BIOMEKANIK PERGERAKAN GIGI

1. TEORI PIEZOELECTRIC

Piezoelectricity adalah suatu fenomena yang terlihat pada material

anorganik yang berkristal, dimana deformasi struktus kristal akan menghasilkan

suatu aliran listrik karena adanya perpindahan electron pada kristal-kristal

tersebut.

Pada tahun-tahun terakhir ini diketahui bahwa kristal organic juga

mempunyai sifat-sifat piezoelectric ini. Bila suatu gaya dikenakan pada tulang

yang dapat menyebabkan pelengkungan (bending) tulang, maka sinyal

piezoelectric dapat terlihat. Sinyal piezoelectric ini mempunyai dua karakteristik

istimewa yaitu:

1) Merupakan suatu sinyal yang cepat hilang. Sebagai contoh ; bila gaya

dikenakan suatu sinyal piezoletric akan terlihat dan akan cepat hilang walaupun

gaya tetap digunakan.

2) Akan terlihat timbulnya signal yang sama yang berlawanan arah bila gaya

yang digunakan dihilangkan.

Kedua karakteristik ini terjadi karena adanya perpindahan electron didalam

kristal ini berubah karena adanya tekanan. Sewaktu kristal dideformasi, electron

bergerak dari satu tempat ke tempat lain dalam kristal menyebabkan terlihatnya

sinyal listrik. Bila tekanan dipertahankan, struktur kristal akan stabil dan tidak ada

sinyal listrik yang terlihat.

Sewaktu tekanan dihilangkan, kristal akan kembali kebentuk semula, terlihat

aliran pembalikan electron yang akan menimbulkan sinyal listrik yang berlawanan

arah. Dengan demikian, aktifitas yang ritmis akan menghasilkan pergantian sinyal

listrik yang konstan, sedang pemberian beban yang jarang hanya akan

menghasilkan sinyal yang tidak teratur.

Sinyal piezoelectric dihasilkan oleh perlengkungan tulang alveolar selama

proses pengunyahan yang normal, dan mungkin sangat penting dalam

mempertahankan tulang disekitar gigi. Bila matriks jaringan mengalami distorsi

karena pemberian tekanan, polaritas negatif dan positif akan terjadi pada

permukaan tulang. Aliran negatif akan mengaktifkan osteoblas sedangkan

osteoklas akan memberikan respons pada aliran positif.

Stres kompresif (tekanan) akan menghasilkan aliran negatif sedang stres tensil

(tarikan) akan menimbulkan positif. Deposisi dan resorpsi tulang akan terjadi

sesuai dengan jenis aliran listrik yang terjadi dan hasil akhir adalah perubahan

(remodelling) tulang untuk mengntisipasi gaya mekanis yang dibebankan pada

tulang.

Pada pemakaian gaya ortodonti yang berkepenjangan tidak terjadi sinyal yang

konstan. Sinyal singkat hanya terlihat pada waktu pemberian dan penghilangan

tekanan. Dapat disimpulkan bahwan piezilectric sangat penting dalam fungsi

tulang yang normal, tetapi mungkin tidak ada pengaruhnya pada pergerakan gigi

secara ortodonti.

2. TEORI ALIRAN DARAH (BLOOD FLOW THEORY)

Teori ini dapat menerangkan hal-hal yang terjadi dan berhubungan dengan

pergerakan gigi. Aliran darah akan berkurang bila ligament periodontal mendapat

tekanan dan akan bertambah atau tetap saja kalau ligament periodontal mendapat

tarikan. Perubahan pada aliran darah akan mengubah keadaan kimia darah. Level

oksigen akan berkurang pada daerah tekanan dan akan bertambah pada daerah

tarikan.

Proporsi relatif metabolit yang lain juga akan berubah dan perubahan kimia ini

akan menyebabkan perubahan seluler yang akan menyebabkan gigi berpindah dari

tempatnya. Walaupun teori piezolectric dan teori aliran darah ini dapat

diaplikasikan sebagai kontrol biologis pergerakan gigi, teori aliran darah

kelihatannya lebih dapat digunakan sebagai basis dari pergerakan gigi secara

ortodonti.

TAHAP PERGERAKAN GIGI

Tahap Pertama:

Dalam tahap pertama terjadi pergerakan langsung yang merefleksikan

adanya deformasi ligamen periodontal karena tekanan akar gigi. Tidak ada

perbedaan yang nyata antar pergerakan yang diakibatkan oleh kedua tekanan yang

berbeda besarnya ini (60 gr dan 150 gr). Terlihat bahwa tekanan sebesar 60 gr

telah cukup untuk menekan ligamen periodontal di daerah apeks gigi dan puncak

alveolar (alveolar crest).

Tahap Kedua:

Dalam tahap kedua dimulai penataan kembali (remodeling) serabut

periodontal dan tulang dan tidak terjadi pergerakan gigi. Gigi yang mengalami

pembebanan tekanan 60 gr menjalani tahap kedua ini sekitar 4 hari, tetapi gigi

yang dibebani tekanan sebesar 150 gr menyelesaikan tahap kedua sekitar dua

minggu.

Tahap Ketiga:

Penambahan pergerakan gigi dimulai pada tahap ketiga ketika tulang pada

daerah kompresi diresorpsi. Bila terjadi frontal resorption pergerakan gigi lebih

teratur dan terjadi secara perlahan-lahan bila dibandingkan dengan pergerakan

gigi pada underminning resorption. Bahwa gigi yang menerima beban sebasar 150

gr akan lebih cepat bergerak, sehingga pada hari ke-22 pergerakan gigi pada

kedua pembebanan itu akan sama banyaknya. Dengan alasan ini beberapa dokter

gigi lebih menyukai penggunaan pembebanan yang besar dalam menggerakan

gigi. Tapi harus diingat bahwa dalam penggunaan gaya yang besar tidak ada

istirahat bagi ligamen periodontal dan akan membahayakan vigalitas ligamen itu

sendiri.

Jangka waktu (durasi) pemberian gaya ortodonti akan berpengaruh pada

haril perawatan. Pengalaman klinik memperlihatkan bahwa durasi tekanan yang

diberikan paling sedikit selama 6 jam, dan akan lebih efektif bila durasinya terus-

menerus. Tekanan yang terus menerus ini bukan berarti bahwa tekanan yang

diberikan tidak menyusut (mengecil) selama waktu pemakaian tetapi harus tetap

ada selama beberapa waktu tertentu. Menurut durasinya tekanan ortodonti dapat

dibagi atas: Tekanan yang terus-menerus (continuous –force), tekanan berkala

(interrupted force), dan tekanan terputus (intermittent – force).

Tekanan terus-menerus adalah tekanan yang dipertahankan sehingga tidak

menurun menjadi nol selama interval kunjungan pasien. Tekanan ini didapat dari

alat ortodonti cekat dan dalam mengaktifkannya harus dijaga agar tetap pada

tekanan yang ringan sehingga hanya memperkecil pembuluh darah pada ligament

periodontal. Tekanan berkala menunjukan tekanan yang mempunyai pola siklus

selama waktu interval kunjungan, tekanan berkala ini juga dihasilkan oleh alat

ortodonti cekat.

Tekanan yang terputus dihasilkan oleh alat ortodonti lepas dimana tekanan

yang dikenakan pada gigi akan menjadi nol bila pasien tidak memakai alat

ortodonti tersebut.