Crecimiento y Desarrollo Craneofacial PDF

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Apuntes de las clases de crecimiento y desarrollo craneofacial impartida por la Dra. Tapia y cols, de la facultad de Odontología de la Universidad de Concepción abarcando desde el desarrollo embrionario hasta estudios específicos de cara y cráneo....

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Crecimiento y desarrollo cráneo-facial: introducción. El ramo es del departamento de odontopediatría y ortodoncia. El propósito del equipo es mostrar nociones de cómo crece la cara humana y que hacer cuando dicho crecimiento tiene alguna anormalidad o cuando sucesos pequeños en los pacientes alteren dicho plan de desarrollo.

La cara humana La cara humana es casi una excusa para albergar los órganos que en ella están. Evolutivamente no había una razón verdadera por la cual debamos tener cara, de hecho esta se desarrolla a partir del elemento embrionario que origina el cuello, es decir, los arcos branquiales. A partir de ellos los elementos que formaran la cara deben migrar a su posición final. La cara humana enmarca los órganos de los sentidos y el cerebro (órgano de integración neural). Analizando la anatomía de la cara uno se da cuenta de la fuerte relación que hay entre forma y función, los órganos están ubicados de manera que se maximice su función.

Desarrollo embrionario y fetal Hay dos conceptos muy importantes que deben entenderse respecto a este tema.

Crecimiento: Se refiere a aumentos de tamaño y cambios de forma, es decir, a cambios cuantitativos.

Desarrollo: Se refiere a una diferenciación de las estructuras. La especialización de los componentes para implementar las funciones, en otras palabras, se refiere a cambios cualitativos. Cambian las funciones del determinado proceso u órgano.

Tiempos embrionarios (7:20) Primera semana: germinativa  Segunda semana: formación del endodermo y el ectodermo  Tercera semana: formación del mesodermo  Cuarta semana: somitas  Octava semana: se completa el sistema ciculatiorio, respuestas musculares, reflejos. Desde la primera hasta la cuarta semana lo que se tiene realmente es la formación de los tres tejidos embrionarios básicos, el endodermo, el mesodermo y el ectodermo.

Más adelante, ya terminado el desarrollo de estos tejidos, durante el segundo mes de vida intrauterina (entre la 3° y 8° semanas), ocurre la diferenciación de las estructuras que más adelante darán origen todos los órganos y tejidos de un ser humano completo. A este

conjunto de cambios que permiten que las tres capas embrionarias formar todos los órganos se le llama organogénesis.

Durante este periodo se tiene un sistema circulatorio completo y funcional (incluso con un corazón que late, ya en el día 28), esto por que el activo proceso de diferenciación requiere de un intenso aporte de oxígeno y nutrientes. Siendo la organogénesis un periodo en el cual cientos de miles de células se están dividiendo y diferenciando, el feto es extremadamente lábil. La supervivencia y desarrollo de los humanos depende de variadas y diversas señales que se dan entre las células. Durante la organogénesis las células son particularmente sensibles a estas señales. De la misma forma en que las células son extremadamente sensibles a cualquier estímulo para su diferenciación, también lo son a aquellos que sean nocivos. Estos estímulos nocivos son, por ejemplo: alcohol, tabaco, drogas, ciertos medicamentos de poco éxito, etc. Una vez formados los órganos, van a funcionar. Esto se ve en la 8° semana, donde el sistema nervioso logra producir movimientos musculares, aparecen los reflejos. Más o menos a las catorceava semana aparecen los movimientos deglutorios, en la semana 20 se tienen los labios, que producen movimientos activos de succión en la semana 28. Ya en este periodo el feto deglute bastante líquido amniótico, es decir, el riñón también está funcionando.

