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Journal of Athletic Training 47
Journal of Athletic Training 2007;42(1):47–50
by the National Athletic Trainers’ Association, Inc
www.journalofathletictraining.org
A Preliminary Report of Structural Changes
to Mouthguards During 1 Season of
High School Football
Gianluca Del Rossi, PhD, ATC; Peter Lisman, MS, ATC;
Marco A. Leyte-Vidal, DMD
University of Miami, Coral Gables, FL
Context: Extensive changes to mouthguards may occur as
a result of wear and tear and equipment abuse.
Objective: To examine how the shape and thickness of custom-
fabricated mouthguards change over the course of a complete
season of high school football.
Design: Repeated-measures, case-series study.
Setting: High school.
Patients or Other Participants: Fifteen high school varsity football
players aged 15 to 17 years began the investigation; 4 participants
lost their mouthguards before the end of the season.
Main Outcomes Measure(s): Custom-made mouthguards
were examined before the start of the season, midway through
the season, and at the end of the season to document changes
to material thickness and shape. Along with evaluating the
thickness of mouthguards at the incisor/canine and molar regions,
we assessed shape retention by evaluating the width of
the mouthguard channel at the first molar.
Results: Material thickness at the incisor/canine region decreased
by approximately 16% (F2,20 34.20, P .001) after
6 weeks of participation. Over the same time period, the mouthguard
thickness at the molars decreased by 23% (F2,20 31.92,
P .001), and the shape of the mouthguards changed as well
(F1,11 6.01, P .029).
Conclusions: Although test mouthguards displayed significant
deterioration in shape and material thickness, more research
is needed to establish wearing length. Frequent inspections
of mouthguards are advised to ensure that fit and
protective abilities have not been compromised.
Key Words: oral trauma, mouth protection, dental injury
Key Points
• Mouthguard shape and thickness had changed significantly by 6 weeks into the football season.
• Frequent inspection of mouthguards is advised to ensure that fit is proper and that protective abilities have not been
compromised.
To provide optimal safety during sport participation, the
Academy for Sports Dentistry advocates the use of a
properly fitted mouthguard and favors the use of a custom-
fabricated device.1 The Academy recommends that
mouthguards be sufficiently thick to reduce impact forces and
retain their shape so that they are not dislodged on impact.
Furthermore, the Academy supports the use of mouthguards
that are capable of maintaining these characteristics for, preferably,
1 full season of play.
Few authors have examined whether mouthguards can
maintain an appropriate level of material thickness and preserve
their shape for an entire athletic season. Initial research
by Chaconas et al2 revealed that in most cases mouthguard
thickness was minimally reduced during the progression of the
playing season. However, changes to the protective equipment
were tracked for only half the season of play. Recently, Waked
et al3 assessed the effects of aging on the retention of mouthguard
shape. To impart the characteristics and properties of
age, mouthguards were put through a number of cleaning cycles:
each mouthguard was soaked in 60F (16C) water for
48 hours and then brushed 100 times with a soft toothbrush
in soapy water at 140F (60C). This aging regimen, designed
to represent the cleaning cycles of mouthguards in regular use,
resulted in significant dimensional changes to the central incisor
region of the mouthguard. Although simulations such as
these might reproduce changes that are perhaps the result of
regular usage patterns, they cannot, unfortunately, account for
certain aspects of aging, such as mouthguard abuse (eg, from
excessive biting).
In truth, one cannot obtain an accurate indication of the
lasting effects of a mouthguard if the assessed changes are not
the result of actual use or if the investigation is not extended
for a reasonable length of time. Our objective was to evaluate
the magnitude of structural changes (ie, to material thickness
and shape) that occur in custom-fabricated mouthguards during
a 12-week season of high school football.
METHODS
In this repeated-measures, case-series design study, we considered
3 dependent variables: mouthguard thickness at the
labial and occlusal surfaces and mouthguard shape. These
measures depended on a single experimental condition or independent
variable: time.
Participants
Only subjects using mouthguards constructed in the same
manner with the same type of material were considered for
48 Volume 42 • Number 1 • March 2007
Table 1. Thickness of Mouthguard Material as Mean (SD) in mm
(n 11)
Measurement
Location Preseason Midseason End of Season
Occlusal surface 2.04 (0.15) 1.57 (0.28)* 1.51 (0.29)*
Labial surface 1.82 (0.13) 1.53 (0.13)* 1.49 (0.18)*
*Indicates that values are significantly less than preseason measures
(P .05).
