spk
16.06.09 / 00:14
Heft 12/2009 Zahnmedizin
Arbeitskreis „Kaufunktion und orale Physiologie“

40 Jahre Kaumuster – eine Bestandsaufnahme

Die Kaufunktion und orale Physiologie wurden als wesentliche Zweckbestimmungen und Funktionen des stomatognathen Systems auf wissenschaftlichen Kongressveranstaltungen und Fachtagungen in den letzten Jahren eher selten angesprochen und thematisiert. Der vor einem Jahr gegründete Arbeitskreis traf sich zu seiner ersten wissenschaftlichen Zusammenkunft am 28.11.2008 auf der 41. Jahrestagung der DGFDT in Bad Homburg.




Professor Dr. Peter Pröschel, Erlangen, eröffnete den Fortbildungskongress mit dem Eingangsreferat: „40 Jahre Kaumuster – eine wissenschaftliche und klinische Bestandsaufnahme“. Mit der Analyse von Kaumustern – so der Referent – war und ist die Idee verbunden, Kaumuster zur Analyse von Funktionsstörungen des stomatognathen Systems heranzuziehen. Er stellte dar, wie sich die Kaumuster charakterisieren lassen und in welcher multifaktoriellen Wechselbeziehung sie zu biomechanischen, physiologischen und klinischen Einflussfaktoren stehen. Unter anderem gehören hierzu die Nahrungskonsistenz, die Verzahnung in den verschiedenen Lebensabschnitten, der Funktionszustand, der Gebisstyp und die biomechanische Beschaffenheit der okklusalen Führungsflächen. Pröschel diskutierte ausführlich, ob und wie die Faktoren das Kaumuster beeinflussen und mit welcher Wahrscheinlichkeit Rückschlüsse auf klinische Befunde und Kaueffizienz zulässig sind.

In Ergänzung und Fortführung dieses Ansatzes stellte die Arbeitsgruppe Sebastian Ruge, Greifswald, Wolfgang Brunner, Isny, und Bernd Kordaß, Greifswald, Analysen der dynamischen Okklusion im virtuellen Artikulator vor. Lagen der klassischen Kaumusteranalyse, wie sie Pröschel im Eingangsreferat angesprochen hatte, Bewegungsaufzeichnungen am Inzisalpunkt zugrunde, so gelingt es mit dem an der Universität Greifswald entwickelten virtuellen Artikulator, dreidimensional eingescannte Zahnreihen in Bewegungsfunktion synchron mit den Kaubewegungen des Patienten in Echtzeit und aus allen Perspektiven wiederzugeben. Die eingescannten Modelle wurden dafür mit Bewegungsaufzeichnungen des Ultraschallmesssystems Jaw Motion Analyser (JMA) gekoppelt. Es konnten Schnittbilder erzeugt werden, mit denen sich Kauzyklus für Kauzyklus Annäherungen der Kauflächen bis hin zu okklusalen Kontakten im Detail untersuchen lassen (Abbildung 1).

Dynamik der Kaufläche

Auch das Ausmaß und die Häufigkeit, mit der Kauflächen dynamisch okkludieren, konnte erstmals genau im Zeitverlauf bestimmt und dargestellt werden. Sebastian Ruge erhielt als Referent für diesen Beitrag den Tagungsbestpreis der DGFDT für den besten wissenschaftlichen Vortrag.

