III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ПРИНЦИП РАБОТЫ БРЕКЕТ-СИСТЕМЫ
Гужова А.П.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


В настоящее время технический прогресс достиг такого уровня, что появление инноваций закономерно, в том числе и в области здоровья и благополучия человека. «От улыбки хмурый день светлей…» Всем нам знакомые слова из детской песенки. Когда видишь улыбающегося человека, самому хочется улыбнуться в ответ, вдруг улучшается настроение. Вот только иногда, даже когда есть чудесный повод улыбнуться, некоторые люди сдерживают ее или прячут за ладонью… Точнее, прячут-то они не саму улыбку, а кривые зубы. А ведь искренне улыбнуться и не показать зубки – это сложная задача. Да и зачем их прятать? Может, стоит решить проблему раз и навсегда? В этом поможет исправление прикуса – стоматологическое лечение, направленное на выравнивание зубов. Действительно, в современном мире сложно найти человека, который не хотел бы иметь ровные, прямые, красивые зубы. Состояние зубов человека свидетельствует о его здоровье, образе жизни, социальном статусе, благополучии. В настоящее время ортодонтическое лечение брекетами используется с двумя важными целями, одна из них это создания правильного косметико-эстетического вида, другая - улучшение функций челюстно-лицевого аппарата. В этом и заключается актуальность изучаемого вопроса.

Лингвальный аппарат (брекеты) является разновидностью несъемной ортодонтической техники. На примере данной конструкции мы должны рассмотреть механизм действия брекетов на процесс выравнивания зубов, что и составляет рабочую гипотезу.

Цели моей работы:

2

  1. уметь наблюдать окружающий мир, задумываться над его внутренней сутью, причинами изменения, анализировать условия,

  2. изучить самый простой и распространенный механизм – рычаг, как механизм, изменяющий положение зубов и прикуса,

  3. рассмотреть простой механизм, как устройство, служащее для преобразования силы.

Задача исследовательской работы: выяснить, как брекет-система влияет на выравнивание зубов и изменение прикуса.

Полученные результаты помогут мне разобраться в механизмах изменения зубов и прикуса вследствие воздействия брекет-системы на мою ротовую полость. Это и составляет практическую значимость моей работы.

В своем исследовании мы опиралась как на книжные издания, так и на интернет-ресурсы, на базовые теоретические труды по физике и медицине.

3

  1. Основная часть

Дайте мне точку опоры и я переверну Землю

Архимед, ученый

Изменение положений зубов и размеров челюстей происходит из-за высокой неустойчивости и приспособляемости организма. Природа или кто-то другой, создали всё на земле очень устойчивым к различным воздействиям, в то же время дав высокую возможность к изменениям, благодаря которым всё живое может приспособиться к внешним воздействиям, не погибнуть, а подстроиться к ним, улучшив своё качество жизни. Любые изменения в полости рта - даже небольшая пломба, заставляют привыкнуть к ней. Если стоматолог способен воссоздать пломбу или коронку гармонично, то есть так, как было раньше, или как должно быть, то срок привыкания будет небольшим - всего несколько часов. Когда же работа сделана не совсем идеально - потребуется больше времени. Но в любом случае пациенты привыкнут к новым пломбам, коронкам и протезам. Вопрос лишь времени. И это очень здорово, иначе была бы куча переделок. Всё это заслуга организма - его способности подстроиться под новые условия.

Лечение брекетам проходит в несколько этапов и требует тщательной диагностики и подготовки [3.2].

Так как же перемещаются и выравниваются зубы благодаря брекет – системе? Как организм справляется с такой нагрузкой? Чтобы добиться смещения зубов необходимо прикладывать к зубам и челюсти нагрузку. Нагрузка должна быть небольшой, но настойчивой, чтобы обеспечить перемещение зуба в нужном направлении. Сначала это небольшое воздействие, чтобы кость вокруг зуба начала меняться - с одной стороны нарастать, а с другой - убывать. Когда смещение началось, кость стала более мобильной, в ней начались процессы роста, тогда можно

4

увеличить давление на зуб, ускорив его перемещение [3.6]. Теперь понятно, почему в детском возрасте перемещение идет быстрее и проще? Потому что кость еще не до конца сформирована, она ещё растет, меняется.

Сам брекет не исправляет положение зуба. Вся работа по коррекции прикуса выполняется дугой, которая связывает зубы посредством брекетов и перемещает их в нужное положение. Для успешного выполнения брекет-системой своей работы необходимо с определенной периодичностью менять дугу на более упругую.

Брекет приклеивается на зуб в центре его коронки. Для каждого зуба имеется свой «личный» брекет. Например, если приклеить на резец брекет, который предназначен для клыка, резец никогда не встанет ровно и красиво. А всё потому, что в каждом брекете заложены определённые углы наклона для каждого зуба. Думаем вы теперь понимаете, почему брекеты стоят достаточно дорого, ведь это не простые металлические кронштейны, а высокотехнологичные приспособления, изготовленные с особой точностью. И, разумеется, если поменять их местами или приклеить по-другому, брекеты будут работать не так как нужно. Но всё же иногда врачи-ортодонты заведомо меняют брекеты местами или их положение, но это всё тонкости для какого-то определённого, чаще всего, нестандартного клинического случая.

После 30-35 лет костная ткань становится более плотной и крепкой. И на процессы изменения требуется большего количества времени. Представим, что нагрузка для перемещения зуба будет избыточно сильной, тогда поломается зуб или сосудисто-нервный пучок зуба не успеет перестроиться за перемещаемым зубом - нерв погибнет [4].