Locations of mouthguard measurements. a, Channel width at the
left first molar. b, Occlusal thickness at the distolingual cusp of
the right second molar. c, Occlusal thickness at the distobuccal
cusp of the right second molar.
this investigation. To meet this requirement, all subjects were
recruited from a single sport team. A local high school that
supplied all members of its varsity football team with customfabricated
mouthguards granted us permission to complete this
investigation at their institution. Of the 39 athletes on the varsity
football team, only 15 (age range, 15–17 years) agreed to
participate in this study, which was approved by the Western
Institutional Review Board on behalf of the university. Assent
and consent were obtained from subjects and parents or guardians,
respectively.
Procedures
Each of the study participants was provided 1 laminated,
custom-fabricated mouthguard at the beginning of the football
season. The football season was 12 weeks long and consisted
of 7 games. The test mouthguards used by the athletes were
all produced at one dental laboratory, and each was manufactured
in the same manner to create mouthguards with similar
specifications. Mouthguards were all produced from impressions
of the maxillary teeth and were constructed using the
same colored ethyl vinyl acetate material. Although the prefabrication
thickness of the mouthguard material was 4 mm (2
sheets), the thermoforming process employed in the fabrication
of the mouthguards resulted in an approximately 50%
reduction in material thickness (Table 1). Furthermore, none
of the mouthguards were constructed with balanced occlusion,
as only impressions of the maxillary teeth were made available
to the laboratory. When occlusion is balanced, the total biting
surface of the maxillary mouthguard is in contact with the
mandibular teeth. Any participant who lost the original mouthguard
or required a new mouthguard at any time during the
season was provided a replacement mouthguard but was excluded
from the study at that point.
Before the mouthguards were distributed to the athletes, we
noted various baseline thickness measurements and shape
characteristics. To accurately assess the material thickness of
the mouthguards, we obtained measurements using a springloaded
caliper gauge accurate to 0.1 mm. Each measurement
was repeated twice and the average thickness recorded. The
occlusal thickness at the chewing surface of the mouthguards
was assessed by obtaining measurements from the distobuccal
and distolingual cusps of the second molars on both the right
and left sides (Figure). If the second molar was missing, measurements
were completed at the first molar. Measurements of
the labial thickness (ie, the surface adjacent to the lips) were
collected from the central incisors and both the right and left
canines. Along with a baseline assessment recorded before the
start of the season, the aforementioned measurements were
repeated at the midpoint (6 weeks) and again at the end of the
playing season (12 weeks). The overall average thickness at
the occlusal and labial regions was then calculated using both
right and left side measurements, and the mean was included
in the statistical analysis.
In addition to thickness measures, changes to mouthguard
shape were determined by evaluating the changes to the width
of the mouthguard channel at the location of the first molar
(Figure). Width measurements were achieved using a digital
caliper (model MT5-00193; Mitutoyo American Corp, Aurora,
IL). Shape retention was assessed once on both the right and
left sides of the mouthguards, and these measurements were
then repeated on 2 other occasions after the initial assessment
(midseason and end of the season). Width data obtained from
the right and left sides were then combined, and the average
of these measurements was used for statistical analysis.
Data Analysis
We calculated a 1 (group) 3 (time) analysis of variance
with repeated measures to evaluate changes in each of the 3
dependent variables considered in this study: mean occlusal
thickness, mean labial thickness, and average channel width
(right and left sides). Post hoc pairwise comparisons with Bonferroni
adjustments were calculated when necessary. All statistical
analyses were performed using SPSS statistical software
(version 11.5; SPSS Inc, Chicago, IL), with the level of
significance for all statistical tests set a priori at .05.
RESULTS
Our investigation began with 15 subjects, but only 11 completed
the study, as 4 mouthguards were lost after the midpoint
of the season. Rather than impute data for the missing values,
we only analyzed data from the 11 subjects who completed
the study.
Statistical tests performed on thickness data collected from
the labial surface of both the incisors and canines revealed a
significant main effect (F2,20 34.20, P .001, Mauchly W
.832, P .437; Table 1). The labial thickness decreased
about 16% from preseason to midseason and decreased an additional
2% to 3% from the middle of the season to the end
of the season. Post hoc tests revealed a significant difference
between the preseason and midseason labial thickness (P
.001), as well as between preseason and end-of-season thickJournal
of Athletic Training 49
Table 2. Right and Left Side Channel Width at the First Molar as
Mean (SD) (n 11)
Time Mouthguard Width, mm
Preseason 22.27 (1.25)
Midseason 24.78 (3.73)
End of season 25.06 (3.75)
ness (P .001). No difference was noted between midseason
and end-of-season measurements (P 1.0).
