Storia della gnatologia

La parola gnatologia deriva dalla parola greca "gnathos" che vuol dire "mandibola". Questa specialità clinica appartenente all’odontoiatria studia le multi-funzioni in cui l’apparato stomatognatico è coinvolto:

• triturazione del cibo (l’atto della masticazione in senso stretto)
• articolazione della parola 
• percezione del gusto
• stabilizzazione della testa nello spazio (problemi dell’equilibrio) 
• conduzione dello stress (bruxismo, serramento, digrignamento) 

Il termine "Gnatologia" fu coniato da Mc Collum 70; il primo a comprendere che dal rapporto condilo/fossa ottimale derivava una corretta occlusione. Grazie a lui le teorie meccanicistiche raggiunsero l’apice della perfezione. Duplicare su un articolatore l’esatta posizione condilo/fossa corrispondente alla situazione occlusale fu il sogno di Mc Collum 70. Per realizzare questi obbiettivi egli modificò un vecchio arco facciale costruito nel 1907 da Snow, e fece in modo che potesse segnare sulla cute corrispondente ai condili, il punto preciso in cui passava l’Hinge-Axis (asse cerniera), un asse immaginario che attraversava il centro dei due condili. Mc Collum non si fermò qui; sviluppò anche l’arco mascellare dando luogo alla nascita del "pantografo", che riproduceva i movimenti tridimensionali dei condili. Fabbricò, insieme a Stuart lo gnatograph (su cui applicò il pantografo). Sono molte le definizioni di gnatologia nel corso della storia, dalle più semplici alle più complesse, non sempre concordanti ma comunque ricche di significato, che già mettevano alla luce dei contrasti intellettuali che ben fanno sperare nell’ambito di una scienza che mai deve essere ad una sola voce, che vuole crescere, vuole migliorarsi, che si pone degli interrogativi a cui rispondere.

Vediamo alcune definizioni di gnatologia:

• La gnatologia è quella scienza che si occupa dell’intero apparato stomatognatico, inteso come complesso funzionale unitario.
  
• La gnatologia è dunque anatomo-fisiologia dell’apparato masticatorio e fondamento di tutta l’odontoiatria clinica diagnostica e curativa.
• Secondo una definizione dell'AIG (Associazione Italiana di Gnatologia) la gnatologia è la scienza che studia la fisiopatologia dell'apparato stomatognatico.
• Un binomio certamente inscindibile è "gnatologia = odontoiatria". 

Per meglio comprendere il significato di questa parola è opportuno rifarsi alla storia, piena di motivazioni, piena di invenzioni a volte pionieristiche, che hanno creato questa disciplina ormai vecchia di circa duecento anni. Le difficoltà incontrate dai pionieri per la ricerca delle verità sono sempre state la strada migliore per comprendere il presente. Tanto più per la gnatologia dove una parte non trascurabile di concetti, apparentemente superati conservano ancora oggi una qualche validità.

Göethe diceva: "Ai giganti sulle cui spalle noi ci ergiamo", infatti è proprio grazie ai pionieri, che hanno fatto la storia della gnatologia, che oggi abbiamo appreso concetti importanti, non superati, non ancora del tutto stravolti, ancora cardini dell’odontoiatria moderna. Fino alla prima metà dell’ottocento la patologia infettiva e tumorale monopolizzava gli interessi scientifici riguardanti la patologia orale e quindi anche le patologie mandibolari, che erano perciò di esclusivo interesse chirurgico. L’odontoiatria non poteva non affrontare lo scoglio della rappresentazione del movimento della mandibola per programmare al meglio mezzi meccanici (articolatori, ecc), per la creazione di tutti i presidi ortodontici e protesici.

Da un punto di vista concettuale la gnatologia si differenzia in due grossi filoni di ricerca, quella meccanicistica e quella funzionalista. La prima è una gnatologia puramente meccanica, che considera l’organo masticatorio un sistema regolato essenzialmente da leggi fisiche. La seconda prevalentemente funzionale che concentra il suo interesse particolarmente sulla fisiologia del sistema.

