TEXTO DE BIOMATERIALES ODONTOLGICOS AUTORES: DR. C. ASTORGA M. DR. M. BADER M. DR. R. BAEZA W. DR. M. EHRMANTRAUT N. DRA. C. RIBERA M. DR. J. VERGARA B.

PRIMERA EDICIN 2004.

PDF processed with CutePDF evaluation edition www.CutePDF.com

2

3

INDICE Prlogo.........................................................................................................

.5

1. Introduccin al estudio de los Biomateriales de uso

Odontolgico..........................................................................................

.9

2. Antroposistema

Odontolgico..............................................................21

3. Propiedades Biolgicas de los Biomateriales de uso

Odontolgico..33

4. Propiedades Fsicas de los Biomateriales de uso

Odontolgico.....49

5. Propiedades Mecnicas de los Biomateriales de uso

Odontolgico.........................................................................................

63

6. Fenmenos de Superficie y Adhesin en

Odontologa...........................................................................................

75

7. Mecnica de Corte, Abrasin y Pulido aplicada a la

Odontologa............................................................................................

7

8. Introduccin al estudio de los Materiales de origen

Cermico..............................................................................................1

17

4

9. Yesos de uso

Odontolgico................................................................127

10. Materiales Refractarios de uso en

Odontologa................................141

11. Generalidades sobre Cementos

Odontolgicos.....................................................................................15

1

12. Sistemas de Proteccin Pulpodentinaria y Cementos de Baja

Resistencia...........................................................................................1

61

13. Cementos de Fosfato de

Zinc...........................................................179

15. Cementos

Polialquenoicos................................................................187

5

PRLOGO

Durante su ejercicio Profesional, constantemente el Odontlogo deber enfrentar el desafo de dar una adecuada solucin a los requerimientos de sus Pacientes afectados por las distintas enfermedades que pueden manifestarse en el territorio craneo-crvico-mxilo-facial. Dentro de estas enfermedades, las de mayor prevalencia en nuestra Poblacin son la Caries y la Enfermedad Periodontal, que se manifiestan sobre los dientes y sus tejidos de soporte y proteccin. Ambas, de una u otra manera pueden llegar a provocar la prdida de tejidos nobles, afectando as la permanencia de las piezas dentarias en boca. En el caso de las Caries, ella se desarrolla sobre los tejidos duros de las piezas dentarias, provocando un deterioro que si no es detectado

6

oportunamente, se har irreversible desde el punto de vista de su auto reparacin, es decir, la remineralizacin de los tejidos afectados. Cuando as ocurre, su va de tratamiento debe ser necesariamente quirrgica, eliminando mecnicamente los tejidos irreversiblemente daados y adoptando las medidas necesarias para que los tejidos remanentes permanezcan sanos. Sin embargo, esto dejar una secuela de la enfermedad sobre la pieza daada, que se manifiesta por una cavitacin o prdida de estructuras de mayor o menor envergadura segn haya sido la severidad de la lesin, secuela que ser necesario reparar para permitir que dicha pieza recupere su morfologa, y a travs de ella, su funcin y su esttica (segn las espectativas del Paciente), adems de preservar tambin as la salud y el equilibrio del ecosistema bucal. Por otra parte, ya sea porque la Caries a alcanzado un grado de desarrollo que hace imposible su tratamiento conservador, o porque la Enfermedad Periodontal ha llevado a una gran destruccin de los tejidos de sostn, se puede llegar a la prdida de las piezas dentarias, lo que implicar procesos mas complejos para la rehabilitacin del Paciente. En cualquiera de estas instancias, ser necesario recurrir a elementos que nos permitan de una u otra manera simular las caractersticas de las estructuras perdidas y as poder entonces reemplazarlas en forma artificial. Estos son los denominados Biomateriales de uso Odontolgico, cada uno de los cuales ha sido especialmente diseado para cumplir determinadas funciones dentro de los procedimientos necesarios para la rehabilitacin del Paciente. Dado que el uso de estos Biomateriales es imprescindible en nuestra prctica clnica, y adems por su influencia muchas veces determinante en el xito o fracaso del tratamiento, un acabado conocimiento de ellos permitir al Profesional discriminar entre las diferentes alternativas disponibles en el mercado y seleccionar la mas adecuada para las condiciones especficas de cada caso en particular. De all entonces que, durante su formacin, el futuro Odontlogo deba ir adquiriendo todos los conocimientos necesarios sobre las

7

caractersticas y propiedades de los Biomateriales de uso Odontolgico, sus indicaciones, sus limitaciones, sus ventajas y desventajas, la forma de obtener su mejor rendimiento, para as desarrollar un criterio de seleccin. Dentro de este contexto, si bien es muy importante el conocimiento de cada tipo de material en particular, es necesario tener presente que el acelerado desarrollo de la Ciencia en la actualidad, tambin tiene un efecto significativo en la permanencia o vigencia de las actuales alternativas disponibles, producindose cambios estructurales importantes en los Biomateriales disponibles o lisa y llanamente, desarrollando otros nuevos, que pretenden una mejor solucin a cada uno de los problemas por resolver, o adecundose en mejor forma a las necesidades teraputicas del Odontlogo. Esto necesariamente crea la necesidad de un continuo reciclaje del Profesional, para ir complementando sus conocimientos y Experiencia clnica , con los nuevos conceptos que se hayan desarrollado a travs del tiempo. De all entonces que algunos contenidos elaborados a travs de un texto para el estudio de los Biomateriales, puedan quedar rpidamente obsoletos o ser cuestionados en un lapso de tiempo relativamente breve. Sin embargo, existen algunos aspectos sobre los cuales estos cambios tan acelerados tienen un impacto menor y por lo tanto son mas imperecederos a travs del tiempo. Estos se refieren a algunos aspectos, muchas veces fundamentales de los Biomateriales, sobre los cuales la incidencia del desarrollo Cientfico es menor, o quizs, dicho de otra manera, constituyen la base sobre la cual se estructurarn las nuevas alternativas que se incorporarn a nuestro arsenal teraputico. Ello implica entonces que teniendo un buen dominio de estos temas bsicos, se facilitar la mejor comprensin o asimilacin de las nuevas formas de Biomateriales desarrolladas, permitindole as al Odontlogo una mayor vigencia y facilidad para adaptarse a ellos, adoptndolos y obteniendo de ellos el provecho esperado en relacin al resultado de sus tratamientos. Basados en esto, es que nuestro equipo Acadmico acometi el desafo de estructurar un Texto base que permitiera al Estudiante de

8

Odontologa introducirse al estudio de los Biomateriales, o al Profesional en ejercicio que as lo requiera, encontrar la informacin deseada, analizando en l los aspectos mas fundamentales y relevantes, aquellos cuya vigencia tendr una larga permanencia a travs del tiempo, y que basados en ellas, les puedan servir de base para posteriormente evaluar las caractersticas de los nuevos materiales que se puedan haber desarrollado, y as asumir con un conocimiento significativo, la decisin de adoptarlos o no, y en caso de hacerlo, sacar el mejor provecho de ellos. Dentro de estos aspectos de mayor relevancia, indudablemente que el estudio y anlisis de las Propiedades Generales de los Biomateriales, y la forma de como interactan con el medio Biolgico, as como tambin su comportamiento frente a los requerimientos a que sern sometidos, juega un rol preponderante. Por este motivo es que este primer esfuerzo haya sido dedicado para presentar en forma sucinta, clara y didctica, un enfoque de lo que son las Propiedades Generales de los Biomateriales, haciendo hincapi en sus propiedades Biolgicas, fsicas, mecnicas y Qumicas. Pero como estas propiedades se dan en relacin con el medio en el cual van a tener que cumplir su funcin, tambin se hace un anlisis acerca del Ecosistema Bucal, el Antroposistema Odontolgico y los Fenmenos de Superficie. Por otro lado, tambin se hace hincapi en la importancia de las Normas para regular el uso de los insumos Odontolgicos, como una forma de asegurar al Profesional su calidad y para proteccin del Paciente. Como ltimo aspecto, se desarrollan tambin algunos principios que se aplican para los elementos usados en los procedimientos clnicos operatorios, ya sea para la preparacin biomecnica de los tejidos daados por las enfermedades que se manifiestan en ellos, o en la preparacin y trmino de los elementos a utilizar para su reemplazo, a travs de los principios de la mecnica de corte, las formas de abrasin y las tcnicas de pulido. Esperamos que el esfuerzo desplegado para el desarrollo de este Texto, se traduzca en un aporte significativo para el aprendizaje de nuestros Estudiantes o para las necesidades mas puntuales de nuestros

9

colegas, y pueda as alcanzar con xito el objetivo que nos trazamos al acometer esta tarea, la que esperamos complementar en un futuro prximo con otras unidades, dedicadas ya al anlisis de los distintos tipos de Biomateriales de uso Odontolgico, considerando sus aspectos mas relevantes y perennes, de manera de darle sustantividad a ellas. No es esta la primera vez que Acadmicos de esta Asignatura realizan un aporte de esta naturaleza, ya hace mucho tiempo atrs, el Profesor Dr. Ral Acua Ortiz elabor un texto de Materiales Dentales que se mantuvo vigente durante muchos aos. Sin embargo, en la actualidad ha perdido gran parte de su vigencia por cuanto en l se desarrollaba el conocimiento sobre los materiales de la poca y que hoy han desaparecido, o han sido modificados significativamente. Es por eso que nuestro trabajo apunta, por una parte a retomar esa senda de crear los elementos de apoyo necesarios para la Docencia basados en nuestra experiencia y tomando en consideracin nuestra realidad Nacional, y por otra, a darle una slida base de sustentacin a este documento como para que pueda ser fcilmente actualizado, mantenindolo vigente segn los requerimientos que los desafos de una Odontologa en constante evolucin nos impone.

10

INTRODUCCION AL ESTUDIO DE LOS

BIOMATERIALES DE USO ODONTOLOGICO.

DR. MARCELO BADER M.