The thickness at the occlusal surface changed significantly
over the course of the season (F2,20 31.92, P .001,
Mauchly W .762, P .295). Decreases in occlusal thickness
were 23% and 26%, respectively, when comparing preseason
mouthguard thickness with midseason and end-of-season
measurements. Again, post hoc tests revealed a significant
change between the preseason measurement and the midseason
measurement (P .001) and between baseline and end-ofseason
measurements (P .001) only.
As with thickness measurements, width measurements collected
from the right and left sides of the mouthguards were
combined for statistical analysis. A significant change was noted
in mouthguard width (F1,11 6.01, P .029; Mauchly W
.158, P .001); therefore, the Huynh-Feldt adjustment for
degrees of freedom was applied. Unfortunately, post hoc tests
did not reach statistical significance when the Bonferroni correction
was applied. Thus, a measure of effect size (ie, Cohen
d ) was computed for each comparison. A large effect size (ie,
any value greater than 0.8) was recorded for the preseason to
midseason and preseason to postseason comparisons for both
labial (2.40 and 2.38, respectively) and occlusal (1.77 and
1.94, respectively) thicknesses, whereas only a small effect
size was noted at both mouthguard areas for the midseason to
postseason comparison. This finding indicates that although
significance was lost subsequent to the Bonferroni correction,
it was not because of a low effect size but probably because
of our small sample size. Table 2 presents the average change
in channel width over time.
DISCUSSION
A number of authors have demonstrated that the level of
protection offered by mouthguards is related to material thickness.
4–9 Both laboratory studies and in situ tests have revealed
that as the material content of mouthguards is reduced, the
ability of these protective devices to absorb impact energy
decreases. Naturally, with more force transmitted to the teeth,
a greater risk of injury exists.8,9 In one laboratory study, decreasing
the thickness of mouthguard material from 2.0 mm
to 1.5 mm resulted in an increase of approximately 30% in
the peak force transmitted during a drop ball test, and visible
deformation occurred with further reductions. In our investigation,
the material thickness at the occlusal surface decreased
by nearly the same amount (approximately 0.48 mm) after
only 6 weeks. By comparison, this change was greater than
the amount reported by Chaconas et al,2 who revealed that
after half a season of football, the average amount of thinning
that resulted at the occlusal surface of the first molar was less
than 0.1 mm. This discrepancy in mouthguard performance
might be related to manufacturing differences. In our study,
mouthguards were fabricated from 2 sheets of thermoplastic
ethyl vinyl acetate laminated together (ie, fused using high
heat and pressure). In the study by Chaconas et al,2 mouthguards
were fabricated from prelaminated material. The 2-ply
material used by Chaconas et al2 consisted of a thin, soft inner
layer with a slightly thicker, more rigid outer layer for added
strength. Additionally, Chaconas et al2 reported that the
mouthguards used in their study were 3 mm thick, whereas in
our study, the average postfabrication thickness at the occlusal
surface was just over 2 mm.
Previously we mentioned that the mouthguards tracked in
this investigation lacked a balanced occlusion. In the absence
of a balanced occlusion, the maxillary and mandibular occlusal
surfaces do not match up completely, and occlusal contact is
likely to occur primarily at the molar area instead of over the
entire set of teeth. As a result, it is quite possible that this
misalignment could have promoted the excessive amount of
wear we observed at the occlusal region. Furthermore, the
poorly aligned occlusion could also explain the disproportionate
rate of deterioration we reported between the first and second
half of the football season, as occlusal contact would be
expected to continue at the molar region until the area leveled
off and the distribution of contact forces balanced out. Then
again, the discrepancy in deterioration rate might also be related
to the greater number of practices and increased intensity
of practices during the early part of the season.
We found that along with thickness changes, significant alterations
to shape also occurred very early in the course of the
season. The average change in mouthguard shape we detected
was slightly greater than the deformation reported by Waked
et al,3 who also examined width changes in the same general
location. However, the different outcomes in our study and that
of Waked et al3 were not unexpected, given the artificially
reproduced aging process in their study. It should be noted
that although the average change in shape observed by the
midpoint of the season was approximately 9%, in some cases,
the range of change to channel width was noticeably greater.
