зубного протеза. Так можно уточнить зоны, наиболее подверженные возникновению трещин и развитию патологических состояний в полости рта. Полученные результаты полезны для повышения качества зубного протезирования в стране.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Во времена Екатерины II один из немецких колонистов в России мутировал, из-за чего все его потомки получали раннюю болезнь Альцгеймера. Теперь среди них появился первый, кого она не тронула, — по мнению ученых, благодаря жаре, которой он должен был подвергаться на работе.
Пока одни исследователи, включая российских, отрицают само наличие угрозы микропластика для мозга, другие продолжают собирать данные по этому вопросу. Более того: они даже предложили способ снизить угрозу для мозга за счет фильтрации крови от частиц пластика.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно