Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Materialverlust schützt Zähne gegen Ermüdungsbruch

25.04.2013
Computersimulationen zeigen: Die Reduktion der natürlichen Zahnabnutzung könnte die Hauptursache für weit verbreitete Zahnhalsdefekte sein

Wissenschaftler am Max-Planck Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und am Senckenberg Forschungsinstitut in Frankfurt haben gemeinsam mit Zahntechnikern Belastungsanalysen an menschlichen Vorbackenzähnen durchgeführt.


Kollisionserkennung (rot) zwischen den unteren rechten Vorbackenzähnen, dem ersten Backenzahn und dem oberen rechten Vorbackenzähnen
© Senckenberg

Sie kommen zu dem Ergebnis, dass die sehr häufig auftretenden Schmelzabsprengungen am Zahnhals mit der in industrialisierten Gesellschaften reduzierten Zahnabnutzung im Zusammenhang stehen können.

Unsere Zähne sind uns wichtig und teuer. Dabei stehen heute oft ästhetische Aspekte im Vordergrund. Ein gesundes Gebiss soll strahlend weiße Zahnkronen und möglichst keine Zahnabnutzung aufweisen. Die evolutionäre Geschichte unseres Gebisses lehrt uns allerdings etwas anderes. Eine natürliche Zahnabnutzung als unvermeidbare Folge der Nahrungszerkleinerung und des Lebensraumes begleitet seit Urzeiten die Evolution der Menschen.

„In unseren industrialisierten Gesellschaften finden wir an den Zähnen einen deutlichen Anstieg von Zahnhalsdefekten“, erklärt Ottmar Kullmer vom Senckenberg Forschungsinstitut: „Aufgrund unserer Berechnungen der Kaubelastung gehen wir davon aus, dass regelmäßig wiederkehrende Zugkräfte besonders im Zahnhalsbereich die Ursache für viele der heutigen Schmelzabsprengungen sein könnte.“

Die Forscher benutzten Methoden aus der Ingenieurwissenschaft (Finite-Elemente-Analyse, FEA), nachdem zuvor mit Hilfe einer im Senckenberg Forschungsinstitut entwickelten Software (Occlusal Fingerprint Analyser) die genauen Zahn-zu-Zahn Kontakte bestimmt wurden. „Die individuellen Zahnkontakte dienten zur möglichst realitätsnahen Computersimulation der Belastungsverteilung beim Zubeißen“, erörtert Stefano Benazzi vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, der die Finite-Elemente-Analysen durchführte. Um die Veränderung des Belastungsmusters in ein und derselben Zahnkrone in unterschiedlichem Abnutzungsalter zu untersuchen, wurden zwei der kleineren Vorbackenzähne, der Prämolaren, mit Hilfe ihrer ermittelten Bewegungsdaten im Labor künstlich abgeschliffen. Damit wurde die natürliche Abnutzung nachgestellt und so konnte berechnet werden, wie sich das Belastungsmuster mit dem kontinuierlichen Abrieb von Zahnsubstanz verändert.

In den stärker abgenutzten Zähnen verteilt sich die Belastung wesentlich besser über die gesamte Zahnkrone, sodass die Zugspannungen deutlich reduziert werden. „Die Evolution scheint hier eine durchaus erfolgreiche Kompromisslösung zwischen Materialverlust und möglichst langem Funktionserhalt gefunden zu haben“, so Benazzi. Die Verlängerung unserer Lebensspanne, und die Verringerung der Zahnabnutzung stellen die moderne Zahnmedizin vor die große Herausforderung die biologische Anpassung und unsere schnelle kulturelle Entwicklung in der Zahnheilkunde zu berücksichtigen, so die Wissenschaftler.

Ansprechpartner
Dr. Stefano Benazzi,
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Telefon: +49 341 3550-362
E-Mail: stefano_benazzi@­eva.mpg.de
Dr. Ottmar Kullmer,
Abteilung Paläoanthropologie und Messelforschung
Senckenberg Forschungsinstitut, Frankfurt am Main
Telefon: +49 69 7542-1364
E-Mail: okullmer@­senckenberg.de
Sandra Jacob,
Pressebeauftragte
Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, Leipzig
Telefon: +49 3 419952-110
E-Mail: jacob@­eva.mpg.de
Regina Bartel,
Pressestelle
Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung
Telefon: +49 69 7542-1434
E-Mail: regina.bartel@­senckenberg.de

Originalpublikation
Stefano Benazzi, Huynh Nhu Nguyen, Dieter Schulz, Ian R. Grosse, Giorgio Gruppioni, Jean-Jacques Hublin, Ottmar Kullmer
The Evolutionary Paradox of Tooth Wear: Simply Destruction or Inevitable Adaptation?

PLOS ONE, 24. April 2013

Dr. Stefano Benazzi | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/7114458/zaehne_materialverlust

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn
19.01.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Sicher und gesund arbeiten mit Datenbrillen
13.01.2017 | Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde

23.01.2017 | Geowissenschaften

Immunabwehr ohne Kollateralschaden

23.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

23.01.2017 | Physik Astronomie