In those few instances, the extreme alterations in shape were
presumably the result of mouthguard abuse.
Along with normal wear and tear, a user might engage in a
variety of practices that could accelerate changes to material
thickness or mouthguard shape. Mouthguard thinning at the
occlusal surface is certainly magnified if wearers exert excessive
biting pressure or if they grind their teeth abnormally.
Also, removing the mouthguard from its position in the mouth
and chewing on various locations along its margins or fringes
can affect labial thickness and may even result in tears or
punctures of the mouthguard. We believe that these destructive
tendencies could be responsible for the larger-than-anticipated
degree of thinning we detected along the labial surface of test
mouthguards. Another habit too often witnessed among football
players is the temporary wedging or extended storage of
mouthguards between the face mask and helmet. This routine
not only distorts the shape of the mouthguard but may also
increase exposure of the mouthguard to the sun, which should
be avoided. Waked et al3 also called attention to the fact that
the cleaning process itself, if exaggerated or too vigorous, may
alter the structural stability of a mouthguard. Furthermore, improper
cleaning technique, such as using markedly hot water,
can also result in distortion, because most mouthguards are
made of thermoplastic material.3
Many of the reasons proposed to explain the extensive
changes to both thickness and retention of shape are related
to the abuse of mouthguards. If mouthguard abuse is in fact
contributing to the deterioration of these protective devices,
scheduling periodic inspections of the equipment throughout
50 Volume 42 • Number 1 • March 2007
the athletic season might be helpful to verify that both fit and
functionality are preserved but also to perhaps discourage athletes
from causing any detrimental changes to their mouthguards.
Of course, a greater amount of responsibility must also
be deferred to the users to maintain and care for the mouthguards.
To assist with this process, athletes must be provided
with educational resources to make certain that mouthguards
are used correctly, remain in good condition, and stay functional
throughout the season. Additionally, preventive measures,
such as providing athletes with a storage case or, when
possible, attaching mouthguards to a face mask using a latch
or lanyard, may help to minimize the tendency for athletes to
unconsciously alter their mouth protector.
In anticipation of the thinning that may occur, one might be
tempted to fabricate or distribute thicker mouthguards. Reports9–
11 indicate, however, that a drop in compliance tends to
accompany significant increases in material thickness. Waked
and Caputo12 indicated that based upon the normal physiologic
interocclusal space at rest (that is, the space between the maxillary
and mandibular occlusal surfaces), the maximum thickness
that would be comfortable and still be tolerated is approximately
4 mm.
As with most experimental research, the generalizability of
our study results is limited. For example, the participants recruited
for this investigation all played football. We recognize
that football is not the only sport that requires mouth protection.
In those sports in which athletes do not spend much time
waiting to become involved or active, the level of deterioration
might be different because of fewer opportunities to chew and
deform the mouthguards.
In addition, although the participants in our investigation
wore custom-made mouthguards, most high school athletes are
provided with over-the-counter products (eg, a boil-and-bite
mouthguard), which are inexpensive and readily available.
Having studied how custom-fabricated mouthguards deteriorate
over time, we cannot comment on the durability of other
styles of mouthguards (such as the boil-and-bite variety), nor
can we infer how mouthguards made of different materials or
of different material thicknesses would hold up over the course
of an entire season of play. We know, for instance, that although
mouthguards supplied to athletes in this investigation
were made of ethyl vinyl acetate, materials with different levels
of hardness are available for equipment fabrication. Also,
researchers7,9,13,14 have recommended using mouthguards that
are thicker than those provided to our study participants because
of the added protection afforded the user, but another
potential benefit of thicker material is that it might result in a
product that is better suited to resisting breakdown.
One other aspect of the current study that restricts the generalizability
of the results is the small sample size. With any
research investigation, subject dropout is always a risk. This
was an issue with our study, just as it was for Chaconas et al,2
who reported a 35% dropout rate with one particular test group
and indicated that only 13 participants from that group completed
the investigation. Notwithstanding our small sample
size, the preliminary data presented in this investigation have
drawn attention to the durability of custom-fabricated athletic
mouthguards. Clearly, more research is needed to establish the
wearing length of both these and over-the-counter athletic
mouthguards.