Funciones de la cara Desde un punto de vista general, antropológico, la cara cumple importantes funciones para la especie. 1. Detección de fuentes de energía: función encarnada en los órganos de los sentidos como los ojos, los oídos, el olfato y el gusto cuya función primordial es detectar fuentes de alimento. En consecuencia, los sentidos del humano están despiertos en etapas extremadamente tempranas de su vida intrauterina. Dato freak: tiene hasta memoria 2. Dirigir hacia un objetivo el aparato motor: para conseguir dichas fuentes de energía. “primero el ojo y luego la mano”. Es por eso que en el desarrollo neurológico del niño primero se logran movimientos finos con el ojo, mucho antes de poder caminar. 3. Captura y preparación del alimento: por eso las especies antepasadas tenían toda es cantidad de dientes en el hocico diseñado para cazar. En los humanos no es tan así, son un poco recesivos (¿?), pero ahí están. 4. Atracción de la pareja: en varios animales cumple esta función, esto es porque gracias a nuestros rostros los demás intuyen si somos o no merecedores de… la otra mitad de sus cromosomas. 5. Socialización: mediante la comunicación gestual, por eso tenemos una gran cantidad de músculos faciales. En los tiempos en que la civilización era primitiva, en la época de las cavernas, los humanos estaban en desventaja respecto del ambiente. Todo lo que nos rodeaba era más rápido, más agresivo y más numeroso. La razón por la cual sobrevivimos fue gracias a que socializamos, formamos comunidades de cazadores y recolectores. Es debido a esta razón que debemos tomar muy en serio el cuidado de la región facial, nuestros instintos, nuestro cerebro primitivo tiende a ser sobre-protector con ella.

Crecimiento diferencial No todas las estructuras se desarrollan al mismo tiempo. Hay algunas estructuras que alcanzan su madurez temprano, y otras después. Es crítico en clínica saber el estado de desarrollo de cada sector, ya que esto determina el que debamos esperar en ciertos casos. Entonces a la hora de tratar debemos considerar el desarrollo de la determinada área. Las áreas de desarrollo del cuerpo son cuatro: nerviosa, somático, genital y linfática

Curva nerviosa El área que se desarrolla más temprano es el cerebro, por eso es que la bóveda craneana es proporcionalmente más grande que el macizo facial en el bebe que en el adulto. Esta

curva neural llega al cien por ciento a los 5 o 6 años. Las estructuras neurales que son parte del sistema nervioso crecen al mismo ritmo, por eso los niños suelen tener también tener ojos desproporcionadamente grandes para el tamaño de su cuerpo.

Curva somática La curva somática se refiere a la estatura, el peso, etc. hay un crecimiento rápido en los primeros años, pero luego entra a una especie de plató, la velocidad de crecimiento se ralentiza, aunque no se detiene. Esa velocidad se mantiene hasta que llega el segundo brote, el crecimiento prepuberal que comienza entre los 10 a 13 años, sigue habiendo crecimiento durante una buena parte de la vida adulta, hasta que se detiene más o menos a los 38 años, donde el individuo llega a su talla máxima. Tanto el inicio como el término del crecimiento se dan antes en las mujeres.

Curva genital La curva genital se refiere a las gónadas y el resto de sus “enmiendas”. El desarrollo de estos órganos es nulo durante la niñez, pero es marcado y rápido una vez que ya se tiene un crecimiento somático suficiente. Esta curva se caracteriza por ser muy plana, pero que una vez iniciada completa rápidamente su crecimiento.

Curva linfática La curva linfática tiene un crecimiento exagerado durante la infancia, debido a la alta demanda que tiene el sistema inmune durante ese tiempo. A los 5 o 6 años el desarrollo linfático alcanza el cien por ciento de lo que tendrá el individuo en su vida adulta, pero no conforme con eso sigue creciendo hasta al 200%, luego a los 9 a 10 años involuciona rápidamente para quedar en el 100%.