Nozioni come "asse cerniera" e "bilanciamento totale", in un certo senso valide ancor oggi per gli edentuli, furono ugualmente applicate, per molti anni, anche per la dentatura naturale e per le protesi fisse. La scuola di pensiero dominante era quella meccanicistica; vi fu grande entusiasmo nel ricercare formule geometriche per comprendere i movimenti mandibolari e le strutture splancno-craniche, trascurando i fattori neuro-muscolari e articolari. Gli studi meccanicistici vertevano tutti sull'ambizione di trasferire sul mezzo meccanico tutti i movimenti della mandibola. I fautori della teoria meccanicistica, credettero così di aver già trasportato "la bocca dei loro pazienti sul tavolo del laboratorio odontotecnico".

Agli inizi del novecento Gysi introdusse il concetto di meccanica mandibolare e realizzava l’assiografo: strumento per misurare l’angolo dell’eminenza del temporale usato come criterio dell’orientamento delle cuspidi dei molari nel singolo paziente e per la fabbricazione dei denti in porcellana per le protesi totali secondo un’anatomia funzionale.

Nel 1934 Mc Collum, Stuart ed altri ottimizzarono il sistema di trasferimento a livello dentale dei movimenti della mandibola (pantografo e articolatore di Stuart). Ma l’odontoiatria non poteva accontentarsi di un tecnicismo riduttivo: JB Costen 17, un otorino, descrisse una sintomatologia complessa che coinvolgeva orecchio, dolori alla lingua, algie facciali, dolori nucali, che risolveva applicando degli spessori fra i denti posteriori. Entrava così, nel distretto di competenza del dentista una sintomatologia complessa (altre ne seguiranno), che richiedeva di rivedere aspetti nosologici con cui l’odontoiatria si andava sviluppando. Costen mise per primo il dito nella piaga: sintomi che nascono e si risolvono in bocca e che il dentista non solo non vede ma nemmeno si sognava di dover guardare (1934).

Un reumatologo Brodie (1942) disegnò lo schema secondo cui avviene la stabilizzazione del cranio e della mandibola.

Si introduce la necessità di rilevare sia una posizione di rilassamento che di motilità mandibolare, per mezzo del kinesiografo 49-50-51-52.
La diffusione delle ricostruzioni protesiche dure (porcellana) non salvavano più con la generosità dell’usura il manufatto costruito senza criterio così come in terapia l’estendersi delle possibilità terapeutiche in ortodonzia e in chirurgia ortognatica (anni 1970-80) obbligavano a riconsiderare il problema delle recidive. L’introduzione di sistemi computerizzati di calcolo permetterà di misurare rispetto a un piano dinamico di riferimento l’orientamento spaziale degli elementi morfologici dentali e l’analisi elettronica del movimento dell’asse terminale di rotazione della mandibola 106-107-108, rielaborando la ricerca di Gysi, permette di investigare sul rapporto condilo-disco elemento costitutivo della dinamica mandibolare arrivando a definire i rapporti antropometrici del viso e l’anatomia funzionale dei denti che permette una funzione masticatoria fisiologica senza pagare il prezzo di danni sintomatologici.

Si pensa dunque che la risoluzione della sintomatologia algica e disfunzionale della bocca possa essere risolta intervenendo sui limiti geometrici del movimento della mandibola gestendo quindi l’articolato dentale come un elemento di cognizione propriocettiva capace di reindirizzare gli schemi motori alterati .

In questi ultimi anni questa specialità è stata oggetto di una tempesta di stimoli clinici portati da altre specialità che hanno evidenziato l’importanza di proseguire nella ricerca clinica per migliorare e ridurre l’invasività terapeutica. "L’international association for the study of pain" ha dedicato un volume monografico all’argomento (1995) 4. E’ interessante ancora oggi conoscere, gli articolatori e le leggi di Hanau, la "disclusione canina di Schwiler, l’Occlusione Organica", ed altro ancora 6.

