N’en déplaise à ceux qui considèrent que l’occlusion est faiblement contributive dans l’apparition, l’entretien ou l’aggravation des DAMs, il peut paraître intéressant d’imaginer ce qui peut advenir, dans le cadre d’un modèle biomécanique de l’appareil manducateur, quand les contraintes de mastication sont rapportées aux ATMs.

1- Modèle du levier. On ne discute plus aujourd’hui le fait que les ATMs supportent des contraintes (compressions et tensions) car elles sont mesurables par des jauges de déformation, aussi bien lors de l’incision que de la mastication, ou lors du serrage isométrique ou des parafonctions occlusales. Les forces exercées par, ou sur, les organismes vivants en modèlent les formes. La morphologie des condyles, et plus largement des ATMs, permet de comprendre les forces qui s’y exercent, et de mettre en relation des données embryologiques, histologiques, anatomiques, physiologiques et biomécaniques. La morphologie des condyles est influencée par plusieurs facteurs mécaniques : les déplacements forcés de la mandibule, l’activité des muscles masticateurs, les obstacles occlusaux et la perte des dents…La réponse à ces éléments est d’autant plus forte que le sujet est plus jeune. On a ainsi observé que le condyle mandibulaire est de dimension plus grande pour les sujets jeunes élevés avec des aliments coriaces. La croissance, la morphologie et l’histologie de l’ATM, et surtout du condyle, sont profondément influencées par les facteurs mécaniques. L’ATM qui conserve tout au long de la vie des capacités adaptatives subit des transformations par des processus d’apposition-résorption. Ces remaniements touchent 40% des sujets de 20 à 39 ans et 60% des plus âgés. Ils concernent plus le condyle mandibulaire que la partie temporale de l’ATM. Le disque est lui aussi sujet à transformation sous l’action des contraintes mécaniques. La denture et l’occlusion sont un des éléments responsables de ces remaniements. L’étude biomécanique de l’appareil manducateur nécessite de le modéliser et en particulier la mandibule; en général par un levier. La notion de levier peut être simplement accessible au bon sens en observant latéralement la mandibule dans la cas d’une incision: on a un point de serrage inter-incisif et des forces musculaires situées entre l’axe bicondylien et les dents antérieures. Pour maintenir l’équilibre de la mandibule il faut faire intervenir des forces de réaction (point d’appui du levier) au niveau de l’ATM. On parle de levier du troisième genre.

Cependant, dès qu’on parle de modéliser les forces impliquées dans la mastication le problème devient plus complexe. D’une part les forces sont le plus souvent situées au niveau des dents cuspidées, et d’autre part la latéralisation asymétrique de la mastication suppose d’envisager le modèle du levier sous un angle tridimensionnel. En vue frontale, la résultante des forces de mastication (ou morsure unilatérale) se situe quelque part entre les branches montantes. Prise globalement, la mandibule peut être modélisée comme un levier du troisième genre quand la résultante des forces se situe en avant des molaires. Pour une position plus distale de cette résultante la mandibule agit comme un levier de deuxième genre (aliments ou obstacle occlusal au niveau des molaires ).

Le modèle de Pascal Picq est très éclairant à ce sujet. (1)

Ces deux situations de leviers se traduisent par des répartitions différentes des contraintes dans les articulations. Par ailleurs, la modélisation mandibulaire par un levier doit envisager la répartition des contraintes entre les deux ATMs, dont il faut souligner qu’elles appartiennent au même os. Cette caractéristique affecte les propriétés mécaniques de la mandibule d’autant que la symphyse soudée facilite la transmission des forces musculaires d’un coté sur l’autre lors des mouvements de mastication.

Si la mandibule peut être assimilée à un levier, peut-on déterminer les situations occlusales les plus contraignantes pour les ATMs, en particulier lors de la mastication, fonction première de l’appareil manducateur si souvent impliquée dans les DAMs?