Significado clínico Al trabajar con niños se tienen enormes desproporciones en el desarrollo de estos tejidos. Varias patologías como roncar, paladar ojival, etc. se deben a esta disparidad en las curvas de crecimiento y que constituyen una amenaza para el ordenamiento de los dientes. Esto se debe a que el esqueleto esta a “medio morir saltando”, ya que soporta grandes disparidades en las curvas somática, que corresponde a la musculatura y osamenta facial; la curva linfática, que se corresponde con un tremendo tejido adenoideo y la curva nerviosa, que se corresponde con la lengua (que se desarrolla, como los ojos, junto a la curva neural ya que debe ser absolutamente controlada prácticamente desde que nace para que cumpla sus funciones de succión y mantener protegida la vía área). La cavidad bucal entonces está sometida a zonas con crecimiento diferencial, el contenido es más grande que el continente. Ej: cuando la mandíbula está en crecimiento la lengua ya ha alcanzado un gran desarrollo.

Cambios con la edad Clínicamente se puede ver el resultado de todas estas disparidades en la proporción neurocráneo con la cara. Al nacer: 8 caras contenidas en 1 cráneo 2° año: 6 caras contenidas en 1 cráneo 5° año: 5 caras contenidas en 1 cráneo Adulto:2 a 2.5 caras contenidas en 1 cráneo. Al nacer la proporción es pequeña, 1 cara contenida en 8 cabezas, pero en el adulto ya está en una cara contenida en 2, 2.5 cabezas. La cara va alcanzando esta desproporción inicial. Gracias a que la cara se mantiene en crecimiento, se pueden aplicar tratamientos que aprovechen ese potencial durante la infancia y la adolescencia temprana. Dibujando un ángulo que tenga por vértice el tragus y que sus dos otros puntos sean el punto suborbitario y el mentoniano, y comparando los grados entre un niño y el adulto es posible ver la marcada diferencia que hay entre ellos, en el adulto el ángulo es más abierto.

Evolución de la especie Comparándonos con nuestros primos simios, como especie hemos perdido parte de

nuestros tercios faciales medio e inferior, como si la cabeza se hubiera inclinado hacia delante y la cara rotado hacia atrás, elegimos como vía de evolución una característica embrionaria de nuestros primos monos. La palabra técnica se llama neotenia, que es una

característica de una especie que adopta una forma embrionaria de otra, con propósitos probablemente ventajosos. En nuestro caso le dio a nuestras caras unos ojos que miran al frente y un potente desarrollo cerebral, lo que significo una gran ventaja comparativa.

Componentes craneofaciales El neurocráneo le queda un 50% por crecer, mientras que la cara todavía debe crecer un 200% más en orden vertical, en el ancho le queda un 75% y en sentido sagital le queda un 150%. Por lo tanto hay bastantes oportunidades para que haya problemas en el crecimiento. Los componentes craneofaciales serán estudiados a través del semestre, pero para hacerlo primero se deben recordar los tejidos del cuerpo:  Esqueléticos: hueso, cartílago, ligamentos.  Dentarios: dentición diofodonte, dos juegos de dientes, temporales y permanentes.  Tejidos blandos: neuromusculares, intra y extraorales más otros tejidos blandos, como glándulas, etc. A estos elementos se les debe agregar un cuarto, la acción que tiene el clínico sobre ellos, dependiendo de nuestra pericia. Los osteclastos… Los fibroblastos en los recientes años han ganado mucha atención debido a que se le han descubierto gran cantidad de otras funciones en la formación de varias estructuras y una mensajería muy interesante. En este caso importa la capacidad de formación de fibras del fibroblasto, las cuales sirven como una especie de andamio para la posterior formación de hueso.

Métodos de formación ósea Método directo Es la llamada osificación intramembranosa, en realidad es intradérmica, nunca hubo una membrana, pero el término se ha mantenido. Para que se produzca primero debe haber un centro formativo primario, es decir, en alguna parte de un tejido blando se organiza una especie de islote que contiene las estructuras y materiales necesarios para sintetizar hueso, en otras palabras, contiene osteoblastos. Hay inductores para esto, casi toda nuestra cara tiene antecedentes muy nobles en ese sentido, tan pronto como se cierra el tubo neural de la cresta neural salen células que migran y llegan a la cara por un mecanismo desconocido, por ejemplo a las eminencias superciliares y en la octava semana se tienen en esa zona los inicios del hueso frontal.