In summary, significant changes to both shape and thickness
occurred before the midpoint of the athletic season. These
findings indicate that it may be necessary to examine mouthguards
on a regular basis throughout the season to ascertain
that they have not lost their structural characteristics or protective
attributes. To increase wearing length, dentists and others
responsible for fabricating mouthguards may want to consider
enhancing these devices by increasing (within reason)
the material thickness or by using more durable material. Finally,
educating athletes on the importance of maintaining and
caring for mouthguards may also help to increase the length
of time these protective devices remain suitable for use.
ACKNOWLEDGMENTS
We thank Jeremy Parker, ATC, for his assistance with subject recruitment
and data collection.
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fitted mouthguard.’’ Available at: http://www.sportsdentistry-asd.
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Gianluca Del Rossi, PhD, ATC, contributed to conception and design; acquisition and analysis and interpretation of the data; and drafting,
critical revision, and final approval of the article. Peter Lisman, MS, ATC, contributed to acquisition and analysis and interpretation of the
data and critical revision and final approval of the article. Marco A. Leyte-Vidal, DMD, contributed to conception and design, acquisition
of the data, and drafting, critical revision, and final approval of the article.
Address correspondence to Gianluca Del Rossi, PhD, ATC, University of Miami, Exercise and Sport Science, 5202 University Drive, 317C
Merrick Building, Coral Gables, FL 33146. Address e-mail to delrossi@miami.edu. | Translation - Portuguese
Jornal do Treinamento Atlético 2007;42(1):47-50
© Da Associação de Treinadores Atléticos, Inc
www.journalofathletictraining.org
TRADUÇÃO
Um Relatório Preliminar das Mudanças Estruturais dos Protetores Bucais Durante a Primeira Temporada de Futebol
Gianluca Del Rossi, Psicólogo, ATC; Peter Lisman, MS, ATC;
Marco A Leyte-Vidal, DMD
Universidade de Miami, Coral Gables, Flórida
Contexto: Mudanças extensivas aos protetores bucais podem ocorrer como resultado do abuso no uso e quebra de equipamentos.
Objetivos: Examinar como o formato e espessura de protetores bucais fabricados sob encomenda mudam durante o curso de uma temporada de futebol na escola de primeiro grau.
Projeto: Medidas repetidas, estudos de uma série de casos.
Local: Escola de Primeiro Grau
Pacientes e Outros Participantes: 15 jogadores de futebol de uma escola de primeiro grau, de idades entre 15 a 17 anos começaram a investigação; 4 participantes perderam seus protetores bucais antes do final da temporada.
Principais Resultados e Medidas: Os protetores bucais feitos sob encomenda foram examinados antes do começo da temporada, no meio da temporada, e no final da temporada para documentar mudanças na espessura e formato do material. Juntamente com a avaliação da espessura dos protetores bucais no incisivo/canino e regiões molares, nós estudamos a retenção do formato através da avaliação da largura do canal do protetor bucal no primeiro molar.
Resultados: A espessura do material na região do incisivo/canino diminuíram cerca de 16% (F2,20 = 34,20, P < .001) após 6 semanas de participação. No mesmo intervalo de tempo, a espessura dos protetores bucais nos molares diminuíram 23% ( F2,20 = 31,92, P < .001), e os formatos dos protetores bucais mudaram também (F1,11 = 6,01, P = .029).
Conclusões: Embora os testes nos protetores bucais mostraram uma deterioração significativa no formato e na espessura do material, é necessário mais investigações para estabelecer se as habilidades de proteção e encaixe não tenham sido comprometidas.
Palavras-chave: trauma oral, proteção bucal e lesões dentais.
2
Pontos chave
O formato e a espessura dos protetores bucais têm mudado significativamente em seis semanas em uma temporada de futebol.
As inspeções freqüentes dos protetores bucais são necessárias para assegurar seu encaixe adequado e se as habilidades de proteção não tenham sido comprometidas.
Para assegurar uma máxima segurança durante a participação nos esportes, a Academia Odontológica de Esportes preconiza a utilização de um protetor bucal devidamente encaixado e favorece o uso de um dispositivo fabricado sob encomenda. A Academia recomenda que um protetor bucal deve ser suficientemente espesso para reduzir as forças de impacto e manter a sua forma para que eles não sejam desalojados no momento de um impacto. Além disso, a Academia apóia o uso de protetores bucais que são capazes de manter essas características por uma temporada inteira de jogos, pelo menos.