La Odontologa, es una Ciencia cientfico-humanista que nace de las Ciencias Bio-Mdicas con la finalidad de sistematizar y profundizar el conocimiento y la prctica de una disciplina especfica . Se define como Ciencia, porque utiliza el Mtodo Cientfico para encontrar sus verdades, y su desarrollo ha sido logrado a travs de la Investigacin Cientfica. El conjunto del conocimiento acumulado, tcnicas y Profesionales altamente capacitados, hacen que sea una disciplina ntidamente identificada en la actividad humana. El crecimiento alcanzado por la Odontologa, se puede observar por el incremento de sus especialidades, es as como encontramos actualmente en nuestro Pas subdisciplinas bsicas y clnicas, tales como: - Anatoma Buco-mxilo facial - Histologa buco mxilo facial - Microbiologa oral - Patologa Oral - Biomateriales de uso Odontolgico - Ciruga mxilo-facial - Implantologa y Oseo integracin - Radiologa

11

- Prtesis Fija - Prtesis Removible - Odontologa Restauradora - Endodoncia - Periodoncia - Ortodoncia - Salud Pblica Odontolgica - Prevencin Odontolgica - Administracin Odontolgica - Odontologa Infantil, etc. A medida que un conocimiento especfico se hace ms complejo y necesario, surge una sub-especialidad. Este fenmeno est ocurriendo en todas las reas, ya sea en la Medicina, en la Ingeniera u otras.. y se debe a la acumulacin progresiva de conocimiento y a las necesidades de la comunidad humana en ese momento. La experiencia cientfica actual, nos ha mostrado que el conocimiento se comienza a entrecruzar, por ejemplo: la fsica, la biologa y la bioqumica aplicadas al campo de la Medicina, llegan a un punto en que se superponen y para poder entender el fenmeno que est ocurriendo, se deben considerar todos los puntos de vista. Esto nace de un hecho aceptado universalmente, es el funcionamiento de nuestro organismo como sistema, en el cual existe una estrecha relacin entre un acontecimiento y otro, por lo que es posible modificar completamente el resultado de un proceso, si no existe o funciona mal un eslabn del conjunto de elementos que estn interactuando para lograr tal fin. Por tanto, es importante que Ustedes comprendan que al estudiar Biomateriales Dentales, se estn introduciendo en un tema muy especfico, pero dentro de una unidad mayor que es toda la Odontologa. Desearamos que ustedes al final del curso y posteriormente al final de la carrera, lograran tener la capacidad de introducirse en lo especfico pero sin dejar de mirar lo global. Esto se esquematiza mejor en la Figura N 1.

12

Figura N 1 Diferentes visiones de la realidad. El desafo que debemos enfrentar, apunta al desarrollo en esta perspectiva, es decir, formar para lo especfico pero con una visin globalizadora. Este enfoque, plantea una estrategia fundamental: Aprender a trabajar en Equipo, ya que una sola persona no podr dominar todo el conocimiento, sin embargo trabajando con otros, es posible aproximarse en mejor forma a un resultado prctico ms realista. La existencia de la enfermedad Caries, ha permitido principalmente, el desarrollo de lo que llamamos la Odontologa Restauradora, ya que por la destruccin de los tejidos dentarios, secuela del proceso carioso, es necesario entrar a devolver las funciones perdidas. La Odontologa Restauradora tiene 5 objetivos que cumplir 1.- Devolver la forma anatmica 2.- Devolver la armona ptica

13

3.- Lograr una integridad Marginal 4.- Devolver y mantener la salud del complejo pulpa-dentina y de la estructura sea peridentaria. 5.- Mantener el equilibrio del Ecosistema bucal. Todo esto, enmarcado dentro de lo que se denomina la Rehabilitacin Integral del Paciente, es decir que su sistema estomatogntico alcance un equilibrio en salud. Por lo tanto, presupone insertar esta Odontologa Restauradora en el Proceso de Salud-Enfermedad: Constantemente, el ser humano est pasando desde un estado de salud a enfermedad y viceversa, lo importante es que todos sus mecanismos funcionen adecuadamente como para resolver por s solo este proceso. En nuestro sistema, lo podemos ver por ejemplo, en la desmineralizacin del esmalte producida al ingerir alimentos y bebidas cidas, pero que sin embargo, en un individuo sano no afectan mayormente al diente porque existen mecanismos fisiolgicos que actan como tamponantes y permiten la remineralizacin y as vuelve el equilibrio al sistema. Cuando el dao que se ha producido, no es posible que por s solo pueda recuperarse, es necesario intervenir; es lo que ocurre con el proceso carioso, una fractura, la enfermedad periodontal (de las encas) etc.. y es necesario intervenir lo ms tempranamente posible, ya sea en una primera etapa educando para prevenir el dao, utilizando elementos preventivos que tiendan a colocar barreras para que no se produzca el dao o en etapas ms avanzadas, limitando el dao o rehabilitando al paciente si este ya ha sido daado en forma importante (esto es lo que se conoce como Niveles de prevencin). La utilizacin de los Biomateriales, se puede dar en todos estos niveles. As tenemos: Prevencin: - Los Dentfricos fluorurados. - Los sellantes de puntos y fisuras, que actan como barrera mecnica para evitar caries.

14

- Los barnices con flor y/o antispticos, etc. - Geles Fluorurados Limitacin Precoz del Dao: Aqu estn principalmente los materiales de obturacin directa como la Amalgama dental y las Resinas Compuestas, algunos cementos que pueden ser usados en forma temporal como el Eugenato de Zinc o semipermanentes como el Vidrio Ionomero. Rehabilitacin: Contamos con toda una gama de materiales y sistemas de materiales, que en forma directa o indirecta (con ayuda del laboratorio dental) permiten construir restauraciones, es as como tenemos Incrustaciones, Carillas (frentes estticos), y coronas, sean estas de metal, porcelana o Porcelana fundida sobre metal. Cuando ya se han perdido piezas dentarias, se hace necesario utilizar algn tipo de prtesis bucal, ya sea fija o removible, las que se construyen con aleaciones metlicas especficas combinadas con materiales cermicos, orgnicos o compuestos. En tratamientos ms complejos, como la Ortodoncia, se pueden utilizar alambres, bandas de acero, braquets, etc. En implantologa adquieren gran relevancia los biomateriales metlicos y cermicos. Sin embargo, no es suficiente conocer y dominar la tcnica de utilizacin del Biomaterial, es importante tambin comprender que todo este proceso salud-enfermedad y su rehabilitacin, se da dentro de un contexto o modelo que comprende fenmenos biolgicos, psicolgicos y sociales de los individuos, los que debemos considerar al planificar un tratamiento. La boca, nuestro principal sistema de estudio y accin, est profundamente enraizado en la conducta y la sociabilizacin, ya que a travs de ella nos comunicamos y mantenemos un contacto con el mundo afectivo y social. Prueba de ello, es la importancia del amamantamiento, las expresiones de afecto a travs del beso y el impacto que tiene la sonrisa.

15

Es as que cuando seleccionamos un biomaterial para restaurar una pieza anterior, no slo estamos pensando en los componentes biolgicos sino en todo este otro campo de la actividad humana. Mientras para una persona o comunidad puede ser perfectamente aceptable tener una pieza dentaria anterior restaurada con oro, para otros es un material inaceptable. Entrando en la Ciencia de los Materiales dentales propiamente tal, esta comprende el estudio de la Composicin y de las propiedades de los materiales y la forma en que interaccionan con el medio ambiente en que estn situados. El Odontlogo invierte gran cantidad de tiempo manipulando materiales y muchas veces el xito o fracaso de los tratamientos dependen de la correcta seleccin de materiales y de una cuidadosa manipulacin. Tenemos a nuestra disposicin un gran nmero de Materiales de la ms variada gama, as por ejemplo contamos con materiales de origen orgnico, especialmente los orgnicos sintticos como los polmeros; otros que son metlicos, muy utilizados desde los inicios de la Odontologa ; los materiales cermicos, con gran auge en nuestros das, y, adems, combinaciones de estos diferentes tipos de materiales. En la Figura N2 se muestran algunos ejemplos.

16

Figura N2 Algunos ejemplos del origen y utilizacin de Biomateriales Odontolgicos.

Muchos materiales quedan fijos a permanencia en la boca del paciente, mientras que otros deben ser retirados peridicamente para su higienizacin. Todos ellos deben soportar duras condiciones ambientales en la boca Variaciones de temperatura que pueden ir de 0 a 70 C. Acidez o alcalinidad de los lquidos de la cavidad bucal o alimentos que pueden oscilar entre pH 2 a pH 11, etc. La carga sobre un milmetro cuadrado de diente o de material restaurador puede alcanzar muchos Kilogramos, lo que determina una gran importancia de las propiedades mecnicas de estos materiales. Junto con esto se debe considerar el factor tiempo, es ideal, pero no posible hasta el momento, que un material puesto en boca durase toda la vida. Existen tambin materiales que se colocan en forma indirecta en boca, es decir se necesita una etapa previa en su confeccin que se realiza en un laboratorio dental, con la ayuda de un Profesional de colaboracin como es el Laboratorista Dental, con el cual se debe establecer una fluida comunicacin que favorece el resultado final del trabajo. En resumen, debe quedar claro que trabajarn en un sistema dinmico, colocando un material que debe durar el mximo de tiempo posible sin deteriorarse, solucionar las necesidades del paciente y a la vez mantener el equilibrio del sistema. Seleccin de materiales dentales: El proceso de seleccin de los Materiales Dentales debera seguir una secuencia lgica que incluyera: 1) anlisis del problema. 2) consideraciones de las necesidades. 3) estudio de los materiales disponibles y de sus propiedades, lo

que conducira a

17

4) la eleccin del material ms adecuado. La evaluacin del xito o fracaso de un material, puede influir en futuras decisiones sobre la seleccin de materiales. La figura 3 ilustra el proceso de seleccin. Muchos Odontoestomatlogos con experiencia, efectan esta secuencia sin esfuerzo aparente, dado que pueden recurrir a su abundante experiencia clnica. Sin embargo, al presentarse nuevos materiales, incluso los Odontlogos ms experimentados retornan a un tipo de proceso de seleccin ms formal, basado en los criterios mencionados.