Nahungsbeschaffenheit bestimmt Muskeltonus

Die Kaumuskulatur bildet zusammen mit der neuromuskulären und neurozerebralen Steuerung das eigentlich aktive Element der Bewegungsfunktion des stomatognathen Systems. So erläuterte Professor Dr. Alfons Hugger, Düsseldorf, gemeinsam mit Dr. Sybille Hugger, Köln, und PD Dr. Hans-Jürgen Schindler, Karlsruhe/Heidelberg, Erkenntnisse elektromyographischer Studien zur Aktivität von Masseter und Temporalis beim Kauvorgang in einem Übersichtsreferat. Diese Muskeln können, wie Prof. Hugger ausführte, relativ unproblematisch in Form der Oberflächen-Elektromyographie (EMG) mit bipolaren Hautelektroden erfasst werden. Dabei steht die Muskelaktivität in Beziehung zu den physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Nahrung: Mit zunehmender Härte der Nahrung steigt die EMG-Aktivität pro Kauzyklus und pro gesamter Kausequenz. Beim ersten Kauzyklus treten in der Regel die größten Kaukräfte auf. In dem Moment, in dem das Kauen beginnt, passt sich die muskuläre Aktivität an die Härte der Nahrung an. Visko-elasto-plastische Nahrungstexturen wie Fleisch oder Weingummi erzeugen grundsätzlich die größten EMG-Aktivitäten. Wird der Kaustil – freies Kauen oder angewiesenes seitenbetontes Kauen – mit der jeweiligen Muskelarbeit in Beziehung gesetzt, so lässt sich bei ungefähr der Hälfte gesunder Probanden erkennen, dass die Muskelarbeit vom Kaustil beeinflusst wird. Dabei zeigt ein Teil der Probanden zwischen angewiesenem Rechts- und Linkskauen keinen Unterschied in der Muskelarbeit, während der andere Teil der Probanden deutlich weniger Muskelarbeit für eine bestimmte Form des angewiesenen Kauens offenbart. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass die Kaumuskeln je nach Aufgabenstellung außerordentlich differenziert aktivierbar sind und dass aufgabenspezifisch sehr unterschiedliche Muskelfasergruppen aktiviert werden können. Daher kommt es bei bestimmten Nahrungstexturen sowohl innerhalb eines Muskels als auch zwischen den beteiligten Muskeln zu größeren Veränderungen des stereotyp erscheinenden Aktivierungsmusters.

Um den neurozerebralen Steuerungsprozessen von Funktion und Dysfunktion ganz nahe zu kommen, wurden von der Greifswalder Arbeitsgruppe Bernd Kordaß, M. Domin, Ch. Lucas, und Martin Lotze zerebrale Aktivierungsmuster mit Hilfe funktioneller MRTs (fMRTs) erfasst und räumlich in Projektion auf die Hirnhemisphären dargestellt. Dabei wird der BOLD-Effekt (engl.: Blood Oxygen Level Dependence Effect) ausgenutzt: mit Sauerstoff angereichertes Hämoglobin erzeugt ein vergleichsweise stärkeres Signal als weniger angereichertes. Man geht davon aus, dass in denjenigen Hirnregionen, die besonders aktiv sind, das Blut mit Sauerstoff angereichert ist und dort lokal ein stärkeres Signal auftritt. Die fMRT-Untersuchungen bei Kautätigkeit zeigen bei Probanden in einem Großteil derjenigen Regionen, die gemäß neuroanatomischer Modellvorstellungen für die Steuerung der Kaufunktion verantwortlich sind, erhöhte Aktivitäten: somatosensorischer Cortex (S1, S2), primär motorischer (M1) und prämotorischer Cortex, supplementäres motorisches Areal (SMA), Cerebellum, Thalamus, Insula und Cingulum. Bei der Pixel-für-Pixel-Analyse der Aktivierungszentren der betreffenden Hirnregionen konnte die anfänglich vermutete Hirnhemisphärenlateralität der Kaufunktion nicht bestätigt werden; hingegen wurde bei Okklusion mit einer intraoralen Schiene im Vergleich zur Okklusion auf den eigenen Zähnen die Aktivierung sensomotorischer Felder herabgesetzt (Abbildung 2).

Molarengestützte Okklusion

Über ein besonders praxisrelevantes Thema referierte PD Dr. Hans-Jürgen Schindler. Er stellte Ergebnisse der Arbeitsgruppe H.-J. Schindler, Karlsruhe, S. Rues, Heidelberg, K. Schweizerhof, Karlsruhe, Jens C. Türp, Basel, und J. Lenz, Karlsruhe, zum Thema „Kiefergelenk- und Kaumuskelkräfte – verkürzte Zahnreihe versus Molarenokklusion“ vor. Das Konzept der verkürzten Zahnreihe, das heißt das Nicht-Ersetzen posteriorer Zähne wird als mögliche Option bei der Bewertung prothetischer Versorgungsnotwendigkeit empfohlen. Es fehlen aber Hinweise für die eigentliche physiologische Bedeutung einer intakten Zahnreihe, das heißt die Antwort auf die Frage, gibt es überhaupt eine biomechanische respektive prothetische Rechtfertigung für den Ersatz von Molaren außer dem Wunsch der Patienten nach einem integren oralen Erscheinungsbild? Bei Testpersonen wurden mittels Myographie-Ableitungen aller Kaumuskeln und aus MRT-rekonstruierten Modellen biomechanische Gleichgewichtszustände generiert, anhand derer gezeigt werden konnte, dass die Summe der Gelenk- und Muskelkräfte bei identischer Beißkraft die geringsten Beträge bei bilateraler Molarenabstützung aufwiesen, gefolgt von verkürzten Zahnreihen mit prämolaren- und eckzahngestützter Okklusion (Abbildung 3). Die Ergebnisse konnten erstmals belegen, dass eine bilaterale oder unilaterale Molarenabstützung im Vergleich zur verkürzten Zahnreihe signifikant geringere Gesamtbelastungen von Muskulatur und Gelenken hervorruft. Eine molarengestützte Okklusion kann somit als biomechanisch effizienteste Okklusionsform betrachtet werden.

