Les dents en tant qu’Organes Sensoriels

Jay Harris Levy, DDS

Résumé:

La mastication déclenche un système de contrôle neuronal unique et complexe conçu pour protéger la structure des dents. Dans le cadre de ce processus, la mécanoréception est la détection inconsciente ou la perception consciente du toucher ou du déplacement mécanique causé par des stimuli tels que la tension, la pression et les vibrations. Les dents traitées par endodontie et les prothèses dentaires retenues par implant dentaire fournissent moins d’informations mécanosensorielles que les dents vitales. Par conséquent, une usure des dents et des défaillances catastrophiques des dents non vitales peuvent en résulter. L’auteur propose un nouveau paradigme en dentisterie appelé les dents en tant qu’organes sensoriels; son application pourrait modifier les plans de traitement à l’avenir.

Il y a dix-sept ans, en tant qu’étudiant de Peter Dawson, DDS, cet auteur a d’abord observé chez ses patients que l’élimination des interférences occlusales permettait à beaucoup d’entre eux d’ouvrir et de fermer leurs mâchoires plus rapidement, de se déplacer plus librement grâce à des mouvements de mâchoire excursionnistes et de se sentir plus à l’aise. Par conséquent, l’auteur a été motivé à étudier les causes de ces phénomènes en explorant la littérature scientifique. La recherche a démontré que, bien qu’il existe un volume énorme de publications scientifiques pertinentes, la base scientifique de la thérapie occlusale restait floue. Pour comprendre le succès de la thérapie occlusale, il faudrait intégrer des informations provenant de domaines très divergents, tels que la neurophysiologie, la biomécanique et l’histologie, et des protocoles de recherche interdisciplinaires individuels conçus. Cet article résume les résultats à ce jour.

Mécanoréception

Les dents sont des organes spécialisés qui fonctionnent pour nourrir et maintenir la vie. Pendant que les gens mangent, le cerveau compare rapidement la texture et la dureté de la nourriture dans la bouche aux rencontres précédentes et détermine la meilleure stratégie de mastication. Des forces et des rythmes de mastication optimaux sont développés en fonction du retour sensoriel tactile du contact du bol alimentaire avec les dents et les tissus mous à mesure que le bol devient progressivement plus petit. La capacité d’une dent à supporter les rigueurs de la mastication dépend de sa structure durable ressemblant à une pierre et d’un système de contrôle neural complexe pour maintenir l’intégrité de la dent. La pierre angulaire de ce système de contrôle neuronal est un réseau extrêmement sensible de mécanorécepteurs dans la dent et son ligament parodontal. Les mécanorécepteurs dentaires jouent un rôle crucial en fournissant une rétroaction sensorielle tactile qui minimise les contraintes que les dents subissent pendant qu’elles pulvérisent de grandes quantités de nourriture au cours d’une vie. Sous l’influence de conditions pathologiques telles que la malocclusion ou une maladie du système nerveux central, le système mécanosensoriel des dents peut jouer un rôle clé dans la promotion de comportements oromoteurs destructeurs, tels que le bruxisme et le serrement.

Objectifs d’apprentissage

Après avoir lu cet article, le lecteur devrait pouvoir:

  • décrire le rôle de la mécanoréception et de l’intégration motrice sensorielle.
  • reconnaître comment certaines procédures dentaires peuvent nuire à ce processus complexe.
  • décrivez les dents comme un paradigme des organes sensoriels.

La mécanoréception est la perception inconsciente ou consciente du toucher ou du déplacement mécanique résultant de stimuli à l’extérieur du corps. Les mécanorécepteurs sont des organes terminaux sensoriels qui répondent à des stimuli mécaniques tels que la tension, la pression ou les vibrations.