1.- Anlisis. Puede parecer obvia la necesidad d efectuar un anlisis de la situacin que requiere la eleccin de un material determinado, pero esto es de importancia capital en algunas situaciones. Una decisin incorrecta puede hacer fracasar una restauracin o un aparato. Por ejemplo, al considerar la seleccin de un material de obturacin es importante valorar si la restauracin va a colocarse en zonas de carga elevada, si ser visible cuando el paciente sonra, si la cavidad es profunda o superficial, etc. Estos factores y otros muchos deben valorarse antes de proceder a la seleccin de un material. 2.- Requisitos o necesidades. Despus de efectuar un determinado anlisis de la situacin, ser posible enumerar una lista de los requisitos que deber reunir el material para ser considerado adecuado para la situacin de que se trate. Siguiendo con el ejemplo mencionado en la seleccin anterior, se deber optar por un material de obturacin que coincida con el color de la pieza dentaria y que sea capaz de resistir cargas sin fracturarse. Algunas lesiones de las piezas dentarias son producidas por la abrasin del cepillo dental o del dentfrico. En este caso especial, el material de restauracin utilizado deber poseer la adecuada resistencia a la abrasin frente a la accin de esos elementos; as pues, la lista de necesidades es infinitamente variable, aunque se pueden efectuar algunas clasificaciones generales. 3.- Materiales Disponibles. La evaluacin de los materiales disponibles, de sus propiedades, y de cmo compararlos con las necesidades, se efecta a dos niveles. El Odontlogo, enfrentado al problema inmediato de rehabilitar a su paciente, deber elegir entre los materiales disponibles en ese momento. La experiencia previa de los

18

diversos materiales en circunstancias similares ser un factor determinante en la seleccin. En una escala ms amplia, el Odontlogo puede considerar el uso de materiales alternativos, o de productos desarrollados recientemente, cuando stos parezcan ofrecer soluciones a casos difciles de resolver con los productos tradicionales. Es muy importante que el odontlogo est al da en el desarrollo de los materiales, manteniendo, no obstante, una actitud conservadora en lo que se refiere a su uso regular, hasta que no hayan sido ensayados en profundidad. 4.- Eleccin del material. Despus de comparar las propiedades de los materiales disponibles con los requisitos, ser posible la opcin por un determinado grupo genrico de materiales. La eleccin final de una marca comercial depende de las preferencias personales del Odontlogo. En esta fase del proceso de seleccin pueden desempear un papel importante la facilidad de manejo, la disponibilidad, el costo y fundamentalmente los resultados obtenidos con ellos, despus de un tiempo de uso. Evaluacin de materiales Como quiera que el nmero de materiales disponibles est aumentando constantemente, es cada da mas importante que el Odontlogo evite usar los materiales o productos que no hayan sido estudiados concienzudamente. Cabe resaltar que la mayora de los fabricantes de materiales dentales se ajusta a un estricto programa de calidad garantizada y los materiales se ensayan exhaustivamente antes de ser suministrados al Odontlogo. Sin embargo, en nuestro Mercado Nacional de materiales, por las caractersticas de la economa y la gran importacin de productos, es fcil encontrar Biomateriales que no sabemos realmente como son, por lo que es necesario saber si han sido sometidos a algn tipo de control que avale su calidad. Estos controles estn determinados en las Normas o Especificaciones elaboradas por diversas Organizaciones Internacionales o por pruebas de Laboratorio y/o clnicas especficas. Especificaciones. En la actualidad se dispone de muchas especificaciones para anlisis de materiales, elaboradas por

19

organizaciones como la Asociacin Dental Americana, la ISO, etc. A travs de estas normas internacionales se pueden mantener en forma eficiente los niveles de calidad de algunos Biomateriales Dentales. Estas especificaciones suelen dar detalles sobre el o los ensayos a que deben ser sometidos ciertos productos, el mtodo para calcular los resultados y los valores mnimos aceptables para el adecuado funcionamiento de ellos . Aunque tales especificaciones desempean un papel importante, no se consideran indicaciones de una idoneidad total, puesto que a menudo las pruebas no cubren aspectos crticos del uso del material. Por ejemplo, muchos materiales fracasan en la prctica por un mecanismo de fatiga y, sin embargo, pocas especificaciones incluyen ensayos de fatiga. Pruebas de laboratorio. Las pruebas de laboratorio, algunas de las cuales se utilizan en las especificaciones, pueden usarse para indicar la idoneidad de ciertos materiales. Por ejemplo, una simple prueba de solubilidad puede indicar la estabilidad de un material en un medio acuoso, propiedad muy importante para los materiales de obturacin. Es importante que los mtodos utilizados para evaluar los materiales en el laboratorio den resultados que puedan correlacionarse con la experiencia clnica. Por ejemplo, las fracturas de prtesis completas superiores por la lnea media, lo hacen por flexin. De ah que con estos materiales sea mucho ms significativa una prueba de flexin o de resistencia transversal que una prueba de compresin. Pruebas clnicas. Aunque las pruebas de laboratorio pueden proporcionar muchos datos importantes sobre los materiales, la prueba definitiva es el ensayo clnico controlado y el veredicto de los Profesionales despus de cierto perodo de uso en la prctica. Muchos materiales dan buenos resultados en el laboratorio, y slo se observan sus reales caractersticas (en caso de que existan) al someterlos al uso clnico. La mayor parte de los fabricantes efectan extensos anlisis clnicos con los nuevos materiales, normalmente en cooperacin con departamentos universitarios u hospitalarios, antes de suministrar el producto al Odontlogo.

20

Figura N 3 Esquema de flujo que muestra un mtodo lgico de seleccin de Materiales (tomado de: Anderson "Materiales de

Aplicacin dental"). En resumen, para poder realizar un efectivo proceso de internalizacin de los conocimientos sobre los Biomateriales Dentales durante su formacin profesional, es necesario que sean capaces de : 1.- Ser especficos en el conocimiento y seleccin de los

Biomateriales, pero con una visin global del paciente y su situacin de salud.

2.- Adaptarse a los cambios que constantemente estn experimentando los Biomateriales, ya sea en sus nuevas formulaciones e indicaciones, en las alternativas de seleccin, y en las modificaciones de las tcnicas Operatorias. Este punto ser muy relevante a futuro.

3.- Realizar un efectivo proceso de autoformacin frente a la presencia de nuevos materiales que no se les ensearon en sus cursos de pregrado.

21

4.- Ser cautos y preferentemente conservadores, frente a materiales nuevos que se conocen poco y realizar un seguimiento de los casos en que se han aplicado.

Este curso cumple un rol integrador, entre las ciencias bsicas y las ciencias clnicas, en un nivel introductorio. Del trabajo que realicemos en conjunto, si se lo proponen, podrn obtener excelentes resultados en su desarrollo como personas y Profesionales que cumplirn una valiosa funcin social. B I B L I O G R A F I A 1. Anderson. "Materiales de Aplicacin Dental" . Salvat Editores S.A. 1987.

2. Craig, Robert. "Materiales Dentales Restauradores". Editorial Mundi. S.A.I.C. y F. Sptima Edicin. 1988.

ANTROPOSISTEMA ODONTOLGICO.

DR. MARCELO BADER M. DR. CRISTIAN ASTORGA M. I.- INTRODUCCION: Desde sus inicios, la vida en la Tierra se desarroll regulada fundamentalmente por las Leyes de la Naturaleza, lo cual permiti que

22

las diferentes especies se fueran perpetuando a travs del tiempo, adecundose a los requerimientos que los fenmenos naturales les imponan. A medida que la especie humana fue tomando una mayor conciencia de sus potencialidades, comenz a aprovechar los recursos de la naturaleza como una forma ir obteniendo frutos de ella para su propio beneficio y de acuerdo a sus necesidades. Sin embargo, con el aumento de la poblacin, el desarrollo de nuevas tecnologas se hizo imprescindible para satisfacer las necesidades o demandas cada vez mayores. Lamentablemente, esto no siempre se ha hecho en la forma ms adecuada desde el punto de vista de la mantencin de los Equilibrios Naturales. Es por este motivo que desde hace ya algunos aos, en muchas partes del mundo se ha comenzado a requerir un mayor cuidado y control, en las labores que se desarrollan en los distintos aspectos de la actividad humana, para evitar que ellas continen deteriorando los sistemas y equilibrios naturales, afectando a otras especies o atentando contra nuestra propia vida. Es as que, a partir de entonces, se han generado diversas presiones para que se adopten las medidas que permitan evitar daos mayores y al mismo tiempo, recuperar los equilibrios en aquellas zonas gravemente daadas. Sin embargo, la preocupacin por el futuro de la tierra, no solo data de estos aos recientes. Esto ya haba sido advertido hace ms de 140 aos, por un Jefe Indio en una carta dirigida al Presidente de los Estados Unidos, en la que daba respuesta a la proposicin de ste para comprar sus tierras. En ella, este "Salvaje" como l se autodenomina en la carta, hace gala de una sabidura mayor que la de muchos exponentes de la cultura contempornea. De su larga y dramtica misiva, a continuacin se reproducen algunos prrafos:

23

"El Hombre no ha tejido la red de la vida: es slo una hebra de ella. Todo lo que haga a la red se lo har a s mismo. Lo que ocurra a la tierra, ocurrir a sus hijos". "El Hombre blanco parece no sentir el aire que respira; al igual que el Hombre muchos das agonizante, se ha vuelto insensible al Hedor". "Si contaminis vuestra cama, moriris alguna noche sofocados por vuestros propios desperdicios". "Dnde est el espeso bosque? Desapareci. "Dnde estn las guilas? Desaparecieron. "Y el agua centelleante que corre por los ros?... "As termina la vida y comienza el sobrevivir. Desde aquellos tiempos, este Jefe Indio vislumbraba el peligro que se cerna sobre las futuras generaciones, y sus palabras constituyen una verdadera Profeca: "El hombre gestor de su propia destruccin", lo que podra estar sucediendo en la actualidad. De all entonces que sea necesario tomar prontamente conciencia del Problema y asumir responsabilidades, tanto individual como colectivamente, respecto del cuidado y preservacin de nuestro Medio Ambiente, que nos acoge y aun nos permite la vida. Pero, Porqu hacer todas estas consideraciones sobre el cuidado del medio ambiente?. Acaso es posible que con nuestra actividad Profesional se pueda tener alguna incidencia en los grados de contaminacin ambiental?. En qu medida puede influir nuestro trabajo en la salud de quienes participan de las acciones Odontolgicas?. Pareciera ser que nuestro quehacer dista mucho de poder ocasionar daos graves, sin embargo, esto no es as y los descuidos o falta de control en algunas acciones podran incidir tanto en Problemas de Polucin como de salud ocupacional, de all la importancia de tomar la debida conciencia de ello. II.- ECOSISTEMA ODONTOLOGICO :

24

Si tomamos en consideracin que Ecologa podra definirse, en forma sucinta, como aquella Ciencia multidisciplinaria que estudia las relaciones existentes entre los organismos y el medio en que viven, podramos aplicar sus fundamentos para analizar la relacin entre el Profesional Odontlogo, su Personal de colaboracin, los pacientes y el ambiente donde se realiza su quehacer. Por otro lado, este ambiente puede ser definido como el Medio Bitico y Abitico que rodea a un organismo y el conjunto de circunstancias y condiciones externas que podra incidir sobre l. Paralelamente a ello, se define como Ecosistema, a todo sistema abierto, integrado por todos los organismos vivos y los elementos no vivientes de un sector ambiental definido en el tiempo y en el espacio, cuyas propiedades globales de funcionamiento y autorregulacin derivan de las interacciones entre sus componentes, tanto pertenecientes a los sistemas naturales como aquellos modificados por el hombre mismo.- De acuerdo a lo expresado en estas definiciones, nuestro quehacer Profesional se dara dentro de lo que podramos llamar el Ecosistema Odontolgico (figura N 4), el cual estara inserto como uno ms dentro de todos aquellos que puedan integrar el todo Natural, y por lo tanto va a interactuar con ellos de manera recproca.