Pouco autores têm analisado se os protetores bucais podem manter um nível adequado de espessura de material e preservar sua forma por toda uma temporada de jogos. A investigação inicial por Chaconas et al revelou que na maioria dos casos, a espessura dos protetores bucais foi minimamente reduzidas durante a progressão da temporada de jogos. No entanto, as alterações aos equipamentos de proteção individual, foram monitorados por apenas a metade da temporada. Recentemente, Waked et al avaliou os efeitos do envelhecimento na retenção do formato dos protetores bucais. Ao impacto das características e as propriedades de envelhecimento, os protetores bucais foram colocados em um número de ciclos de limpeza: cada protetor bucal foi embebido em água a 60º F (16º C) por 48 horas e, em seguida, escovados 100 vezes com uma escova de dente macia com sabão em água a 140º F (60º C). Este esquema de envelhecimento, concebido para representar os ciclos de limpeza de protetores bucais em uso regular, resultaram em importantes alterações dimensionais na região do incisivo central. Embora simulações como estas, possam reproduzir mudanças que são, talvez, o resultado dos hábitos de consumo regular, eles não podem infelizmente, atender a determinados aspectos do envelhecimento, tais como o abuso dos protetores bucais (Ex: excesso de mordidas).
Na verdade, não podemos obter uma indicação precisa dos efeitos duradouros de um protetor bucal se as mudanças avaliadas não forem o resultado de uso real ou se a investigação não for prolongada por um período de tempo razoável. Nosso objetivo foi avaliar a magnitude das mudanças estruturais (Ex: espessura e formato do material) que ocorrem em protetores bucais personalizados durante uma temporada
3
de 12 semanas de futebol em uma escola de primeiro grau.
MÉTODOS
Nestas medidas repetidas, uma série de estudos de concepção, vamos considerar 3 variáveis dependentes: a espessura dos protetores bucais nas superfícies labiais e oclusais e formato. Estas medidas dependiam de uma única condição experimental ou uma variável independente: o tempo.
Participantes
Apenas indivíduos utilizando protetores bucais fabricados da mesma forma com o mesmo tipo de material foram considerados para esta investigação. Para satisfazer esse requisito, todos os participantes foram recrutados de uma única equipe de futebol. Um escola secundária local, que forneceu todos os membros da equipe de futebol com protetores bucais personalizados, nos concedeu permissão para concluir o inquérito em sua instituição. Dos 39 atletas da equipe, apenas 15 (com idades entre 15-17 anos) concordaram em participar deste estudo, que foi aprovado pelo Conselho Institucional de Revisão Ocidental, em nome da universidade. Um consentimento foi obtido dos indivíduos e pais ou responsáveis, respectivamente.
Procedimentos
A cada um dos participantes do estudo, foi dado um protetor bucal laminado feito sob medida no início da temporada de jogos. A temporada de jogos foi de 12 semanas e consistia em 7 jogos. Os protetores bucais do teste, utilizados por todos os atletas, foram produzidos em um laboratório dental, e cada um foi fabricado, da mesma forma para criar protetores bucais com especificações similares. Os protetores bucais foram produzidos das impressões dos maxilares e foram construídos utilizando a mesma cor de acetato de etileno. Embora a espessura de pré-fabricação do material dos protetores bucais eram de 4 milímetros (2 folhas), o processo de termo-formato empregado na fabricação dos protetores bucais resultaram em uma redução de aproximadamente 50% da espessura do material (Tabela 1). Além disso, nenhum dos protetores bucais foram construídos com oclusões equilibradas, uma vez que apenas as impressões dos dentes maxilares foram colocados à disposição do laboratório. Quando a oclusão é equilibrada, a superfície do protetor bucal do maxilar fica em contato com os dentes mandibulares. Qualquer participante que perdesse o protetor bucal original, ou que precisasse de um novo aparelho a qualquer momento durante a temporada, receberia um outro aparelho mas seria excluído do estudo nesse momento.