5

Если нагрузка для смещения зубов будет малой, то никакого движения зуба к нормальному положению не произойдет. Убедили, что для перемещения зубов и их выравнивания нужна адекватная нагрузка на них? Причем сначала небольшая, затем больше, и в конце ортопедического лечения нулевая, дабы зубы не сместились обратно или дальше по инерции.

Из физики мы знаем, что можно и Землю перевернуть - была бы точка опоры. А чем перевернуть ее? Человек стал использовать рычаг ещё в доисторические времена, интуитивно понимая его принцип. Такие инструменты, как мотыга или весло, применялись, чтобы уменьшить силу, которую необходимо было прикладывать человеку. В пятом тысячелетии до нашей эры в Месопотамии применялись весы, использовавшие принцип рычага для достижения равновесия [1.87].

6

Гравюра из «Журнала механики», изданного в Лондоне в 1842 году, изображающая Архимеда, переворачивающего Землю с помощью рычага [1.88].

Неизвестно, пытались ли мыслители тех времён объяснить принцип работы рычага. Первое письменное объяснение дал в III веке до н. э. Архимед, связав понятия силы, груза и плеча. Закон равновесия, сформулированный им, используется до сих пор и звучит как: «Усилие, умноженное на плечо приложения силы, равно нагрузке, умноженной на плечо приложения нагрузки, где плечо приложения силы — это расстояние от точки приложения силы до опоры, а плечо приложения нагрузки — это расстояние от точки приложения нагрузки до опоры» [1.88]. По легенде, осознав значение своего открытия, Архимед воскликнул: «Дайте мне точку опоры и я переверну Землю!» [1.88]. Сделать это при своей жизни он бы не смог. Ведь для того чтобы поднять Землю хотя бы на один сантиметр,

неимоверно длинный рычаг пришлось бы двигать десятки миллионов лет (со скоростью 1 сантиметр в минуту).

Пример составного рычага [1.87], используемого в повседневной жизни, можно найти в щипчиках для ногтей. В современном мире принцип действия рычага используется повсеместно. Практически любой механизм, преобразующий механическое движение, в том или ином виде использует рычаги. Подъёмные краны, двигатели, плоскогубцы, ножницы, а также

7

тысячи других механизмов и инструментов используют рычаги в своей конструкции.

Закону Архимеда об использовании рычага и точки опоры подчиняется и брекет-система. Что представляют собой брекеты? Внешне они похожи на маленькие замочки, которые приклеиваются к поверхности зуба. Для каждого зуба есть свой брекет. В них заложена определённая информация (углы наклона зуба, ведь значения этих углов, скажем, для резца и премоляра верхней или нижней челюсти отличаются) [5,6]. Можно сказать, что изготовление брекетов – это «ювелирная» работа.

Где же взять точку опоры во рту? Конечно, от зубов - тех, которые перемещать не нужно. Если надо исправить пару зубов, а остальные стоят правильно и красиво - это просто. Когда нужно смесить зубов десять - это сложнее. Точки опоры в виде «правильных» зубов [5,6] могут не выдержать и начать перемещаться сами - количество опорных и смещаемых будет почти равно. Значит, количество опорных зубов должно быть больше, чем выравниваемых [5, 6]. Поэтому иногда приходится выравнивать зубы в несколько этапов, чтобы не нарушить положения остальных зубов.

Таким образом, точкой опоры становятся сами зубы, а рычагом, то есть устройством, служащим для преобразования силы при смещении, - дуга.Но зачастую только брекетов и дуги недостаточно, чтобы исправить прикус. Брекет-система на то и система, что в ней много составляющих. И чтобы она полноценно работала применяются ещё и дополнительные элементы: различные пружинки, резиночки разных диаметров и назначения, резиночки в виде цепочки и другие специфические приспособления. Все эти многочисленные элементы брекет-системы стоят на страже вашей красивой идеально ровной улыбки. Правильно дозируя нагрузку можно почти все - и капля камень точит - даже после 40-50 лет изменить положение зубов брекетами можно без проблем, только нужно ли это?

8III. Заключение

Науку все глубже постигнуть стремись,

Познанием вечного жаждой томись.

Лишь первых познаний блеснет тебе свет,

Узнаешь: предела для знаний нет.

Фирдоуси, поэт

В современном мире значение физики чрезвычайно велико. Всё то, чем отличается современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических открытий. Физическое понимание процессов, происходящих в природе, постоянно развивается. Большинство новых открытий вскоре получают применение в технике и промышленности, брекет-система не стала исключением.

В исследовательской работе достигли поставленных целей и задач: на примере простого механизма, как устройства, служащего для преобразования силы – рычага, мы рассмотрели принцип воздействия брекет-системы на исправление положения зубов и прикуса; убедились в том, что физические явления окружают нас в повседневной жизни и их знание необходимо.

Теперь мы знаем, что скрывать свою улыбку не стоит. Исправить прикус, сделать зубы ровными и красивыми можно в любом возрасте. Было бы желание. Но для того, чтобы спокойно и с удовольствием улыбаться, придётся прилично постараться. Однако это того стоит. И вы ещё не раз скажете себе «спасибо» за терпение и старания.

9

  1. Список использованной литературы и интернет-ресурсов

  1. Физика: Учебник для 7 класса общеобразовательных учреждений. Под редакцией С. В. Громова, Н. А. Родиной. М.: Просвещение, 2008.

  2. Большая советская энциклопедия: [в 30 т] / под ред. Прохорова А. М. М.: Советская энциклопедия, 1969-1978.

  3. Несъемная техника в ортодонтии: учебно-методическое пособие для студентов медицинских ВУЗов./ И. В. Токаревич. Минск: БГМУ, 2008.

  4. http://ardenta.ru

  5. http://factroom.ru

  6. http://wikipedia.org.ru