Figura N 4 Ecosistema Odontolgico Si, nuestro Ecosistema Odontolgico podra estar integrado por elementos Biticos (Profesional Odontlogo, Personal de apoyo, Pacientes, Microorganismos, etc.) y abiticos (Equipamiento, instrumental, materiales, etc.) todos ellos circunscritos dentro del

25

espacio en que se genera su labor (Servicio Odontolgico, Clnica Privada, etc.) y durante el tiempo en que se ejerzan estas labores. Como ya se seal, este ecosistema no es nico y puede influir sobre otros o ser influido por ellos, y en este aspecto es donde tendremos que poner nfasis para evitar que producto de nuestra gestin, se produzcan cambios negativos en el Medio Ambiente que a su vez puedan llegar a afectar tanto al Profesional, a su Personal, sus Pacientes o al medio externo y por ende, a la Sociedad. Estos cambios pueden ser originados por elementos potencialmente Contaminantes del medio, o bien txicos (Figura N 5), irritantes o alergenos para los Individuos. Podemos definir como txico ambiental a toda substancia potencialmente nociva que puede diseminarse en los Ecosistemas, y a la Toxicidad, como la habilidad de una molcula o compuesto de producir injuria en o sobre un cuerpo, despus que su absorcin a tenido lugar.

Figura N 5 Txico De esta forma, podramos decir que los agentes contaminantes los podramos clasificar en aquellos de origen qumico, fsico y biolgico, indistintamente si afectan al Profesional y a las personas que le rodean, o al medio propiamente tal. Nuestro papel fundamental consiste en detectar las posibles fuentes de contaminacin a travs de un conocimiento cabal de todos los aspectos que inciden en nuestra labor, enseguida evaluar las posibilidades de

26

dao para luego aplicar los resguardos adecuados para eliminar el agente casual o aminorarlo, manteniendo su accin bajo control. 1) Agentes Qumicos: dentro de nuestro quehacer, debemos

manipular una serie de materiales y sustancias qumicas, las cuales podran ser potencialmente txicas para el ser humano o para el medio. Estas sustancias pueden ser aerosoles, gases, vapores, sustancias slidas, lquidas, polvos, etc.

Dentro de ellas podemos mencionar los distintos tipos de

sustancias y Materiales que se utilizan a diario en nuestra prctica Profesional, tales como:

- Soluciones Desinfectantes: son muy utilizadas en la

desinfeccin de nuestros Instrumentos para el control de agentes infecciosos. Dentro de las ms usadas estn los aldehdos como el Glutaraldehdo, los compuestos fenlicos, las sustancias amoniacales, etc., las cuales pueden emitir vapores potencialmente txicos para quienes los aspiran, de all que estas soluciones deben ser manejadas con el respectivo control de manera de evitar estas emanaciones, para lo cual se deben usar en frascos o recipientes hermticamente sellados, y permitir una adecuada ventilacin del recinto. Adems, quienes manipulan esta solucin deben usar protecciones adecuadas para evitar su inhalacin o el contacto directo de ellas con la piel, los ojos, etc.

- Metales y aleaciones: como parte de los tratamientos

Odontolgicos, muchas veces se utilizan diversos tipos de aleaciones metlicas, dentro de las cuales pueden existir algunos componentes potencialmente txicos, ya sea para el operador (quien funde los metales) o para el Paciente. Existen treinta elementos usados como parte de las aleaciones en Odontologa, de los cuales diez han sido clasificados como alergenos, tres como txicos y cuatro como potencialmente cancergenos.

Entre los primeros podemos destacar el Ni, el Cr y el Co, los cuales podran generar cuadros alrgicos en nuestros pacientes, principalmente en las Mujeres.

27

Figura N 6 Alergia al Nquel El riesgo de toxicidad y produccin de Cncer es mnimo para el

paciente, no as para quien manipula las aleaciones (fundido y pulido de ellas), pues esta persona puede llegar a aspirar gases o polvo de ellas con el consiguiente riesgo, el Berilio es un agente al que se le atribuyen propiedades cancergenas. De all que su manipulacin deba adecuarse a ciertas normas y el Profesional debe usar las protecciones adecuadas (guantes, mascarillas y lentes) durante el pulido.

- Lquidos Voltiles: numerosos materiales dentales usan

monmeros, los cuales son lquidos bastante voltiles, cuyas emanaciones pueden ser fcilmente aspiradas. Si bien son poco txicos, pueden generar reacciones alrgicas importantes cuando se manipulan en forma inadecuada, tanto en el Profesional y su personal de apoyo, como en el Paciente.

- Agentes catalizadores: algunos Materiales Dentales para lograr

su endurecimiento, requieren de la presencia de un catalizador (Ej. los elastmeros usados para impresin) el cual si no queda bien mezclado con la base, puede generar irritacin en las mucosas del Paciente, o por uso repetido, reacciones alrgicas en el Profesional o su Ayudante.

- Polvos Voltiles: como por ejemplo, el Alginato, un tipo de

material de impresin elstico, cuyo polvo, por su bajo peso especfico flota fcilmente en el aire y puede ser aspirado por el

28

Profesional o su Auxiliar. Esto puede generar en el largo tiempo problemas respiratorios graves.

- Otros Materiales: mencin aparte merece el mercurio, este es

un metal lquido a temperatura ambiente, que se usa en la confeccin de obturaciones de amalgama, y que puede evaporarse fcilmente.

De all que este metal deba ser manipulado con extremo

cuidado, ya que sus desechos no solo pueden causar dao al Profesional y su auxiliar, sino que tambin al medio externo, si son eliminados en forma incorrecta.

Cualquier derrame accidental de Hg en la clnica, hace muy

difcil su recoleccin por las caractersticas propias de este metal, y si esto pasa desapercibido, sus emanaciones de vapores txicos aumentaran los niveles de Hg en el aire, lo que podra llegar a sobrepasar los lmites permitidos y considerados dainos para la salud. Este valor en Chile est determinado por el ndice CAMP y es de 0.04 mg/m 3.

Por otro lado el mercurio sobrante de nuestro trabajo no debe ser

desechado al medio, para evitar que contamine nuestras fuentes de alimentacin (entre otros efectos) tales como cultivos, peces, etc. sino que debe ser acumulado en frascos hermticos con una solucin fijadora, para su reciclaje.

2) Agentes Fsicos: en nuestro lugar de trabajo podemos estar

sometidos a la accin de diferentes agentes fsicos que pueden afectarnos, as como tambin de algunos que podran daar el medio. Entre ellos podemos mencionar:

- Ruidos y vibraciones: producto del uso de nuestros elementos

de trabajo, se producen distintos niveles de ruido. Por ejemplo, el uso de las turbinas (Figura N 7) que pueden producir sonidos agudos e intensos, los cuales junto con aumentar el Stress de nuestro paciente, por su produccin en forma repetitiva, puede producir disminucin de la capacidad auditiva. Tambin hay

29

turbinas ms silenciosas, pero el hecho que el sonido no sea audible, no implica que no produzca dao al tmpano, por la frecuencia inaudible del sonido. Esto hace necesario el uso de protecciones adecuadas para evitar este tipo de daos.

- Figura N 7 Turbinas de alta velocidad - Iluminacin defectuosa: nuestra labor implica fijar la vista en

un campo muy reducido y obscuro, el cual requiere ser iluminado; para tal efecto nuestros equipos tienen los elementos adecuados para ello, sin embargo, el medio externo debe tener tambin una iluminacin de la misma intensidad para no provocar efecto en encandilamiento, al cambiar nuestra vista del campo operatorio hacia afuera.

Adems, si la iluminacin es deficiente, el trabajo se realizar forzando la vista y a la larga, se producir tambin una disminucin de la agudeza visual.

- Radiaciones: estas pueden ser ionizantes o no ionizantes.

Dentro de las primeras estn los Rx. (figura N 8) y para ello se requiere de los blindajes protectores adecuados para evitar la contaminacin de nuestro medio y el externo, con el consiguiente dao a las Personas.

30

Figura N 8 Radiografa Oclusal En el segundo caso est, por ejemplo, el uso de una luz

Halgena utilizada en las lmparas de fotocurado(Figura N 9), para la activacin de determinados materiales, la cual puede tener, por su potencia, un peligro de dao potencial si esta incide directamente sobre la retina. Del mismo modo, si el aparato que lo emite, no tiene filtros adecuados, puede generar algn tipo de luz ultravioleta, la cual tambin puede ser nociva para el operador.

De all la necesidad de usar lentes de Proteccin adecuados que impidan el dao ocular.

Figura N 9 Lmpara de fotocurado

31

- Esquirlas: como producto del fresado, pueden saltar pedazos de tejido dentario, metales, acrlico, etc., los que al ser impelidos a gran velocidad pueden impactar sobre el globo ocular provocando heridas de cuidado y/o infecciones (figura N 10). El uso de lentes y otras formas de proteccin facial son imprescindibles para evitar daos importantes.

-

Figura N 10 Dao ocular 3) Agentes Biolgicos : sin duda alguna que ellos tambin tienen

una gran importancia, puesto que dentro de nuestro quehacer, podremos actuar como vectores en la transmisin de enfermedades infecto-contagiosas o bien adquirirlas por no adoptar las medidas adecuadas de control. Es imprescindible evitar la transmisin de virus, bacterias, hongos, parsitos, etc. Para ello, el uso de proteccin personal (guantes, mascarillas, lentes, etc.),(figura N 11) es imprescindible, pero al mismo tiempo el cuidado de nuestros pacientes tambin lo es, y el uso de material estril debe ser una norma ineludible en nuestro trabajo diario as como tambin la debida desinfeccin de los instrumentos y equipamiento mayor.

Adems, se debe tener en consideracin no eliminar desechos contaminados biolgicamente hacia el medio, sin antes haberlos neutralizado debidamente.