Método indirecto Primero hay un modelo cartilaginoso que una vez formado, se osifica, se transforma en hueso. Entonces aparece por un método indirecto Una vez completados los procesos la histología no muestra diferencia entre el tejido óseo resultante de estos dos procesos.

Crecimiento y formación de tejido óseo Sabemos por lo que vimos anteriormente que hay dos maneras de osificación; una directa, en que previamente no hay nada y otra que tiene un paso intermedio con un modelo cartilaginoso. ¿Por qué se realiza una u otra? Debe haber una consideración funcional para que se opte por una u otra. Que variables o indicadores vamos a encontrar, es decir, de que depende que se forme

hueso mediante una u otra forma(el hueso formado es exactamente igual):

1- La modalidad de crecimiento que se requiere. Si queremos crecimiento rápido, a galope tendido, en superficie (intramembranosa); o uno más lento, sostenido y más resistente (endocondral). 2- Condiciones ambientales en el sitio: Tensión, presión, vascularización. 3- Velocidad y cantidad de crecimiento. Ej. De circunstancias especificas: Tenemos un lindo cerebro creciendo, expandiéndose. Es profundamente frágil con una especie de bolsita de tejido conectivo que no es suficiente para proteger. Por esto necesitamos una osificación, no lenta ni en profundidad; si no rápidamente y en superficie que ojala cubra rápidamente el cerebro. En ese lugar hay una tremenda irrigación, un hueso con muchos capilares para poder crecer en verdaderas oleadas. Encontramos dos centros de osificación en los arcos superciliares (primeras semanas de crecimiento intrauterino) en los que se produce un fenómeno como si tiráramos una piedrita en una laguna que esta como espejo (cero movimiento). Así llegamos a tener dos hemifrontales, delgados como una capita; de esta misma manera será en otros centros de nuestra bóveda. Ese es un ejemplo clásico de osificación intramembranosa. (Hay mucha tensión y vascularización, se requiere mucha superficie y velocidad). Por otro lado, debajito del cerebro está esta masa que se hunde como una medusa; entran y salen vasos, la medula, los nervios olfatorios colgando y se necesita formar un soporte, un andamio. Ahí hay presión y no irrigación, por esto aparece un cartílago. ¿Qué características tiene este cartílago? Tiene mucho volumen, resiste presión, no tiene irrigación de manera que se nutre por imbibición. Muchos niños tienen cartílago en algunos huesos largos e igual crecen aunque haya gran presión. Velocidad no necesitamos tanta, lo que si queremos es un crecimiento tridimensional para dar soporte al cerebro. De esta manera elegimos una osificación endocondral.

Etapas de osificación intramembranosa: 1-

2-

3-

Centro formativo primario. Este centro se especializa al recibir ciertas señales. Cuando se inicia la osificación donde no había nada de pronto hay un grupo de células progenitoras cerca de algún capilar a las que les llega un mensaje proveniente de las células de la cresta neural y se diferencian a osteoblastos, fibroblastos y otras menos importantes. Transformación del centro primario de osificación y su primer producto: una espícula ósea que es producto de la secreción de los osteoblastos. Mientras los fibroblastos comienzan a secretar fibras principalmente o incluso pequeños vasos si lo “apuran”. El osteoblasto al igual que el ameloblasto y odontoblasto, es una maquina de formar proteínas; las que al salir de la célula, se van a mineralizar mediante enzimas como fosfatasa alcalina que hace que se depositen minerales en el lugar. Los osteoblastos se ven rodeados de sus propios productos y se transforman en osteocito (la célula del hueso, recuerden que blasto es formar). La antigua espícula se ve rodeada de nuevo hueso. Lo interesante es que los osteocitos están unidos entre sí y también están unidos a los osteoblastos que se encuentran en la “superficie”. Esto transforma a nuestro hueso en una herramienta muy buena para responder frente a tensión, remodelación, etc… Por ejemplo, si falta calcio el osteoblasto envía las señales necesarias al osteocito el que extrae calcio de las paredes del hueso y lo reponen al plasma.