La perception et la reconnaissance d’un objet finement texturé qui est manipulé ou mordu reposent sur la capacité d’encoder des indices tactiles découlant de sa taille, de sa forme et de sa rugosité. Le codage de ces indices résulte principalement de deux types de mécanorécepteurs, à savoir les mécanorécepteurs à adaptation lente (SA) et à adaptation rapide (RA). Les mécanorécepteurs SA, tels que les disques de Merkel et les terminaisons de Ruffini, déclenchent des flux continus de potentiels d’action tant que le stimulus (par exemple, le toucher) reste actif. Parce qu’ils tirent en continu pendant le contact, les mécanorécepteurs SA sont les mieux adaptés pour prendre conscience qu’un objet se trouve entre les dents.

Des vibrations sont produites lorsque des objets texturés frottent contre les surfaces de la peau ou des dents. Les mécanorécepteurs RA, tels que les corpuscules de Meisner et de Pacinien, se déclenchent brièvement lors de l’initiation de la stimulation vibrante ou accélérant rapidement, s’arrêtent rapidement et sont capables de se déclencher à nouveau rapidement en réponse à un nouveau stimulus. Les caractéristiques rapides de mise à feu marche / arrêt des mécanorécepteurs RA les rendent bien adaptés à la détection des vibrations associées à l’évaluation de la texture.

Historiquement, la fonction sensorielle tactile des dents avait été attribuée uniquement aux mécanorécepteurs parodontaux et la perception de la douleur à la pulpe dentaire richement innervée. Cependant, des études indiquent que les mécanorécepteurs à l’intérieur des dents jouent un rôle important dans leur fonction sensorielle tactile. En 1955, une étude de Lowenstein et Rathkamp a comparé les seuils sensoriels tactiles des dents non vitales (c’est-à-dire des dents traitées par canal radiculaire) aux dents vitales et a révélé que les seuils tactiles des dents non vitales étaient 57% plus élevés que ceux des dents vitales controlatérales.1 Les auteurs ont conclu qu’un mécanisme mécanosensoriel spécialisé dans les dents contribuait à la fonction sensorielle tactile. En 1975, Linden2 n’a pas réussi à identifier de différences significatives dans les seuils des dents vitales et non vitales. Bien que la méthode de stimulation dentaire utilisée par Linden soit très différente de celle de Lowenstein et de Rathkamp, l’étude de Linden a convaincu la communauté scientifique de soutenir l’hypothèse selon laquelle les récepteurs parodontaux étaient les principaux récepteurs impliqués dans la mécanosensation dentaire.3

Une fois pensé pour ne contenir que des fibres nerveuses douloureuses Ad et C (c’est-à-dire nociceptives), des investigations physiologiques ont découvert que la pulpe dentaire contient de nombreuses fibres mécanoréceptives Ab à conduite rapide.4 Dong et Chudler5 ont utilisé des techniques d’enregistrement électrophysiologique chez les chats pour mesurer le temps écoulé pour que les impulsions remontent l’axe neural des nerfs intradentaires stimulés à travers le tronc cérébral et le thalamus jusqu’au cortex somatosensoriel. Ils ont déterminé que certains nerfs intradentaires transmettaient des informations mécanosensorielles au cortex somatosensoriel beaucoup plus rapidement que les fibres antidouleur. Ces nerfs intradentaires ont été classés comme fibres mécanoréceptives Ab en fonction de leurs vitesses de conduction rapides. Des résultats similaires ont été répétés chez les singes 6 et plus récemment chez les humains chez qui les nerfs pulpaires Ab ont été cartographiés à un emplacement spécifique dans le cortex somatosensoriel, ajoutant efficacement des nerfs pulpaires mécanoréceptifs au classique “homoncule sensoriel”7 décrit pour la première fois par Penfield et Jasper.8