32

Figura N 11 Elementos de Proteccin

As, hemos analizado algunos aspectos acerca de lo que es nuestro Ecosistema Odontolgico, y cmo puede haber una relacin recproca con el medio que nos rodea, sobre el cual puede haber una influencia positiva o negativa, lo que significa que debemos asumir nuestro rol Profesional con responsabilidad para evitar daos en l o sobre nuestros Pacientes, nuestro personal o sobre nosotros mismos. B I B L I O G R A F I A 1.- Alimentacin y Salud, Vol. VI - Feb. 1992, N 61.

"Contaminacin acstica: silencio es Salud". Pg. 2-4. 2.- "Carta de ayer para Hoy". Diario El Mercurio, 22 de febrero de

1992. 3.- Dawson R. Nancy. "Apuntes Ecosistema Odontolgico". Area

de Materiales Dentales, ao 1988. 4.- Prez Evaristo. Apuntes de Higiene Industrial. 5.- Vega G. Sylvia. "Evaluacin Epidemiolgica de Riesgos

Causados por agentes qumicos ambientales". OPS, 1985. pg. 1-16.

6.- Villalobos G. Jaime - Lara, Gisela. "Agentes Qumicos en Salud

Ocupacional Odontolgica". Revisin Bibliogrfica, Curso de Salud Pblica Odontolgica, 1994.

33

PROPIEDADES BIOLGICAS DE LOS BIOMATERILES DE USO

ODONTOLGICO.

DR. MARCELO BADER M. DR. CRISTIAN ASTORGA M. Para la rehabilitacin de nuestros Pacientes, cualquiera sea el caso que se nos presente, en el plan de tratamiento siempre ser necesario aplicar algn tipo de material Odontolgico.

34

A travs del tiempo, los materiales a utilizar han ido experimentando una acelerada evolucin con el fin de adecuarse, cada vez en mejor forma, a los requerimientos da a da ms exigentes para poder ser aceptados por las normas internacionales establecidas para cada caso en particular. Estas son las denominadas Normas o Especificaciones ISO, A.D.A., D.I.N., etc. Originalmente, estas normas se referan principalmente a los requerimientos de tipo fsicos o mecnicos necesarios para que estos materiales se desempearan adecuadamente en su funcin; sin embargo, dado que un sinnmero de materiales podan cumplir satisfactoriamente estas exigencias, pero paralelamente producir alteraciones o daos en los tejidos con los cuales entraban en contacto, o bien originar reacciones adversas dada su composicin o su textura superficial con el consiguiente fracaso clnico, se hizo necesario tambin establecer algunas normas o requisitos de tipo Biolgico para cada caso especfico, estudiando cual era el tipo de interaccin que se produca entre los materiales y los tejidos cuando ellos entraban en contacto. De esto se puede desprender, que tan importante como las Propiedades Fsicas o Mecnicas, es la Biocompatibilidad de los compuestos a utilizar, ya que de lo contrario, sin conocimiento adecuado de esto ltimo, no solamente puede fracasar nuestra terapia, sino que adems podremos causar daos orgnicos muchas veces irreversibles. La primera especificacin de la Asociacin Dental Americana fue establecida en el ao 1926, cuando algunos investigadores, por encargo de la Oficina Nacional de Normas (U.S.A.), desarrollaron una Especificacin para Amalgamas Dentales. Sin embargo, los estudios conducentes a recomendaciones para pruebas de compatibilidad biolgica de los materiales dentales, solo comenzaron a tener preponderancia a partir de 1976, cuando en U.S.A. se aprueba la Ley sobre Dispositivos de Uso Mdico. Poco antes, en 1972, el Consejo de Materiales, Instrumentos y Equipos Dentales de la A.D.A., public una gua llamada "Procedimientos Estandarizados Recomendados para la Evaluacin Biolgica de los

35

Materiales Dentales", el cual posteriormente dio origen a la Especificacin N41 de la A.D.A., que fija recomendaciones para las pruebas a que deben ser sometidos los materiales de acuerdo al uso para el cual estn destinados. Como se puede apreciar, solo cincuenta aos despus de haberse publicado la primera Especificacin para el ensayo de materiales, la Respuesta Biolgica que ellos provocan en los tejidos comenz a tener mayor preponderancia que las pruebas fsicas y mecnicas. Es as como en la actualidad la investigacin para el desarrollo de nuevos materiales de uso odontolgico, busca prioritariamente la Biocompatiblidad de ellos con los tejidos orgnicos con los cuales se van a relacionar, o por lo menos su aceptacin biolgica. Por lo mismo, el trmino que mejor los define hoy es el de BIOMATERIALES, con lo cual se comprende que son materiales que no van a actuar como entes independientes, sino que pasarn a constituir una unidad funcional junto a los tejidos biolgicos con los que interactuarn, generando sobre ellos un efecto y una respuesta, y al mismo tiempo recibirn una accin del medio biolgico en que se encontrarn, el cual a su vez los podr alterar. Es decir, si el biomaterial no tiene caractersticas adecuadas, podr alterar al medio biolgico o bien ser rechazado o alterado por ste. De qu depende que el material sea o no biocompatible o aceptable biolgicamente?. De ms est decir que el organismo posee sus propios sistemas de deteccin y anlisis de los cuerpos extraos que ingresan o se relacionan con l, y una vez evaluados estos, generar una respuesta biolgica acorde a sus capacidades. Esta evaluacin, el sistema defensivo la hace en ltima instancia, a nivel molecular. Es decir, los diferentes tipos de clulas encargadas de esta labor, generarn las sustancias necesarias para reconocer la naturaleza de los tejidos que contactan con ellas y determinarn mediante un complejo sistema de propiocepcin, si estos son propios o extraos, y en este ltimo caso producirn la respuesta orgnica adecuada al caso.

36

Por lo tanto la forma de como estn organizados los biomateriales a nivel atmico y molecular, y el tipo de enlaces qumicos dispuestos en ellos, van a determinar la respuesta biolgica, la cual puede variar entre diferentes tipos: a) Si las clulas detectan una organizacin molecular que puede

actuar como un substrato viable de adhesin biolgica, entonces se dice que el elemento que interacta con los tejidos es biocompatible. Un ejemplo de esto, es la forma de como se produce la insercin epitelial a nivel del crvice, sobre el cemento de las piezas dentarias. Aqu existen determinados tipos de protenas, las que al ser detectadas por las clulas epiteliales permiten o estimulan el acoplamiento con ellas y por lo mismo, la adhesin biolgica de ambos tejidos. Pero, si por una enfermedad que afecte a los tejidos periodontales, el Odontlogo elimina con sus maniobras este tejido cementario, las clulas ya no encontrarn este tipo de protenas que constituyen el substrato de adhesin, y por lo tanto la insercin epitelial migrar y quedar ms o menos alejada del crvice, dependiendo de la magnitud de la lesin. Por lo mismo, si queremos devolver la insercin a su nivel original, deberemos proveer un substrato adecuado sobre la superficie dentaria, que al presentar una estructura molecular viable, permita entonces la reinsercin epitelial al nivel original. Cuando as sucede, entonces se dice que el elemento o el material utilizado es BIOCOMPATIBLE.

b) Pero puede suceder que la estructura molecular detectada, no

presente este tipo de relacin con los tejidos orgnicos, pero que sin embargo al interrelacionarse con ellos las clulas no reciben una agresin, o la magnitud de sta no es suficiente para alterar seriamente la actividad celular, y por lo tanto se van a generar distintos grados de ACEPTACION BIOLOGICA. Es decir, en este caso no se trata de un elemento biocompatible, pero al no producir un dao serio a las estructuras biolgicas permite generar una respuesta de proteccin orgnica, la que facilita su permanencia en posicin sin generar rechazo.

37

Estas respuestas de aceptacin biolgica pueden variar en distintos grados, dependiendo de las estructuras qumicas de que se trate, de la noxa producida sobre los tejidos y de la capacidad reaccional de stos.

As por ejemplo, cuando se habla de los implantes

oseointegrados (Figura N 12), por el tipo de material que se trata, este tiene la capacidad de no interferir significativamente con la actividad biolgica normal, y al ser detectado por las clulas del sistema inmunolgico, stas desencadenan una respuesta de aceptacin biolgica, que pasa por un proceso de cicatrizacin que incorpora al elemento extrao (el implante).

Figura N 12 Implantes Oseointegrados. Otro ejemplo se da con algunos materiales restauradores, tales

como los cementos (Figura N 13), los que van a producir una respuesta biolgica distinta segn su grado de agresin qumica y la capacidad de defensa de la pulpodentina. Esta respuesta variar desde una reaccin inflamatoria leve a una moderada o severa, pero todas ellas reversibles.

Figura N 13 Cementos Dentales

38

c) Por otra parte, tambin puede ser que la naturaleza qumica del material no slo es reconocida como no viable por los tejidos orgnicos, sino que adems puede causar daos severos y muchas veces irreversibles sobre el elemento biolgico. Conocido este efecto, entonces se hace imprescindible controlarlo adoptando las medidas de proteccin adecuadas o, si esto no es posible, descartarlo como medida teraputica.

d) Por ltimo, cuando el organismo detecta un cuerpo extrao

como no viable, pero puede generar sus mecanismos propios de proteccin, se provoca entonces una reaccin de rechazo. Es lo que sucede por ejemplo con los trasplantes.

Para verificar cual es el tipo de respuesta biolgica que generar un determinado tipo de material, se utilizan los diferentes tipos de ensayos biolgicos establecidos en la Especificacin N 41 de la A.D.A. . En ella se detallan los procedimientos recomendados para evaluar el grado de TOXICIDAD SISTEMICA AGUDA, la posibilidad de produccin de IRRITACIONES DE MEMBRANAS O MUCOSAS, y el DESARROLLO DE TUMORES E INFLAMACIONES A CORTO O LARGO PLAZO, por efecto de los Biomateriales de uso Odontolgico. Para esto, los materiales se agrupan en cinco clases: Tipo I: Materiales que pueden entrar en contacto con otras partes de

cuerpo que no sea la cavidad bucal, ya sea producto de su manipulacin o inhalacin, ej. Alginato(figura N 14).

39

Figura N14 Material Tipo I Tipo II : Materiales que entran en contacto con las membranas

mucosas de la cavidad bucal, ej. Resinas acrlicas (figura N 15).

Figura N 15 Material Tipo II Tipo III: Materiales que afectan la salud de la pulpa y/o los tejidos Adyacentes, ej. Cementos de restauracin (figura N 16).

Figura N 16 Materiales Tipo III Tipo IV : Materiales para la obturacin de conductos radiculares,

por ejemplo conos de gutapercha (figura N 17).

