1. ¿Qué parte se mueve en la articulación temporomandibular al abrir la boca?
Al colocar un dedo frente a la oreja y abrir y cerrar la boca, se identifica la zona en movimiento. Esa zona es la articulación temporomandibular. Se forma cuando la parte superior de la mandíbula inferior, llamada cóndilo mandibular, encaja en una depresión del hueso temporal del cráneo, conocida como fosa mandibular [1].
Entre los dos huesos existe un disco articular hecho de fibrocartílago, que actúa como amortiguador [1]. Este disco también suaviza los movimientos de apertura y cierre. Al abrir la boca, el cóndilo mandibular gira y se desliza hacia adelante; la explicación exacta de estos detalles varía ligeramente según la fuente [1].
La capacidad de apertura de la boca tiene una referencia clínica. Para una persona de estatura promedio, se espera una apertura mínima de 40 mm (4 cm) entre las puntas de los dientes incisivos superiores e inferiores. Este es un criterio de diagnóstico, no un valor universal para todas las personas [1].
Una vez comprendidos los huesos y la articulación, surge la siguiente pregunta: ¿qué mueve esta mandíbula?
2. ¿Qué fuerza generan los cuatro músculos masticatorios que mueven la mandíbula?
La articulación temporomandibular es movida por cuatro músculos llamados músculos masticatorios: masetero, temporal, pterigoideo medial y pterigoideo lateral. Estos se insertan entre el cráneo y la mandíbula inferior, elevando esta última. Su función no se limita a masticar; también participan profundamente en la deglución y la pronunciación [2].
¿Qué fuerza generan? Un estudio midió la fuerza máxima de mordida en hombres adultos, en una posición donde los dientes superiores e inferiores se entrelazan uno a uno. La fuerza fue de aproximadamente 684 newtons en el lado derecho y 694 newtons en el izquierdo. Convertido a peso, esto equivale a unos 70 kilogramos-fuerza (valor calculado por quien escribe el artículo) [3].
Sin embargo, estos datos provienen únicamente de hombres adultos, y el número de participantes no se especifica en el resumen. La desviación estándar fue de aproximadamente 200 newtons, lo que indica una gran variabilidad individual. Se observó una tendencia a que quienes tienen un masetero más grande generan más fuerza de mordida, pero no se incluyen valores de mujeres ni niños [3].
Tanta fuerza se aplica a los mismos huesos durante años en la dieta diaria. ¿Cómo responden los huesos a esta fuerza?
3. ¿Pueden los huesos de la mandíbula remodelarse según la fuerza de masticación?
Podría pensarse que la forma de los huesos queda fija una vez formados. Sin embargo, en experimentos con ratones y simulaciones, se ha mostrado la posibilidad de que los huesos de la mandíbula se remodelen según su uso. Un equipo de investigación de la Universidad Médica y Dental de Tokio y otras instituciones (presentado por la Agencia Japonesa de Investigación Médica y Desarrollo, AMED, en 2019) combinó experimentos con ratones y simulaciones por computadora [4].
En el experimento con ratones, al morder con fuerza, las células óseas dentro del hueso de la mandíbula se activan y promueven la formación ósea. Los investigadores reportan que, por lo tanto, se cree que el hueso de la mandíbula se remodela hacia una forma capaz de soportar la fuerza de masticación [4].
¿Cómo cambió la forma específicamente? En ratones alimentados con comida más dura para aumentar la fuerza de mordida, el hueso donde se inserta el masetero sobresalió, mientras que la altura del hueso mandibular inferior disminuyó. Este cambio fue predicho por la simulación y observado mediante microtomografía computarizada [4].
¿Se aplica esto directamente a los humanos? Estos son resultados en ratones. No se puede afirmar con certeza que ocurra lo mismo en la mandíbula humana. Aun así, la idea de que "los huesos pueden cambiar de forma según la fuerza" es una pista útil al considerar la estructura de los huesos de la mandíbula [4].
Si la fuerza de masticación influye en la forma del hueso, ¿de dónde proviene el hueso original?
4. ¿De qué se cree que evolucionó la primera mandíbula de los animales?
Los huesos de la mandíbula no siempre tuvieron su forma actual. Se cree que las mandíbulas de los primeros fósiles de los grupos con mandíbula evolucionaron hace más de 400 millones de años a partir de una serie de huesos que sostenían las branquias, llamados arcos branquiales [5].
Un estudio de 2022 de la Universidad de Bristol analizó la forma de las mandíbulas fósiles. Existe una compensación (trade-off) entre una forma que permite abrir y cerrar la boca rápidamente y una forma que no se rompe al morder. Entre los fósiles estudiados, los más antiguos mostraban un equilibrio casi óptimo entre velocidad y resistencia [5].
¿Hasta qué punto se puede afirmar esto? Es importante notar que no se puede decir categóricamente que "las branquias se convirtieron directamente en la mandíbula". La teoría de que la mandíbula se originó a partir de los arcos branquiales es sólida, pero los detalles de cómo surgió la primera mandíbula siguen siendo objeto de investigación [5].
La mandíbula así surgida asumiría un papel inesperado en otros animales.
5. ¿Qué relación hay entre los huesos de la mandíbula y los huesecillos del oído?
En el oído de los mamíferos hay huesos pequeños llamados huesecillos del oído. Son huesos que transmiten el sonido, y se cree que originalmente eran parte de los huesos de la mandíbula. La explicación evolutiva es que, a lo largo de muchas generaciones, parte de los huesos de la mandíbula se desplazaron gradualmente hacia el interior del cráneo, convirtiéndose en los pequeños huesos del oído medio [6].
Un estudio publicado en Nature en 2019 examinó fósiles de un pequeño mamífero de unos 50 gramos de peso estimado, hallados en estratos de hace aproximadamente 120 millones de años en China. Los resultados sugieren que este cambio pudo ocurrir al menos tres veces en linajes separados. También se señala que la necesidad de masticar alimentos pudo influir en el desarrollo del oído medio [6].
¿Qué hueso se corresponde con cuál? En los sinápsidos ancestrales, los huesos cuadrado y articular formaban la articulación de la mandíbula. En los mamíferos, estos huesos se corresponden con el yunque y el martillo, respectivamente. En aves y reptiles, los huesos correspondientes aún forman parte de la articulación de la mandíbula [7].
Los huesos involucrados en la articulación de la mandíbula cambiaron su función a huesos que transmiten sonido. El uso de los huesos no parece estar fijado en una sola función.
6. ¿Qué puedes comprobar tú mismo con el movimiento de tu mandíbula?
Coloca un dedo frente a la oreja y abre y cierra la boca lentamente. Sentirás el extremo del hueso en movimiento. Luego, muerde suavemente con los dientes posteriores y coloca la mano en la parte lateral de la mejilla; notarás cómo se hincha el músculo. No abras la boca con fuerza ni aprietes los dientes con exceso; si sientes dolor, detente [1].
Esto no es una investigación, sino una experiencia para percibir la estructura. También puede ser útil prestar un poco de atención a los movimientos dentro de la boca al comer.
Si quieres saber más, la publicación de AMED en la sección de fuentes ofrece una lectura breve en japonés sobre cómo los huesos cambian de forma según la fuerza. Para la historia de los huesos del oído, el resumen de investigación de Nature Asia es un buen punto de partida [6].