Des études chez le chat ont montré que les propriétés neurophysiologiques des mécanorécepteurs intradentaux et parodontaux sont fonctionnellement différentes.9,10 Frotter du papier de verre avec différentes tailles de grain sur les dents canines provoque l’apparition de modèles de décharge codés en fréquence dans les neurones ganglionnaires du trijumeau. Ces modèles de décharge sont uniques à la taille du grain, ce qui indique que les mécanorécepteurs intradentaires sont capables de coder les vibrations mécaniques. Les mécanorécepteurs intradentaires ont des caractéristiques de réponse qui s’adaptent rapidement et codent les vibrations dans une large gamme de fréquences. Les mécanorécepteurs parodontaux ont des caractéristiques de réponse qui s’adaptent lentement et ne codent que des fréquences de vibration plus faibles (figure 1). Les mécanorécepteurs intradentaires répondent aux forces appliquées à la dent de toutes les directions (c’est-à-dire omnidirectionnelles) alors que les mécanorécepteurs parodontaux ne répondent que lorsque des forces sont appliquées à partir de directions spécifiques (c’est-à-dire unidirectionnelles). Chez le singe, les mécanorécepteurs parodontaux sont plus nombreux autour des dents antérieures que les dents postérieures,11, ce qui peut expliquer en partie les rapports indiquant que les seuils tactiles des dents antérieures sont plus bas que ceux des dents postérieures.12

La perception des vibrations à travers la peau humaine est essentielle pour une perception précise des objets texturés saisis.13 De même, la perception des vibrations à travers les dents permet une évaluation précise des objets texturés placés dans la bouche. L’auteur a développé un test pour évaluer les seuils de perception des vibrations des dents humaines. Les résultats montrent que les mécanorécepteurs intradentaires codent la stimulation des dents vibrotactiles à des amplitudes suffisamment faibles pour aider à discerner les différences de texture des objets.14-17 Ces expériences démontrent que les incisives vitales maxillaires et mandibulaires codent les vibrations entre 10 Hertz (Hz) et 315 Hz à de faibles amplitudes et que les dents traitées endodontiquement n’ont pas la capacité de coder les vibrations.

Les recherches de l’auteur confirment la présence de mécanorécepteurs intradentaires et suggèrent que les procédures endodontiques peuvent limiter les capacités des patients à percevoir les vibrations associées à l’évaluation de la texture des objets avec leurs dents. De plus, les résultats montrent que les seuils de perception des vibrations sont liés à la fréquence de stimulation, ce qui suggère que les résultats contradictoires des études antérieures de Lowenstein et Rathkamp1 et Linden2 peuvent être attribués aux différentes fréquences de vibration délivrées par leurs méthodes de stimulation dentaire respectives.

Ayant perdu des mécanorécepteurs intradentaires, les dents non vitales peuvent involontairement permettre l’utilisation de forces de morsure plus fortes que la normale. Éventuellement, des forces occlusales élevées peuvent entraîner une usure des dents et des fractures catastrophiques des dents non vitales. Cette hypothèse est étayée par le taux de fracture excessivement élevé associé aux dents non vitales.18

Intégration motrice sensorielle

L’intégration motrice sensorielle est un processus de rétroaction au cours duquel les entrées sensorielles des parties périphériques du corps modifient les actions initiées par le système nerveux central. Ce processus se produit principalement dans le tronc cérébral, le thalamus et le cortex (figure 2). Dans le système masticatoire, l’intégration motrice sensorielle coordonne les activités fondamentales telles que la respiration, l’alimentation et la déglutition avec les sensations qui surviennent lors de leur performance.

L’occlusion des mâchoires et des dents, telle que définie dans le Glossaire des termes Prosthodontiques, est “l’acte ou le processus de fermeture.”19 L’occlusion est un processus dynamique au cours duquel des mouvements de mâchoire volontaires et rythmés sont intégrés aux sensations ressenties pendant le mouvement et aux souvenirs de mouvements antérieurs. Les commandes motrices efférentes du cortex, du cervelet et du tronc cérébral sont intégrées au retour sensoriel périphérique des dents, des muscles, des articulations temporo-mandibulaires, des os et des tissus mous. L’occlusion repose sur l’intégration sensorielle motrice pour coordonner les activités des muscles de mastication.