40

Figura N 17 Materiales Tipo IV

Tipo V : Materiales que pueden afectar los tejidos duros del diente, por ejemplo, agentes blanqueadores y resinas compuestas (figura N 18)

Figura N 18 Materiales Tipo V Tambin y posteriormente, con el esfuerzo realizado para crear NORMAS INTERNACIONALES que fueran universalmente aceptadas por todos los pases, se crea dentro de las NORMAS ISO una especificacin para la evaluacin biolgica para los Biomateriales Dentales. Esta especificacin est asignada con el cdigo TR 7405: 1984. En general, ya sea en la Norma A.D.A. o en la ISO se establecen los procedimientos para evaluar a los biomateriales en distintos niveles. El nivel ms elemental es el que establece que todos aquellos materiales que pueden ser inhalados o ingeridos, deben indicar claramente en sus envases los riesgos involucrados y una completa informacin acerca de los antdotos necesarios en caso de urgencia.

41

En cambio, para medir el grado de compatibilidad biolgica de los biomateriales, se utilizan dos tipos de pruebas: Ensayos de DISCRIMINACION, los que pueden ser IN VITRO e IN VIVO. - Ensayos de UTILIZACION. 1. Ensayos de Discriminacin: Estos ensayos miden el grado de

toxicidad celular de los biomateriales, midiendo su efecto sobre la morfologa o el metabolismo de los tejidos y /o clulas y bacterias con los que entran en contacto. Estas son las primeras pruebas a que se somete el material, antes de seguir con las otras que ya son de aplicacin clnica de l.

Como ya se mencion, pueden ser de dos tipos: a) Ensayos de discriminacin in vitro: Miden las reacciones

txicas que se producen en las clulas o bacterias que entran en contacto con los biomateriales. Son pruebas eficientes por los resultados obtenidos y econmicas de realizar. Pueden ser de distinto tipo, utilizando cultivos de clulas en capas nicas, cultivos celulares sobre filtros de Millipore (Figura N 19), cultivos bacterianos, clulas en suspensin, etc.

En el primer caso se analiza el efecto del material sobre el

aspecto microscpico de las clulas, su metabolismo y el nmero de clulas viables despus del test.

En el segundo caso, se puede evaluar la actividad celular,

determinando el efecto del material sobre ella a travs del grado de inhibicin del desarrollo celular.

42

Figura N 19 Filtro de Millipore En el tercer caso, se evala el efecto del material sobre el

desarrollo bacteriano, a travs del grado de inhibicin de este contando el nmero total de unidades que forman las colonias.

En el cuarto caso se evala el grado de citotoxicidad, en un ensayo rpido y sensible que permite cuantificar el dao celular gracias a que hay un contacto ms directo con los materiales a testar, y a que, dado que se utilizan radioistopos, el recuento de ellos es muy exacto.

b) Ensayos de discriminacin in vivo: Utilizan animales de

experimentacin para medir el grado de toxicidad sistmica aguda, la produccin de inflamaciones agudas o crnicas, la produccin de tumores, irritacin de mucosas, etc.

Para medir el grado de toxicidad aguda sistmica, se agrega el

material en diferentes medios de suspensin a la dieta del animal de experimentacin o directamente por intubacin estomacal. Luego se registran los efectos txicos diariamente y el nmero de animales sobrevivientes al final del test.

La medicin del resto de las variables se realiza mediante

implantes en tejido subcutneo o muscular de tabletas hechas

43

con los materiales a testar. Estas pruebas pueden ser a corto, mediano y largo plazo, para medir la produccin de respuestas inflamatorias agudas o crnicas y la posibilidad de produccin de lesiones tumorales.

Estos dos tipos de ensayos de discriminacin pueden brindar

informacin acerca de la compatibilidad biolgica de un material, sin embargo, no est clara la correlacin entre la informacin obtenida a travs de ellos con la aplicacin clnica de estos materiales.

Una forma ms directa de ver esto, es analizar el material de

acuerdo a la forma en que se va a utilizar sobre los tejidos humanos, y esto se realiza a travs de las pruebas de utilizacin, que tambin requiere de animales de experimentacin.

2. Ensayos de utilizacin: Como se seal, se evala el material

de acuerdo a la forma en que ser utilizado clnicamente y es la segunda etapa de la evaluacin Biolgica y el paso previo a su prueba clnica en seres humanos.

Tambin pueden ser de distintos tipos y evaluar las respuestas de tejidos diferentes: Ensayos sobre dientes Normales: Para comprender las posibles respuestas o las condiciones sobre las cuales se va a trabajar, se hace necesario tener presente algunas consideraciones previas sobre la naturaleza e histologa de los tejidos dentarios. La dentina no es un tejido compacto sino que est atravesada por numerosos conductillos que van desde la cmara pulpar hasta el lmite amelodentinario, dentro de los cuales se encuentran las prolongaciones protoplasmticas de los Odontoblastos. Estos tbulos no son rectos, sino que son sinuosos describiendo una especie de S muy abierta en su trayectoria separndose entre s al acercarse al esmalte, Adems, estn intercomunicados entre s permitiendo una rica inervacin e irrigacin de la dentina. El nmero de tbulos vara entre 30.000 a 70000 por mm2, dependiendo de la pieza

44

dentaria y la profundidad dentinaria. Los tbulos son ms pequeos en su dimetro en la periferia y ms separados entre s, lo que determina su menor nmero por unidad de superficie, aqu llegan a tener 1 (um) de dimetro mientras que cerca de la pulpa su dimetro aumenta ostensiblemente llegando a tener 3 um aumentando la permeabilidad dentinaria. La superficie tubular constituye el 10% de la dentina superficial y el 45% a nivel pulpar. A travs de los tbulos circulan algunos fluidos y los cambios en stos se relacionan con la aparicin de dolor, adems puede haber paso de sustancias txicas a travs de los tbulos. La pulpa mantiene una presin hidrosttica de alrededor de 30 mm de Hg, lo que hace que los fluidos circulen de la profundidad a la periferia, sin embargo las sustancias txicas y bacterias difunden hacia la pulpa. Si pensamos que la caries es una infeccin que produce la penetracin de sustancias txicas y bacterias a travs de los conductillos, la pulpa reaccionar mediante una inflamacin produciendo dentina reparativa. Lo mismo sucede al colocar un material de restauracin y la respuesta pulpar frente a ellos es la que debe ser analizada en estas pruebas. A diferencia de los ensayos de discriminacin, aqu se estudian los materiales en el mismo ambiente tisular en el cual se van emplear: la pulpa, los tejidos mucosos y los tejidos de soporte. a) Respuesta Pulpar: de acuerdo a la Especificacin N 41 los materiales se colocan en cavidades confeccionadas sobre dientes intactos de seres humanos( Figura N 20), monos u otros animales similares.

Las cavidades se preparan de un tamao standard de 1,5 veces el dimetro de las fresa en el ancho cavitario, 3 veces en el largo y una profundidad que deje remanente dentinario de 0,5 mm. Se preparan 5 cavidades por cada compuesto a evaluar y cada control, utilizando un nmero equivalente de piezas anteriores, posteriores, superiores e inferiores. Al trmino del estudio, a los 3 das, 5 y 8 semanas, se extraen las piezas y se las prepara para su estudio microscpico, clasificando la respuesta pulpar segn su intensidad y midiendo la dentina remanente(Figura N 21) y de reparacin de todas las muestras usando un fotomicrmetro.

45

Figura N 20 Cavidades en diente humano

Figura N 21 Dentina y Predestina La respuesta pulpar se basa en su aspecto y se la clasifica en severa, moderada y leve. La respuesta severa se caracteriza por un infiltrado de clulas inflamatorias adyacente a la cavidad, hiperemia y absceso localizado. La capa de Odontoblastos est destruida o notoriamente desorganizada, la predentina es mnima o inexistente. La respuesta moderada: se caracteriza por un aumento notorio de clulas inflamatorias, hiperemia localizada y hemorragia ocasional en la

46

capa odontoblstica o subodontoblstica. Los Odontoblastos pueden aparecer discontinuos o desplazados al interior de los conductillos. La predentina es de espesor reducido o tambin puede estar ausente. La respuesta leve: se caracteriza de solo un ligero aumento de las clulas inflamatorias, suave hiperemia y unas pocas hemorragias en la zona odontognica como resultado de irregularidades en la capa de odontoblastos. Estas respuestas se observan a los 3 das y para descartar que hayan sido provocadas por el Stress operatorio en la preparacin cavitaria, se les compara con los controles negativos o positivos preparados en las mismas condiciones. Ensayos sobre dientes con inflamacin: en los casos anteriores se utilizaban dientes sanos para evaluar la respuesta pulpar frente a un determinado material, sin embargo, cabe la duda es igual la respuesta cuando el diente ya ha sido lesionado por una infeccin como la caries que ya podra haber causado algn grado de inflamacin pulpar?. Esto es importante, puesto que en la mayor parte de los casos, es as como van a interactuar los materiales en dientes humanos. Para simular esta situacin, se ha diseado un modelo experimental que imita una pieza daada, induciendo una caries en una pieza sana, o provocando una respuesta pulpar similar a la que habra en presencia de una caries. Para ello se confecciona una cavidad en pieza sana en la misma forma que el caso anterior y se procede de alguna de estas formas: 1) Se coloca dentina cariada en su interior y se obtura con un cemento durante 4 a 7 das. 2) Se coloca una obturacin temporal durante 4 a 7 das. 3) La cavidad se deja sin obturar en el medio bucal durante el mismo lapso de 4 a 7 das.

Despus de ese tiempo se retiran las obturaciones y la dentina cariada, se secan las cavidades y se coloca el material a testar en el piso

47

cavitario, sellando la cavidad con amalgama. Dado que la cavidad que se deja descubierta puede causar respuestas muy diversas, lo ms usado es la tcnica de obturacin temporal o la dentina cariada, que causan respuestas moderadas o severas respectivamente. Este sistema ha ganado aceptacin ya que se parece ms a la situacin que se da en la realidad. Aqu no se evala el estado pulpar final sino que tambin el tipo de dentina de reparacin, cuya respuesta ideal es la formacin de dentina regular ( Figura N22), ya que se pueden formar otros tipos como: dentina reparativa con pocos tbulos, osteodentina irregular y una combinacin de ellas. La osteodentina y dentina irregular son respuestas severas a la accin de un material.

Figura N 22 Formacin de Dentina Respuesta Gingival: diversos materiales se colocan en cavidades operatorias talladas en piezas dentarias, de manera que queden subgingivales. Dado que normalmente la enca puede presentar algn grado de inflamacin es necesaria una adecuada profilaxis previa a la preparacin cavitaria. Est demostrado que la placa bacteriana es el agente etiolgico ms importante en la produccin de inflamacin gingival, sin embargo las restauraciones rugosas, los mrgenes sobreextendidos y el contorno defectuoso pueden colaborar al facilitar la retencin de placa bacteriana.

