Materialverlust schützt Zähne vor Ermüdungsbruch


Schmelzabsprengungen am Zahnhals vermutlich durch modernen Lebensstil bedingt

FRANKFURT AM MAIN/LEIPZIG (Biermann) – Die sehr häufigen Schmelzabsprengungen am Zahnhals stehen möglicherweise mit der in industrialisierten Gesellschaften reduzierten Zahnabnutzung in Zusammenhang. Zu diesen Ergebnissen kommen Belastungsanalysen (Finite-Elemente-Analysen, FEA) an menschlichen Prämolaren.

An dieser Studie, die am 24. April im Fachjournal PLoS ONE erschienen ist, waren Wissenschaftler des Senckenberg Forschungsinstitutes in Frankfurt am Main und des Max-Planck Institutes für evolutionäre Anthropologie in Leipzig gemeinsam mit Zahntechnikern beteiligt.

Heutzutage soll ein gesundes Gebiss strahlend weiße Zahnkronen und möglichst keine Zahnabnutzung aufweisen. Doch eine natürliche Zahnabnutzung als unvermeidbare Folge der Nahrungszerkleinerung begleitet seit Urzeiten die Evolution der Menschen.

„In unseren industrialisierten Gesellschaften finden wir an den Zähnen einen deutlichen Anstieg von Zahnhalsdefekten“, erklärt Dr. Ottmar Kullmer, Spezialist für Evolutionäre Anpassung und Kaufunktion am Senckenberg Forschungsinstitut. „Aufgrund unserer Berechnungen der Kaubelastung gehen wir davon aus, dass regelmäßig wiederkehrende Zugkräfte besonders im Zahnhalsbereich die Ursache für viele der heutigen Schmelzabsprengungen sein könnte.“

Die Forscher benutzten mit den Belastungsanalysen Methoden aus der Ingenieurwissenschaft, nachdem zuvor mit Hilfe einer im Senckenberg Forschungsinstitut entwickelten Software (Occlusal Fingerprint Analyser) die genauen Zahn-zu-Zahn-Kontakte bestimmt worden waren.

„Die individuellen Zahnkontakte dienten zur möglichst realitätsnahen Computersimulation der Belastungsverteilung beim Zubeißen“, ergänzt Stefano Benazzi, Experte für Zahnanthropologie und funktionale Morphologie am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, der die FEA durchführte.

Um die Veränderung des Belastungsmusters in ein und derselben Zahnkrone in einem unterschiedlichen Abnutzungsalter zu untersuchen, wurden zwei der kleineren Prämolaren mit Hilfe ihrer ermittelten Bewegungsdaten im Labor künstlich abgeschliffen. Damit wurde die natürliche Abnutzung nachgestellt. So konnte berechnet werden, wie sich das Belastungsmuster mit dem kontinuierlichen Abrieb von Zahnsubstanz verändert.

In den stärker abgenutzten Zähnen verteilt sich die Belastung wesentlich besser über die gesamte Zahnkrone, so dass die Zugspannungen deutlich reduziert werden. „Die Evolution scheint hier eine durchaus erfolgreiche Kompromisslösung zwischen Materialverlust und möglichst langem Funktionserhalt gefunden zu haben“, schlussfolgert Erstautor Stefano Benazzi.

Die Verlängerung unserer Lebensspanne und die Verringerung der Zahnabnutzung stellen die moderne Zahnmedizin vor die große Herausforderung, die biologische Anpassung und unsere schnelle kulturelle Entwicklung in der Zahnheilkunde zu berücksichtigen, so die Wissenschaftler.

Quelle: Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen, 24.04.2013; Originalstudie: The Evolutionary Paradox of Tooth Wear: Simply Destruction or Inevitable Adaptation? Stefano Benazzi, Huynh Nhu Nguyen, Dieter Schulz, Ian R. Grosse, Giorgio Gruppioni, Jean-Jacques Hublin, Ottmar Kullmer;
www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0062263



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