Совершенство биологических
систем, их чрезвычайно высокая приспособленность к условиям
окружающей среды издавна вызывают восхищение. Аристотель
считал оптимальность биологических систем краеугольным камнем
в понимании биологических явлений, “ибо не случайность,
но целесообразность присутствует во всех произведениях природы
и притом в наивысшей степени”.
Природа оптимальности биологических
и, в частности, биомеханических систем непосредственно связана
с действием естественного отбора. Поэтому критерий оптимальности
структурно-функциональной организации биологической системы
может быть установлен путем анализа действия отбора.
Важнейший, принципиальный
вопрос теории оптимальных биологических структур связан
с установлением связи критериев оптимальности непосредственно
с действием отбора. Иными словами, речь идет о математической
модели, которая позволила бы определить критерий оптимальности
для конкрентной биологической (или биомеханической) задачи.
Явная оптимальность формы
и структуры органов челюстно-лицевой области давно обратила
на себя внимание ученых.
Между органами челюстно-лицевой
системы существует взаимосвязь. Она объясняется не только
их фило - и онтогенетическим происхождением, но и общим
морфологическим и функциональным единством. Каждый орган
выполняет присущую только ему функцию, которая является
лишь частью функции всей челюстно-лицевой системы. Изменение
одного из них, как правило, вызывает нарушение формы и функции
другого.
В последние десятилетия
большое развитие в медицине и биологии получили исследования
по различным проблемам биомеханики. Такие разделы биомеханики,
как кинематика, статика и динамика будут развиваться в стоматологии
только при условии сочетания положений из этих разделов
с моделированием (математическим и натуральным) и учетом
параметров силы из физики. Биомеханика – это раздел биофизики,
который в стоматологии изучает проявления механической силы
сокращения мышц и реакцию зубов, зубных рядов, пародонта,
челюстных костей, слизистой полости рта, височно-нижнечелюстных
суставов и их связочного аппарата на эту силу.
Эта реакция проявляется
в виде знакопеременных деформаций сжатия и растяжения, т.е.
ткани и органы зубочелюстной системы находятся в какое то
время в напряженно-деформированном состоянии. Такое состояние
возникает не только в норме, но и при восстановлении поврежденных
или утраченных тканей и органов, когда последние взаимодействуют
с восстанавливающими и преобразующими конструкциями.
Основная функция лицевых
костей заключается в обеспечении необходимых прочностных
характеристик органов челюстно-лицевой области при статических
и динамических воздействиях. В то же время, органы челюстно-лицевой
области морфологически и функционально тесно взаимосвязаны
с костной основой, а значит и их лечение.
В связи с этим постановка
задачи оптимизации органов челюстно-лицевой области и их
стоматологическим лечением весьма близка к постановке чисто
технических задач, связанных с оптимизацией сложных инженерных
конструкций.
Для того чтобы познать закономерности
возникновения напряженно-деформированного состояния тканей
и органов зубочелюстной системы необходимо иметь методологию
самого познания.
Во-первых, нужно четко различать
о каких функциях идет речь: жевание, глотание, речь, поддержание
гемостаза и т.д.
Во-вторых, определить степень
участия тех или иных тканей и органов зубочелюстной системы
в выполнении конкретных биологических функций.
В-третьих, познать характер
и величину возникающих функциональных нагрузок.
В-четвертых, изучить структуру
и биоархитектонику тканей и органов зубочелюстной системы,
с учетом нормы, патологии, пола, возраста и т.п.
В-пятых, познать закономерности
биохимического и биомеханического поведения тканей и органов
зубочелюстной системы.
В-шестых, изучить структуру
и свойства материалов и конструкций, взаимодействующих с
тканями и органами зубочелюстной системы.