La coordination des mouvements dans la plupart des systèmes articulaires du corps (par exemple, bras et jambe) est facilitée par des propriocepteurs (par exemple, broches musculaires) dans les groupes musculaires antagonistes (par exemple, muscles abducteurs et adducteurs) et des récepteurs sensoriels dans la peau et les articulations. Le système masticateur est unique en ce sens que seuls ses muscles adducteurs (c’est-à-dire les muscles de fermeture de la mâchoire) sont innervés par des broches musculaires.20,21 En raison de cette architecture neuronale unique, le contrôle des muscles ouvrant la mâchoire peut dépendre davantage de la rétroaction sensorielle tactile des récepteurs mécanosensoriels (c’est-à-dire des mécanorécepteurs intradentaires et parodontaux) que dans d’autres systèmes articulaires.

Les contacts mécaniques des dents produisent des comportements réflexes de la mâchoire très rapides. On pense que les réflexes de la mâchoire protègent les dents des forces mordantes excessivement fortes. Le fait que les contacts dentaires induisent une inhibition ou une excitation des muscles de fermeture de la mâchoire dépend de plusieurs variables, y compris le taux d’application de la force et le niveau de serrage de fond.22 L’inhibition réflexe des muscles de fermeture de la mâchoire après une stimulation mécanique des dents peut être appelée réflexe d’ouverture de la mâchoire ou période de silence. Chez l’homme, le réflexe d’ouverture de la mâchoire est caractérisé par l’inhibition rapide des muscles de fermeture de la mâchoire (c’est-à-dire le masséter, le temporal et le ptérygoïde médial) et la réduction de la force de morsure, après un contact dentaire. Lorsqu’une force de morsure inattendue se produit (par exemple, une pierre dans une soupe de lentilles), le réflexe d’ouverture de la mâchoire peut prévenir la fracture de la dent en arrêtant rapidement les muscles de fermeture de la mâchoire.

Olgart et al23 ont surveillé le réflexe d’ouverture de la mâchoire chez les chats en réponse aux forces de flexion appliquées à leurs dents canines. Leurs résultats ont démontré que les forces de flexion appliquées aux dents vitales évoquent le réflexe d’ouverture de la mâchoire et que les procédures endodontiques ultérieures abolissent ce réflexe. En conclusion, Olgart et al ont émis l’hypothèse qu’un mécanisme de transducteur sensoriel spécialisé existe dans la dentine qui est activé par déformation ou flexion de la couronne d’une dent.

Trulsson et Gunne ont observé des “perturbations frappantes dans le contrôle de certains comportements moteurs de la mâchoire” chez des personnes dépourvues de mécanorécepteurs dentaires.24 Les participants avec des prothèses et des implants ne pouvaient pas positionner leurs mâchoires aussi précisément que les participants avec des dents vitales et utilisaient quatre fois la force de morsure pour tenir une cacahuète entre leurs dents. Ces résultats impliquent que les prothèses d’implants et de prothèses dentaires sont susceptibles de subir des dommages mécaniques en raison d’un mauvais contrôle des morsures.

Les mécanorécepteurs intradentaires et parodontaux de RA génèrent des flux d’informations mécanosensorielles lorsque les dents sont manoeuvrées l’une par rapport à l’autre lors de mouvements de mâchoire excursionnistes. L’intégration sensorielle motrice des informations mécanosensorielles de ces récepteurs régule le cours et la vitesse du mouvement excursif. Les patients avec un guidage canin et incisif ont moins de dents en contact pendant les excursions et ont moins d’informations mécanosensorielles à intégrer que les patients avec une fonction de groupe et des interférences latérales non travaillantes. L’augmentation du nombre de contacts dentaires interférents pendant les excursions oblige le système nerveux central à intégrer plus d’informations mécanosensorielles car des corrections supplémentaires à mi-parcours sont nécessaires pour accomplir le mouvement.