48

Dado que los procedimientos operatorios pueden causar algn grado de inflamacin gingival, se debe dar un tiempo para que se produzca la cicatrizacin antes de evaluar la zona de la restauracin, del mismo modo debe haber una muy buena higiene y la enca debe tener un aspecto normal. Los materiales son colocados de acuerdo a las instrucciones del fabricante y analizados a corto plazo (7 das) y largo plazo (30 das). Las respuestas se clasifican en 3 categoras: - Leve: pocas clulas redondeadas en el epitelio y tejido

conjuntivo adyacente. - Moderada: numerosas clulas redondeadas en tejidos

conjuntivos y pocos neutrfilos en el epitelio. - Severa: adelgazamiento o ausencia de epitelio y aumento de las respuestas de cada categora. Ensayos sobre mucosa: los materiales a evaluar son colocados en la zona palatina de prtesis, o en dispositivos similares, para permitir de esta manera el contacto entre material y mucosa, de manera de poder estudiar la respuesta que es muy similar a la de las encas, pero de menor intensidad. Correlacin entre ensayos de discriminacin y de utilizacin: no existe una correlacin positiva entre ambos tipos de ensayos, por lo que algunos investigadores han discutido la validez de los de discriminacin, sin embargo sus costos son sensiblemente inferiores y dan una informacin adecuada en cuanto a la interaccin de los materiales y el medio biolgico, sin embargo muchas veces los resultados no concuerdan con los obtenidos con ensayos de utilizacin. Por otra parte, los ensayos con implantes son de gran valor para evaluar los materiales que sern utilizados como "implantes" o materiales para rellenos endodnticos. En estos casos los estudios de discriminacin y

49

utilizacin son lo suficientemente concordantes para poder compararlos entre si. Hoy en da, los ensayos biolgicos han sido establecidos como normas, con programas de evaluacin similares, en muchos pases en los cuales se exigen pruebas biolgicas y clnicas antes de aceptar cualquier material para su uso clnico. Ningn ensayo de discriminacin puede reemplazar a uno de utilizacin, pero cada prueba de por s, nos puede brindar informacin fundamental, de all la importancia de continuar con los esfuerzos para lograr una mejor correlacin de ambos tipos de ensayos. BIBLIOGRAFIA 1.- Craig, Robert G. "Materiales Dentales Restauradores".

Editorial Mundi. sptima Edicin 1988. cap.7, pg.149-172. 2.- Especificacin N41, Asociacin Dental Americana. 3.- Normas uniformes recomendadas para la Evaluacin Biolgica

de Materiales Odontolgicos, Documento HP/DH/13. OPS, OMS,1972.

4. - Phillips, Ralph W. "Skinner's of Dental Materials. WB Saunders

Ninth Edition, 1991, cap. 4, pgs. 61-67.

50

PROPIEDADES FSICAS DE LOS BIOMATERIALES DE USO

ODONTOLGICO.

DR. MANUEL EHRMANTRAUT N. DR. ROBERTO BAEZA W. DR. MARCELO BADER M. DR. CRISTIAN ASTORGA M. Los Biomateriales de uso Odontolgico pueden ser de diversos tipos, as tenemos aleaciones metlicas, cementos cermicos, polmeros orgnicos, etc.; cada uno de ellos va a tener un comportamiento y propiedades bien definidas que de alguna manera van a influir en la seleccin por parte del profesional para los fines que ste estime necesarios. Para un mejor estudio de los materiales dentales es necesario recurrir a otras Ciencias como son la Fsica, la Qumica y la Biologa. Los fenmenos que analizan esta Ciencias aplicadas a los materiales dentales van a definir su comportamiento en el organismo vivo, por lo que su estudio ayuda a una correcta seleccin de ellos, lo que nos puede ayudar al xito de nuestra terapia clnica. No se puede establecer una lnea divisoria definida entre estas ciencias en lo que a su importancia para la Odontologa se refiere, porque la superposicin de ellas tiende a producir un rea continua de conocimiento y las investigaciones cientficas realizadas en cada una se entrelazan constantemente entre s.

51

Slo por un motivo didctico para iniciar su estudio, vamos a separar estas Ciencias y estudiaremos las propiedades de los Biomateriales desde un punto de vista Fsico, Qumico y Biolgico en forma independiente, a pesar que ellas constituyen un solo todo. Para el estudio de las propiedades fsicas de los materiales dentales, debemos interiorizarnos en su estructura bsica, es decir su configuracin espacial, la forma en que se disponen sus partculas, las relaciones entre ellas y qu fuerzas de enlaces la mantienen unida permitiendo que sea un ente en particular. Se podra definir a los biomateriales dentales como "la materia o materias empleadas para ejercer la profesin relativa a los dientes, o bien, para ejercer la Odontologa" (Macchi). Desprendindose de lo anterior, surge el trmino materia, que segn textos de qumica y fsica la definen como todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, es decir volumen. Esta materia, a su vez est formada por partculas que mantienen una relacin entre ellas, y de acuerdo a su estabilidad es que nosotros encontramos 3 estados de la materia. Son ellos, ordenados de mayor a menor estabilidad: slido, lquido y gaseoso, y cualquiera sea la materia en particular, puede encontrarse en uno de estos estados, dependiendo de las condiciones o fenmenos ambientales que incidan sobre ella. As por ejemplo, la materia que a temperatura ambiente se encuentra slida, al aplicarle energa calrica, es decir, al calentarla, puede cambiar de estado, primero a lquido y posteriormente a gaseoso. Para que esto as suceda, esta energa calrica debe superar a la energa que mantiene unida a la materia, denominada cohesin y mientras mayor sea sta, mayor ser la energa externa que habra que aplicarle al sistema para cambiarlo de estado. Hemos hablado de partculas y fuerzas que mantienen unida a la materia. A continuacin entonces, describiremos brevemente que son cada una de ellas.

52

Partcula es la unidad elemental o bsica que distingue a la materia, y la partcula ms pequea que encontramos es el tomo, ya que si este lo subdividimos, la materia pierde sus caractersticas. Si se agrupan tomos iguales, darn origen a los elementos puros, que son los que encontramos claramente identificados en la tabla o sistema peridico de los elementos confeccionado por Mendeliev. Pero tambin se pueden agrupar o bien combinar, tomos de diferente naturaleza dando origen a molculas, que seran las unidades bsicas o elementales de un material dado. Para ello, estas molculas y tomos deben estar unidos y entonces cabe preguntarse: Cmo estn unidas estas partculas entre s?. Lo hacen a travs de uniones o enlaces qumicos que pueden ser primarios (de alta energa) y/o secundarios (de baja energa). Estas uniones van estar muy relacionadas con lo que son las Propiedades Fsicas de los Biomateriales, y especialmente con un grupo dentro de ellas, como son las Propiedades Mecnicas. Existen tres tipos de enlaces primarios, estos son: - uniones metlicas. - uniones inicas. - uniones covalentes. El primer tipo, como su nombre lo indica, es aquel que se establece en los materiales metlicos, los que sern estudiados en un captulo aparte, y consiste en que los ncleos de los tomos que poseen carga elctrica positiva, se agrupan ordenadamente, equidistantes entre s, y son rodeados por una nube electrnica que posee carga negativa. Esta disposicin de cargas, permite mantener unidos los tomos y as se originan los cuerpos o materiales metlicos. Esta configuracin del enlace, con una nube electrnica que no pertenece a un ncleo especfico, se logra porque los metales ceden el o los electrones de su orbital ms externo, los que pasan a formar la mencionada nube con carga negativa rodeando a los ncleos que quedan cargados positivamente.

53

Los metales siempre van a ceder los electrones de valencia, dando origen a cationes (iones +). Pero existen otros elementos, no metlicos que tiende a aceptar o ganar electrones quedando cargados negativamente dando origen a aniones (iones -). De esta manera pueden establecerse uniones entre estos elementos con otros de carga opuesta. As por ejemplo en el cloruro de sodio (NaCl), sus tomos estn unidos mediante este sistema, ya que el sodio (metlico) tiende a ceder su ltimo electrn, y el cloro (no metlico), tiende a ganar un electrn; de esta manera quedan unidos por tener carga elctrica opuesta. Este enlace se denomina: unin inica o electrovalente, en la cual participa un metal que se ioniza positivamente (cation) y un no metal que ioniza negativamente (anin). Este enlace est presente, por ejemplo en los materiales cermicos. En otros casos los elementos no ceden ni captan electrones, sino que les es ms fcil compartir los que se encuentran en su ltima capa, completando as su orbital. Es el caso por ejemplo, del silicio con el oxgeno; el primero tiene cuatro electrones en su ltima capa y el segundo tiene seis. De acuerdo con esto, un tomo de silicio comparte un electrn con un tomo de oxgeno y puede aceptar hasta cuatro; por su parte, el oxgeno va a compartir sus electrones con dos tomos de silicio dando origen a un reticulado o configuracin bien definida. Este es el llamado enlace covalente y es el de mayor energa, y est presente en los materiales cermicos y orgnicos y en algunos casos de materiales metlicos. Estas uniones primarias son de alta energa lo que incide directamente en las propiedades del material en que se manifiestan, ya que para separarlas se requiere de mucha energa la que puede ser calrica, mecnica, etc. Cuando se agrupan algunos tipos de tomos entre s y forman un material identificable, podemos hablar de molculas por ejemplo: CH3-(CH2)n - COOH o H H CH2=CHCl C = C

54

H Cl

En las molculas, los tomos estn unidos por enlaces covalentes, pero a su vez estas molculas tienen que unirse entre s, para dar cuerpo al material. Cmo lo hacen? Dentro de una molcula pueden existir zonas de carga positiva y negativa, lo que constituye un dipolo, lo que puede permitir que se unan estas molculas a travs de sus polos opuestos. En otros casos, las molculas son simtricas, y no existirn zonas de carga positiva o negativa, pero como los electrones estn en continuo movimiento pueden determinar en un momento dado zonas de mayor concentracin de electrones y de esta manera generar dipolos. En este caso son dipolos fluctuantes, a diferencia del anterior, que son dipolos permanentes. En forma general y muy sucinta estas son las uniones secundarias, de ms baja energa que las primarias. Se les puede encontrar con el nombre de fuerzas de Van de Waals o de dispersin de London.- Este tipo de uniones son las que caracterizan principalmente a los materiales orgnicos, lo que por esta razn poseen bajas propiedades mecnicas, como se estudiar ms detalladamente en el captulo correspondiente. En lo que ha estado slido se refiere, la materia puede adoptar dos disposiciones de sus partculas componentes: 1. Estado cristalino de la materia: se refiere a una disposicin

ordenada de los tomos constituyentes y repetida en el espacio lo que le confiere propiedades direccionales. Esto se logra porque los tomos pierden gran parte de su energa cintica mantenindose en una posicin definida. En algunas circunstancias, por ejemplo cambiando condiciones fsicas, estas disposiciones u ordenamiento espacial pueden variar, dando origen a las formas alotrpicas y polimrficas (elementos y molculas respectivamente) que van a presentar distintas propiedades.