2- Les contraintes de mastication sur les condyles. Une séquence masticatoire comprend plusieurs dizaines de cycles masticateurs. Elle est sous l’influence des propriétés des aliments mastiqués et de leur quantité. Les cycles masticateurs incluent un contact occlusal proche, de l’OIM, quand le bol alimentaire est déjà réduit. L’étape du contact occlusal divise le cycle masticateur en une phase buccale (précédent l’OIM) qui marque la fin du mouvement de fermeture, et une phase linguale qui débute par l’ouverture. De même façon, la partie du cycle de mastication qui comprend des contacts occlusaux se divise en une phase buccale (I) et une phase linguale (II) séparées par l’OIM. Les forces occlusales maximales se développent au cours de la phase I. Elles sont beaucoup plus faibles au cours de la phase II, une pause très réduite existant en général au niveau de l’OIM.

Les forces masticatoires et occlusales sont dues aux muscles masticateurs et élévateurs (temporaux, masséters, ptérygoïdiens internes et externes, digastriques et mylohyoïdien) et à la langue. En général la mastication se fait d’un seul coté de la mandibule. Mais pendant la mastication les muscles sont toujours actifs, des deux cotés de la tête, les activités enregistrées du coté mastiquant étant toujours supérieures à celles enregistrées du coté non mastiquant. Lorsque les forces augmentent, elles le font simultanément des deux cotés, mais un fait important doit être noté : les forces croissent plus vite du coté non mastiquant tout en restant toujours inférieures à celles du coté mastiquant.

L’activité musculaire est maximale avant l’OIM, mais le recrutement maximal n’est pas synchrone des deux cotés, en particulier pour les ptérygoïdiens externes. Globalement, les muscles masticateurs du coté mastiquant atteignent leur activité maximale après ceux du coté non mastiquant. La fin du mouvement médial de la phase 1 est certainement guidée par les reliefs occlusaux, les ptérygoïdiens externes jouant le rôle de stabilisateurs.

Les forces de mastication affectent-elles les deux articulations temporo-mandibulaires de la même façon? Pendant la mastication les forces masticatrices sont asymétriques et cette asymétrie est due à la localisation unilatérale des forces occlusales sur les aliments. On estime que l’activité du masséter et du ptérygoïdien interne non mastiquants varie de 40% à 100% de celle des mêmes muscles mastiquants. Les différences apparaissent moins marquées pour les temporaux (80 à 100%). En moyenne la force musculaire globale du coté non mastiquant est de l’ordre de 60 à 70% de celle observée du coté mastiquant. Les études montrent que plus la nourriture est dure, plus la répartition des forces de réaction entre les deux ATMs aggrave les contraintes du coté non mastiquant. Par ailleurs, les forces exercées sur les condyles varient également avec l’emplacement de l’écrasement du bol alimentaire sur l’arcade. Plus l’obstacle occlusal proposé à l’écrasement est mésial, plus les forces seront transférées aux condyles, mais aux deux condyles à peu près également. Si l’obstacle occlusal se rapproche de l’axe bicondylien (dernières molaires), c’est le condyle non mastiquant qui supportera la plus grande part des contraintes de réaction. Bien entendu ces facteurs mécaniques sont aussi sous la dépendance de la géométrie mandibulaire et de ses dimensions.

Résumé: On considère actuellement, quels que soient les engagements mandibulaires (incision, mastication, serrage isométrique, parafonction…), que les ATMs subissent des contraintes, la dimension des condyles étant corrélée à leur capacité à supporter les compressions. Pour les tensions, au niveau de l’ATM, ce n’est pas le condyle qui supporte la contrainte mais les ligaments de la capsule. Pour ce qui concerne l’intensité des forces transmises, même si l’on peut concevoir que de grandes forces d’incision peuvent affecter les ATMs, l’expérience montre que l’intensité des recrutements musculaires et la répétition des cycles de mastication, font incontestablement de la mastication le processus fonctionnel le plus contraignant pour les condyles, en particulier du coté non mastiquant quand l’écrasement se fait sur les molaires, avec des aliments coriaces.

Comment, dans le cadre des DAMs, mettre en relation ces éléments biomécaniques avec les situations pathologiques, diagnostiques ou thérapeutiques?

 

 

Bibliographie

PICQ P.G. L’articulation temporo-mandibulaire des hominidés. Editions de CNRS. 1990