Il primo grossolano simulatore meccanico dei movimenti mandibolari, di cui ci giunse notizia, fu ideato da un dentista di Federico Barbarossa: Philip Pfaff, caposcuola tedesco, a cui sono da attribuire pure i primi modelli in gesso ricavati da impronte in cera (1756). Dubois de Chemant costruisce nel 1876 i primi blocchi di denti in porcellana, perfezionati poi, per essere adoperati in pratica, dal Fonzi nel 1808.

Nel 1805 Gariot ideò ed attuò il primo rudimentale articolatore. Nel 1841 sorse in USA la prima rivista dentale: "American journal of dental Science", che contribuì enormemente allo sviluppo di tutta l’odontoiatria. Bonwill 27, matematico e dentista, cominciò i suoi studi sull’occlusione nel 1850 e fu il primo a riconoscere criteri matematici nell’occlusione. La sua competenza gli permise di applicare le leggi matematiche all’occlusione e quindi di cominciare a pensare ad un scienza gnatologica. Costruì un articolatore, basato sul famoso triangolo equilatero; un lato congiungeva i due condili e gli altri due congiungevano i condili con il punto medio-incisivo mandibolare. Ancora oggi costruttori di articolatori, non avendo altri parametri a cui ricorrere, sono costretti a rispettare il pensiero di Bonwill, che, da molti, è considerato ideatore di un principio inequivocabile della geometria buccale. Malgrado Bonwill usasse un articolatore senza guide condilari, egli fu l’ideatore anche della famosa "occlusione bilanciata", per le protesi totali. Per tanti anni nessuno si accorse quanto fosse difficile, per non dire impossibile, impostare una occlusione bilanciata senza che l’articolatore avesse le "guide condilari".

Nel 1890 Von Spee antropologo studiando crani secchi, trovò che l’arcata dentaria presentava spesso una curva occlusale sagittale a concavità superiore (curva che oggi porta il suo nome), e sospettò che nell’uomo, la natura l’avesse prodotta facendo ruotare la mandibola attorno a un centro immaginario, posto in alto dietro la glabella.

Nel 1902 Christensen costruì un articolatore, che fu il prototipo degli articolatori aggiustabili. Riuscì a dimostrare la "riproducibilità" su mezzo meccanico del percorso del condilo lungo l’eminenza articolare con registrazioni intra-orali; aveva osservato che interponendo due basi di cera piatte tra le arcate, e facendo scorrere la mandibola in protrusione, si creava uno spazio (beanza) tra i denti posteriori (il fenomeno di Christensen), che fu da lui correttamente interpretata: fenomeno causato dall’inclinazione del tragitto condilare.

Quando Gysi costruì il primo articolatore aggiustabile con il famoso tragitto ad arco gotico intra-orale; pur accettando il fenomeno di Christensen, si accorse che la discesa del condilo sull’eminenza articolare non avveniva in modo lineare, come avveniva con l’articolatore. Negli anni ‘20 Monson sostenne che non era il movimento dei condili a governare l’occlusione dei denti ma era l’occlusione a influenzare il movimento dei condili nella fossa condiloidea. Su questi concetti costruì il suo articolatore senza alcun tipo di movimento condilare ma con il triangolo di Bonwill, la curva di Spee e in più la curva di Monson.

Stuart costruì un articolatore a valori "individuali" di tipo Arcon, cioè con il condilo alla branca inferiore e fossa alla superiore, come nell’ATM.
Stuart e Stallard avevano partecipato al gruppo di Mc Collum 70, con cui avevano condiviso il concetto della occlusione bilanciata, ma poi formularono una nuova ipotesi: "l’occlusione organica" che fu un superamento concettuale importante. In sintesi il rapporto occlusale dell’occlusione organica consiste in:

a) Rapporto cuspide-fossa: le cuspidi vestibolari inferiori e palatali superiori devono occludere nelle fosse antagoniste e non in corrispondenza degli spazi interdentali, che, aprendosi danneggiano il parodonto.
b) le "cuspidi di taglio" (linguali inferiori e vestibolari superiori) non devono toccarsi e come le parti di una forbice devono "tagliare" il cibo.
c) tutte le cuspidi devono "battere" contemporaneamente, senza interferenze. I settori frontali vicinissimi tra loro , ma non in contatto, vengono "protetti" dai posteriori, così come gli anteriori nei movimenti eccentrici salvano i posteriori: " concetto della mutua protezione".
d) la disclusione e la guida canina e incisiva: il punto più importante della filosofia dell’occlusione organica è la totale esclusione di qualunque tipo di bilanciamento; nei movimenti protrusivi e di lateralità la guida canina e incisiva impedisce alcun tipo di contatto laterale o posteriore considerato nocivo al sistema.

A metà del secolo scorso inizia una scuola di pensiero che va alla ricerca dei principi non più meccanici, ma biologici, che regolano il funzionamento dell’organo stomatognatico. Negli anni ‘50 Posselt 91 è stato il pioniere della gnatologia moderna; egli fu il primo, a proporre ricerche assolutamente originali sui problemi disfunzionali e della riabilitazione del sistema masticatorio; dimostrò, tra l’altro, che la massima retrusione dei condili (ovvero la posizione posteriore) che era stata ritenuta una posizione funzionalmente accettabile per tutti i pazienti, era presente nel 12% della popolazione; ciò significava che per la grande maggioranza dei pazienti l’occlusione centrica o abituale era sicuramente anteriore all’asse cerniera o relazione centrica.

Si avviarono dibatti infuocati fino alla fine degli anni ’80 per capire quale era il riferimento ideale per il clinico:

• Occlusione centrica
• Relazione centrica
• Occlusione abituale
• Massima intercuspidazione
  

Una competizione scientifica avvincente anche sul significato biologico e strutturale di queste espressioni. Mongini 75 trovò che il 90% della coincidenza tra la massima retrusione (relazione centrica) e massima intercuspidazione è dovuta a dislocazione posteriore del condilo (quindi quel 2% di Posselt si ridurrebbe allo 0,2%). Le dispute si conclusero con un mezzo compromesso: la massima intercuspidazione coincida con una posizione leggermente anteriore dei condili rispetto alla posizione più retrusa. Si decise di togliere alla relazione centrica (massima retrusione) la dignità di posizione ideale e funzionale; si trattava di un artefatto potenzialmente dannoso per le componenti del sistema masticatorio.

Ma Posselt aprì il campo agli studi elettromiografici dei muscoli masticatori e cinematici sui tragitti mandibolari (il diagramma di Posselt primeggiò per decenni in tutti i congressi di gnatologia).

Negli anni 1970 Shore, Farrar 32 e Gelb rivoluzionavano il panorama scientifico dando un forte impulso a conoscenze dell’intimo funzionamento dell’organo stomatognatico.

A Shore si deve un’analisi dettagliata del trauma occlusale e del nesso esistente tra carichi occlusali e problematiche parodontali, temi ancor oggi attuali e dibattuti.

Un capitolo a parte merita William Farrar: egli si giovò del fatto di avere un fratello studioso di ortopedia che lo aiutò a comprendere la fisiopatologia delle articolazioni temporo-mandibolari. Si trattò di un’autentica rivoluzione nelle conoscenze gnatologiche. Grazie a lui si scoprì la dinamica condilo-discale e il nesso esistente tra le malocclusioni e i disordini cranio-mandibolari. Le sue nozioni furono completate, solo dalla diagnostica artroscopica degli anni ‘90 che definì meglio la patologia intra-capsulare.

Gelb H. è stato il primo ad introdurre discipline complementari come la chinesiologia applicata alla gnatologia e negli ultimi 15 anni la grande propulsione degli studi gnatologici ha ceduto il passo alla posturologia, una scienza multidisciplinare, per certi versi inesplorata, dove convivono specialisti e paramedici con diverse formazioni scientifiche, che troppo spesso formulano diagnosi a dir poco eterogenee.