Influence of Masticatory Muscle Function on Transverse Skull Dimensions in the Growing Rat

Abstract

Aim: The aim of this study was to elucidate the influence of reduced masticatory muscle function on the transversal dimensions of the premaxilla, maxilla (including the dental arch) and the calvaria in the growing rat.

Material and Methods: 38 growing male albino rats were used. 14 animals were killed at the beginning of the experiment to provide baseline values (Young Group). The remaining animals were randomly divided into two equal groups; one received the ordinary diet in hard pellet form (Hard Diet Group), and the other a soft diet (Soft Diet Group). The experimental period started when the rats were 28 days old and had a duration of 28 days. 3D measurements of the dentofacial skeleton were performed on dry skulls with a Reflex microscope.

Results: No inter-group differences were found in mean body weight and overall length of the cranium. The dental arch was found to be narrower in the third molar region in the Soft Diet Group, possibly due to less growth in the midpalatal suture and/or to reduced occlusal loading. This may be due to the first and second molars having been in occlusion at the beginning of the experimental period, while the third molars were not. Furthermore, the premaxilla and the frontal bones at the most lateral part of the temporal crest were narrower in the Soft Diet Group, these regions being areas of masticatory muscle attachment.

Zusammenfassung

Ziel: Ziel dieser Studie war es, den Einfluss einer reduzierten Kaumuskelfunktion auf die transversale Dimension der Prämaxilla, der Maxilla (einschließlich des Zahnbogens) und des knöchernen Schädeldachs bei der wachsenden Ratte zu untersuchen.

Material und Methode: Das Untersuchungsmaterial bestand aus 38 im Wachstum befindlichen männlichen Albinoratten. 14 Tiere wurden zu Beginn des Experiments getötet, um Basiswerte zu erhalten (ldquo;junge Gruppe”). Die übrigen Tiere wurden randomisiert in zwei gleich große Gruppen aufgeteilt. Eine Gruppe erhielt die normale Nahrung in Form von harten Pellets (“Hartdiätgruppe”), während an die andere Gruppe eine weiche Nahrung verfüttert wurde (“Weichdiätgruppe”). Das Experiment begann, als die Ratten 28 Tage alt waren, und der Untersuchungszeitraum betrug 28 Tage. Mit dem Reflexmikroskop wurden dreidimensionale Messungen des dentofazialen Skeletts an präparierten Schädeln vorgenommen.

Ergebnisse: Beim mittleren Körpergewicht und der Gesamtlänge des Schädels konnte zwischen den beiden Untersuchungsgruppen kein Unterschied festgestellt werden. In der Weichdiätgruppe fand sich im Bereich der dritten Molaren ein im Vergleich zur Hartdiätgruppe schmalerer Zahnbogen, was wahrscheinlich auf ein geringeres Wachstum der Sutura palatina oder/und die reduzierte okklusale Belastung zurückzuführen ist. Eine mögliche Ursache dafür ist, dass die ersten und zweiten Molaren im Gegensatz zu den dritten Molaren zu Beginn des Untersuchungszeitraums in Okklusion waren. Zudem waren die Prämaxilla und die frontalen Knochen am lateralsten Anteil ihrer Temporalleiste in der Weichdiätgruppe schmaler, da diese Regionen Ansatzstellen der mastikatorischen Muskeln darstellen.