55

2. Estado amorfo de la materia: el trmino amorfo significa sin

forma, por lo tanto este grupo de materiales no tiene una estructura cristalina sino una disposicin ms o menos desordenada de sus partculas con un alto grado de viscosidad y alguna resistencia a la deformacin plstica. Sus propiedades son iguales en todas las direcciones. Al ser calentados se ablandan gradualmente y finalmente se hacen fluidos cuando la temperatura es suficientemente alta, a diferencia de los slidos cristalinos que pasan rpidamente de slido a lquido.

Por consiguiente, la diferencia entre slidos cristalinos y amorfos est en el ordenamiento atmico y en el grado de orden geomtrico que existe dentro del slido. Teniendo una visin ms clara acerca de qu son los materiales y como estn constituidos, podemos estudiar sus propiedades, ya que stas tienen ntima relacin con su estructura atmica y molecular y las uniones entre ellos. El trmino PROPIEDADES FISICAS, se puede definir como el comportamiento de los materiales al interaccionar con diferentes tipos de energas o agentes fsicos, tales como la luz, el calor, la electricidad, la fuerza de gravedad, las cargas, etc.. Una forma de clasificarlas es segn el TIPO de energa que las provoca, as tendremos PROPIEDADES OPTICAS, ELECTRICAS, TERMICAS, MECANICAS, etc. Otra forma de clasificarlas es de acuerdo a la parte del tomo que se ve afectada por la energa que stos reciben. De esta manera tendremos propiedades fsicas: - Dependientes del ncleo atmico: Densidad, peso especfico. - Relacionadas con los electrones:

56

Reflexin, absorcin y transmisin de energas trmicas, elctricas, luminosas etc. - Relacionadas con la interaccin entre partculas: Referidas a los fenmenos que hacen variar las distancias (el equilibrio dado entre energa cintica y potencial), entre tomos y/o molculas; entre stas se encuentran: Temperaturas de transicin (cambios de estado fsico). Fuerzas de cohesin. Viscosidad Energa superficial Tensin superficial Coeficiente de variacin dimensional trmico Propiedades mecnicas. Para establecer un orden, revisemos estas propiedades, de acuerdo a la energa que interacta con la materia. PROPIEDADES OPTICAS: Las propiedades pticas, se refieren al comportamiento de los materiales ante la energa luminosa o LUZ, la cual se define como ondas electromagnticas capaces de ser detectadas por el ojo humano, y que comprende todas aquellas ondas cuyas longitudes varan entre los 400 y 700 nanmetros (1 n = 1/1000 micrn.); la mezcla de todas estas longitudes de onda, se aprecia como luz blanca; estas ondas al incidir sobre un cuerpo pueden transmitirse (atravesarlo) y/o reflejarse en l, experimentando fenmenos entre los cuales tenemos: ABSORCION: los fotones de luz son absorbidos por el cuerpo (especficamente por los electrones libres), lo cual le da opacidad a ste; ej. un cuerpo que absorba toda la luz que le llega se ver negro (figura N 22).

57

Figura N 22 Absorcin REFLEXION: es el "rebote" de los fotones de luz en el cuerpo; este rebote siempre ser en la misma angulacin en que incide el rayo de luz sobre la superficie del cuerpo, por lo tanto un cuerpo que posea una superficie plana y lisa, har que todos los rayos que inciden sobre l puedan ser reflejados en forma paralela y en la misma direccin, y por esta razn es que el ojo lo ver BRILLANTE, ya que le llega "toda la luz" que se refleja; ahora si el cuerpo presenta una superficie irregular, los haces de luz rebotarn tambin irregularmente, con lo cual el ojo ver menos luz que la que incide sobre el cuerpo y este se ver OPACO (figura N 23).

Figura N 23 Reflexin

Figura N 24 Refraccin

58

REFRACCION: es el cambio de velocidad con el consecuente cambio de direccin del haz de luz al pasar de un medio a otro de densidad diferente. Se mide a travs del ndice de refraccin, el cual relaciona la velocidad de la luz en el aire o en el vaco, con la obtenida en un medio dado (figura N 24). FLUORESCENCIA: es la capacidad de algunos materiales de generar energa luminosa al incidir sobre ellos un haz de luz; la luz producida es de mayor longitud de onda que la de la fuente, o sea es de menos energa. Otra propiedad ptica importante en odontologa es el color: El COLOR el cual es la respuesta subjetiva del ojo (figura N 25) ante una longitud o longitudes de ondas dadas ya sea transmitidas o reflejadas por un cuerpo; los colores percibidos por el ser humano van entre las longitudes de onda de 400 n. ((azules) hasta los 700 n. (rojos), y en la percepcin del color podemos distinguir tres propiedades de ste:

Figura N 25 Espectro de la luz

59

a) TINTE: es el color propiamente tal, es decir la longitud de onda especfica reflejada por el cuerpo, ej. : verde, rojo, azul. b) TONO O VALOR: es el grado de "mezcla" del tinte con blanco o negro, corresponde a la reflectancia luminosa. ej.: verde claro, verde oscuro. c) INTENSIDAD: es el grado de saturacin del color ("harto color", "poco color"). ej. verde brillante. Dentro de las propiedades del color, tambin tiene gran importancia en la prctica clnica diaria el llamado: METAMERISMO, el cual puede definirse como la caracterstica de dos materiales diferentes, de verse iguales cuando se expone ante una fuente luminosa, pero diferentes ante otra fuente de luz. - PROPIEDADES ELECTRICAS : Cuando los materiales se ven expuestos a la electricidad, pueden comportarse de distintas maneras: 1) Conducir o resistir el paso de flujos de electrones a travs de ellos, y de acuerdo a esto pueden presentar : - CONDUCTIVIDAD ELECTRICA: la cual es la capacidad de un material de permitir el paso de electrones, y es directamente proporcional a la cantidad de electrones libres del material, por eso los metales, que poseen "nubes" electrnicas, son por lo general buenos conductores. - RESISTIVIDAD ELECTRICA : es la dificultad que presenta un material al paso de la corriente elctrica y se puede medir para un material dado por su CONSTANTE DIELECTRICA, la cual relaciona la conductividad del material, con la ausencia de sta en el espacio vaco. Asimismo el trmino DIELECTRICO se aplica al material que no deja pasar la corriente elctrica.

60

2) Generar fenmenos elctricos al interactuar dos o ms materiales que presentan diferencias de potencial elctrico entre ellos. Entre estos fenmenos se pueden mencionar: - CORRIENTES GALVANICAS: Son flujos de electrones que se generan al "contactar" dos materiales con cargas superficiales diferentes, los que al contactarse producen una diferencia de potencial que genera un flujo de electrones o corriente elctrica; stas, al ocurrir en boca, pueden transmitirse hacia la pulpa dentaria estimulando sus terminaciones nerviosas y percibirse como dolor por parte del paciente cuyo mayor o menor magnitud depender de su umbral de estimulacin. Estos fenmenos pueden ocurrir no solo al contactar dos elementos sino tambin al interactuar dos materiales a travs de un medio con iones (ej. saliva). Estas corrientes galvnicas pueden producir tambin una prdida de electrones en uno de los materiales, y hacen que este quede tan desequilibrado electrnicamente (a nivel de partculas) que puede tambin perder protones (ncleos) lo que significa prdida de materia producindose el fenmeno de : CORROSION ELECTROQUIMICA: que es la prdida superficial de sustancia o materia. Cabe sealar que esto tambin ocurre por la alta tendencia a oxidarse (figura N 26) en solucin que poseen algunos materiales en especial los metales.

Figura N 26 Oxidacin PROPIEDADES TERMICAS Entre las ms importantes podemos destacar:

61

TEMPERATURAS DE TRANSICION: son aquellas en las cuales un cuerpo cambia de estado slido a lquido (T de fusin) y lquido o gas (T de ebullicin) o cambia sus propiedades dentro de un mismo estado, y estn referidas a la cantidad de energa cintica ya sea agregada o disminuida a las partculas que forman la materia. - CALOR DE FUSION: es la cantidad de caloras necesarias para pasar 1 gr. de un material del estado slido a lquido, a su temperatura de fusin. -CONDUCTIVIDAD TERMICA: es la cantidad de caloras por segundo, necesarias para mantener una diferencia de 1 C entre dos caras de un material de 1 cm.2 de rea por 1 cm. de largo. - CALOR ESPECIFICO: es la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un gr. de un material en 1 C ( por ej., la cantidad de calor para subir de 15 C a 16 C, 1 gr. de agua, es 1 CALORIA). - DIFUSIVIDAD TERMICA: es una expresin ms adecuada para su uso en odontologa, ya que mide el flujo de calor y su frmula es: Conductividad trmica Difus.Trmica = ----------------------------- Calor especfico x Densidad. - Coeficiente de variacin dimensional trmica lineal: Es una expresin que dice relacin con el cambio de tamao que experimenta un cuerpo al aumentar o disminuir su temperatura, generalmente se le llama como: COEFICIENTE DE EXPANSION TERMICA LINEAL, el cual puede definirse como la variacin de longitud (en cantidad de veces) que experimenta la unidad de un material al aumentar su temperatura en 1C.; esto significa por ejemplo que si una varilla de 1 metro de longitud de un material crece a 2 metros al aumentar su temperatura en 1C su coeficiente sera igual a 1; lgicamente los valores que se obtienen siempre son muy inferiores a 1, por lo que se expresan

62

cientficamente en forma exponencial negativa para su mejor comprensin, ej.: un coeficiente de 0,000001/C puede ser expresado como 1 x 10-6/C. Existe una frmula que permite calcular este coeficiente al medir un espcimen de prueba antes y despus de variar su temperatura, la frmula es: long. final - long. inicial COEF EXP. T LIN.= -------------------------------------= / C long inicial x (T final - T inicial) Esta propiedad trmica esta ntimamente relacionada con la var