Mientras tanto vemos que un capilar queda rodeado de hueso, y en cada espacio que queda encontramos osteoblastos, fibroblastos, etc.. Posteriormente este tejido en

formación se va a diferenciar a todo lo que ya conocemos como sistemas de havers, conductos de volknam, laminas duras, tejido esponjo, compacto, etc..

En un corte podemos ver el tejido óseo formándose, el primer hueso que es la espícula, los osteocitos, los osteoblastos en superficie y tejido blando que queda entremedio.

Ahora debemos recordar que el hueso está en permanente remodelación y esto lo podemos demostrar sabiendo que el recambio óseo en períodos de crecimiento rápido puede ser de 30% - 100% por año. En un niño la mayor parte de su tejido óseo no estará el próximo año. Esto cambia con los años de manera que en un adulto el porcentaje baja a un 5% – 10%. Esto importante porque así sabemos que el hueso de un niño será muy labil, elástico; para bien y para mal.

Etapas de osificación endocondral 1- Precursor cartilaginoso. Formado por condroblastos. 2- Proceso degenerativo asociado a mineralización 3- Invasión vascular. Este modelo experimenta el crecimiento normal de todo cartílago, es decir, por aposición e insterticialmente. Cuando termina de crecer el cartílago según el programa genético se va a iniciar un proceso de mineralización. Nuestro cartílago tiene un pericondrio muy delgadito en un principio por el que pasan nutrientes y desechos para que el cartílago pueda desarrollar su metabolismo normal. Con el tiempo el pericondrio se engruesa y forma una membrana de manera que comienza a tener malnutrición con un proceso degeneración. Si esto sigue así podría haber necrosis y de hecho ocurre así a veces. Para que esto no suceda el cartílago es perforado por vasos capilares de la periferia que crean dentro del cartílago unas verdaderas lagunitas de células. El vaso lleva consigo fibroblastos y osteoblastos para que se pueda formar hueso, y también condroblastos para poder “romper” el cartílago y entrar, de manera que se va “tapando” el túnel que va dejando el vaso. Con esta invasión vascular se va poder eliminar por completo el cartílago y realizar un recambio completo por tejido óseo. En este modelo de osificación se forma hueso del centro hacia fuera, formándose finalmente un hueso idéntico al formado en la osificación intramembranosa.

En la base de cráneo ocurre este proceso durante el desarrollo intrauterino, de manera que al nacer ya queda muy poco cartílago en la base de cráneo, como por ejemplo, en las sincondrosis. El crecimiento del cartílago se produce en aposición (en superficie) o de forma insterticial, lo que quiere decir, en el interior del cartílago. El crecimiento instersticial se realiza mediante tres procesos: - Hiperplasia - Hipertrofia - Secreción de matriz orgánica. No así el hueso que solo puede crecer en superficie De esta manera el cartílago es capaz de hacer crecer a un individuo desde la estatura presente en la niñez hasta la talla en edad adulta.

Mecanismos de crecimiento óseo 1- Migración o remodelación: El hueso es sometido a un proceso sincrónico, es decir, al mismo tiempo; pero no necesariamente simétrico de aposición y de reabsorción. El hueso migra y cambia de forma, lugar o tamaño. Pensemos en la rama de la mandíbula, cuando sale el molar de 6 años se necesita 1 cm de hueso y el borde anterior de la rama tiene que sacar hueso y agregar en el borde posterior. Toda la estructura ósea esta involucrada, no solo los extremos, por esto es que el hueso cambia tanto. Es un proceso activo en que hay aposición y reabsorción de forma no simétrica. 2- Desplazamiento: En este proceso el hueso cambia debido a un cambio que ocurre en otra parte, lejano a él hay crecimiento. De manera que es un proceso pasivo. Pensemos en los huesos cercanos al globo ocular, el globo crece como un globo que se infla y los ...