Die biomechanischen Grundlagen für diese Art der Untersuchungen wurden im abschließenden Referat der Arbeitgruppe Stefan Rues, Heidelberg, H.-J. Schindler, Heidelberg, K. Schweizerhof, Karlsruhe und J. Lenz, Karlsruhe, anhand von Beispielen ausführlich erläutert, wobei die Stärken und Grenzen von Optimierung, Starrkörpermechanik und Finite-Elemente-Methode in der Biomechanik erläutert wurden. Bei vorgegebenen Kaukräften ließen sich sowohl Rekrutierungsmuster der Kaumuskulatur als auch Gelenkkräfte über Optimierungsalgorithmen an Starrkörpermodellen bestimmen, wohingegen Wirkungslinien der Muskeln sowie Spannungen im Hart- und Weichgewebe mit der Finiten-Elemente-Methode berechnet und analysiert werden konnten.

Es ist vorgesehen, dass das nächste Treffen des Arbeitskreises für Kaufunktion und orale Physiologie auf der DGFDT-Jahrestagung im Dezember 2009 stattfindet. Schwerpunkt soll die Muskelfunktion sein, speziell Untersuchungen mittels aktueller und praxisorientierter Methoden der Myographie. Alle Kolleginnen und Kollegen, die an der Kaufunktion und oralen Physiologie interessiert sind, sind herzlich eingeladen, dabei zu sein.

Prof. Dr. Bernd Kordaß
Zentrum für ZMK Greifswald
Rotgerberstraße 8
17475 Greifswald

INFO

Neuer Arbeitskreis

Eine wissenschaftliche Auseinandersetzung mit diesen Themenfeldern ist aber – davon sind die Mitglieder des 2007 gegründeten Arbeitskreises für „Kaufunktion und orale Physiologie“ innerhalb der Deutschen Gesellschaft für Funktionsdiagnostik und -therapie (DGFDT) überzeugt – außerordentlich lohnenswert, denn sie werden, beispielsweise im Zusammenhang mit der okklusalen Gestaltung von CAD/CAM-Restaurationen, der funktionellen Überprüfung von implantatgetragenem Zahnersatz und der kaufunktionellen Differenzierung zwischen altersbedingtem Funktionsverlust und eigentlicher Funktionsstörung, in Zukunft immer mehr an Bedeutung gewinnen. Ziel des neuen Arbeitskreises ist daher, Initiativen und Arbeiten auf dem Gebiet der Kaufunktion und oralen Physiologie zu fördern, Forschungen anzuregen sowie ein Netzwerk und Forum zum Austausch von Erfahrungen und zur besseren Kommunikation miteinander zu bilden. Insbesondere in methodischen Fragen wollen die Mitglieder beraten und dafür sorgen, dass in Zusammenarbeit mit Vertretern der Industrie geeignete Instrumente und Messmethoden zur Erfassung der Kaufunktion und oralen Physiologie zur Verfügung stehen. Darüber hinaus sollen Anwendungen für die Praxis entwickelt und evaluiert werden.

Als Arbeitskreis der DGFDT ist vorgesehen, jedes Jahr wissenschaftliche Beiträge und Übersichtsreferate auf den Jahrestagungen der DGFDT zu präsentieren. Den Gründungsvorsitz übernahm Professor Dr. Bernd Kordaß aus Greifswald.



Mehr zum Thema


Anzeige
Werblicher Inhalt