Original paper
Mechanik des Unterkiefers mit beweglicher Symphyse
[Mechanics of mandibles with mobile symphysis]
Wolff, J. E. A.
Zeitschrift für Morphologie und Anthropologie Band 76 Heft 1 (1985), p. 25 - 35
4 references
published: Dec 13, 1985
ArtNo. ESP168007601001, Price: 19.00 €
Kurzfassung
Anhand eines einfachen rechnerischen Modells wird die mechanische Funktion des Unterkiefers mit beweglicher Symphyse untersucht. Das Gleichgewicht der einwirkenden 5 Kräfte wird erklärt. Unter den Annahmen, daß das Kiefergelenk keine Zugkräfte aufnehmen kann und daß die größtmöglichen Muskel- und Gelenkkräfte in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, ergibt sich für jeden Zahn eine bestimmte höchste Beißkraft. Die Änderungen der Beißkräfte entlang des Unterkieferkörpers werden dargestellt. Für einige ausgewählte Beißpunkte werden Biegemomente und Querkräfte in beiden Kieferhälften berechnet. Sie erfordern eine bestimmte Querschnittsform. Da Dreh- oder Torsionsmomente um die Corpus-Längsachse am Symphysengelenk nicht übertragen werden können, müssen sie innerhalb einer jeden Unterkieferhälfte ausbalanciert werden. Das geschieht offensichtlich dadurch, daß die Zahnreihen in einer Linie mit dem Gelenk und den Muskelansätzen liegen. Die biologische Rolle des Symphysengelenkes, d. h. die Frage, welche Vorteile es gegenüber einer unbeweglichen Symphyse bietet, kann auf diesem Wege nicht geklärt werden.
Abstract
The mechanical function of the mandible with mobile symphysis has been investigated by means of a simplified theoretical model. The equilibrium of the five forces which act on the mandible is explained. Under the assumptions, that a) the mandibular joint does not sustain tensile forces, and that b) the greatest possible muscle and joint forces are in a firm relationship, the maximal bite force for each tooth has been calculated. For some selected bite points, the bending moments and shearing forces are calculated in both halves of the mandible. The stresses require a certain distribution of bone material on the cross sections. Because rotational or torsional moments cannot be transmitted through the symphysial joint, the moments must be balanced within each half of the mandible. This is evidently effected by the alignment of the tooth rows, the muscle insertions, and the joint along a straight line. The biological role of the symphysial joint, i.e. the question which selective advantages it offers beyond a fused symphysis, cannot be unveiled by this approach.
Keywords
mandible • muscle • symphysial joint • bite force • tooth