Les interférences occlusales postérieures rivalisent avec les contacts canins pour contrôler les muscles masticateurs lors des mouvements de la mâchoire en excursion (Figure 3). La compétition pour l’activité musculaire de fermeture de la mâchoire se produit lorsque les contacts dentaires interférents postérieurs évoquent des schémas de recrutement musculaire différents de ceux initiés par les contacts dentaires antérieurs côté travail. La compétition par contact dentaire occlusal peut induire une hyperactivité musculaire dans la région orofaciale lorsque les muscles de la mâchoire deviennent surmenés. Cela peut causer des douleurs dans ces muscles. Une compétition réduite pour le recrutement musculaire peut expliquer pourquoi l’élimination des interférences occlusales côté travail et côté non travail peut augmenter la vitesse des excursions latérales de la mâchoire, réduire l’hyperactivité musculaire et modifier les comportements de bruissement.25,26

Un changement de paradigme en dentisterie

Kuhn a appliqué le terme paradigme à l’évolution de la science. Kuhn a écrit: “…un paradigme est un modèle ou un modèle accepté….Le nouveau paradigme implique une définition nouvelle et plus rigide d’un champ….En l’absence d’un paradigme ou d’un candidat à un paradigme, tous les faits qui pourraient éventuellement se rapporter au développement d’une science donnée sont susceptibles de sembler tout aussi pertinents.”27 Les controverses qui enveloppent le champ de l’occlusion peuvent être résolues à temps, car des faits non pertinents sont éliminés par l’acquisition de nouveaux paradigmes.

Les dents en tant qu’organes sensoriels sont un nouveau paradigme en dentisterie. Dans ce paradigme, les contacts dentaires sont compris comme initiant des flux d’informations mécanosensorielles qui façonnent le comportement oromoteur. Les dents traitées par endodontie et les prothèses dentaires retenues par implant dentaire fournissent moins d’informations mécanosensorielles que les dents vitales. Il devient clair que l’amplitude de la force de morsure est affectée par une rétroaction mécanosensorielle qui peut restreindre l’activité musculaire et limiter les dommages structurels aux dents, aux articulations temporo-mandibulaires et à l’appareil parodontal. La fonction de la thérapie occlusale peut être interprétée comme la manipulation de flux mécanosensoriels pour modifier l’activité musculaire de la mâchoire et le comportement oromoteur. L’objectif d’une telle thérapie est de favoriser des changements dans le comportement oromoteur qui réduisent les forces occlusales fonctionnelles et affectent positivement la santé et la longévité du système masticateur.

À l’avenir, l’application du paradigme des dents en tant qu’organes sensoriels pourrait modifier les plans de traitement prothétique. Des stratégies peuvent être développées qui intègrent le fait que les implants dentaires et les dents non vitales sont plus susceptibles d’être exposés à des niveaux de force de morsure plus élevés parce qu’ils sont déficients en mécanosensation protectrice. Le biais vers une préparation dentaire conservatrice peut augmenter avec une connaissance répandue de la façon dont les procédures opératoires affectent la mécanoréception intradentaire et les capacités des dents vitales à se protéger des forces de morsure défavorables.

1.Loewenstein WR, Rathkamp R. Une étude sur la sensibilité pressoréceptive de la dent. J Dent Res. 1955; 34(2): 287-294.

2.Linden RWA. Touchez les seuils des dents humaines vitales et non vitales. Exp Neurol. 1975;48:387-390.

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24.Trulsson M, Gunne HS. Comportement alimentaire et mordre chez les sujets humains dépourvus de récepteurs parodontaux. J Dent Res. 1998; 77(4): 574-582.

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26.Trovato F, Orlando B, Bosco M. Caractéristiques occlusales et activité des muscles masticateurs. Une revue des études électromyographiques. Stomatologija. 2009;11(1):26-31.

27.Kuhn TS. La Structure des Révolutions scientifiques. Chicago, IL: Presses de l’Université de Chicago; 1962: 15-23.

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À propos de l’auteur

Jay Harris Levy, DDS
Cabinet privé
Portland, Oregon

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