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Antes que os protetores bucais fossem distribuídos aos atletas, nós anotamos várias medidas de base e características de formato. Para avaliar corretamente a espessura do material dos protetores bucais, nós obtivemos as medidas utilizando um paquímetro de mola com precisão de 0,1 mm. Cada medida foi tirada duas vezes e a espessura média registrada. A espessura oclusal na superfície dos protetores bucais, foram avaliados pela obtenção das medidas das extremidades distobucal e distolingual dos segundos molares dos lados direito e esquerdo (Figura). Se o segundo molar estivesse faltando, as medidas seriam concluídas no primeiro molar. As medidas de espessura labial (Ex: superfície adjacente dos lábios) foram coletadas de ambos os incisivos centrais e dos caninos da direita e esquerda. Juntamente com uma avaliação inicial registrados antes do início da temporada, as medidas citadas foram repetidas no meio da temporada (6 semanas) e novamente no fim da temporada (12 semanas). A média total de espessura das regiões oclusal e labial, foi então, calculadas utilizando as medições de ambos os lados direito e esquerdo, e a média foi incluída na análise estatística.
Tabela 1. Espessura do material dos protetores bucais. Média em milímetros (n=11)
Localização das medidas do protetores bucais. A, largura do canal no primeiro molar esquerdo. B, espessura oclusal na extremidade distolingual do segundo molar direito. C, espessura oclusal da extremidade do segundo molar direito.
Além disso, as mudanças nas medidas de espessura e formato dos protetores bucais, foram determinados avaliando a evolução da largura dos canais dos mesmos na
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localização do primeiro molar (Figura). As medidas da largura foram tiradas utilizando um paquímetro digital (modelo MT5-00193; Corporação Americana Mitutoyo, Aurora, Illinois). A forma de retenção foi avaliada uma vez em ambos os lados direito e esquerdo do protetor bucal, e, em seguida, estas medidas foram repetidas em 2 outras ocasiões, após a avaliação inicial (meio da temporada e final da temporada). Os dados de largura obtidos dos lados direito e esquerdo, foram, em seguida, combinados e as médias destas medidas foram utilizadas para análise estatística.
Análise de Dados
Nós calculamos 1 (grupo) X 3 (vezes) análise de variância com medidas repetidas para avaliar as mudanças em cada uma das 3 variáveis dependentes consideradas nesse estudo; a média de espessura oclusal, a média de espessura labial, e a média da largura do canal (direito e esquerdo). As comparações emparelhadas de Post hoc com ajustes Bonferroni foram calculadas quando necessário. Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando um software estatístico SPSS (versão 11.5; SPSS Inc, Chicago, Illinois), com o nível de significância estatística para todos os conjuntos de testes um priori* de x ≤ .05.
Resultados
A nossa investigação começou com 15 indivíduos, mas somente 11 completaram o estudo, pois 4 protetores bucais foram perdidos depois da metade da temporada. Ao invés de imputar dados para os valores em falta, nós somente analisamos os dados dos 11 indivíduos que completaram o estudo. Os testes estatísticos realizados nos dados de espessura coletados da superfície labial de ambos os incisivos e caninos, revelaram um principal efeito significativo (F2,20 = 34,20, P < .001), Mauchy W = .832, P = .437 ; Tabela 1). A espessura labial diminuiu cerca de 16% da pré-temporada até a metade da temporada e diminuiu um adicional de 2% para 3% da metade da temporada até o final. Os testes post hoc revelaram uma diferença significante entre a espessura labial na pré-temporada e metade da temporada (P < .001), bem como na metade da pré-temporada e no final (P < .001). Nenhuma diferença foi notada na metade da temporada e final da temporada (P = 1.0_.
A espessura da superfície oclusal mudou significantemente durante o curso da temporada (F2,20 = 31,92, P < .001, Mauchly W = .762, P = .295). A diminuição na espessura oclusal foi de 23% e 26% respectivamente, quando comparados com a espessura dos protetores bucais da pré-temporada com os da metade da temporada e final. Novamente, os testes post hoc revelaram uma mudança significante entre as medidas
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da metade da temporada (P < .001) e entre a linha de base das medidas do final da temporada (P < .001) somente.
Tabela 2. Largura do canal do primeiro molar direito e esquerdo. Média (n = 11)
Tal como acontece nas medidas de espessura, as medidas de largura coletadas dos lados direito e esquerdo dos protetores bucais, foram combinados para análise estatística. Uma mudança significativa foi notada na largura dos protetores bucais (F1,11 = 6,01, P = .029; Mauchy W = .158, P < .001); portanto, o ajuste huynh-Feldt para os graus de liberdade foi aplicada. Infelizmente, os testes de post hoc não alcançaram significância estatística quando foi aplicado na correção de Bonferroni. Assim, uma medida de efeito tamanho (Ex: Cohen d) foi computada para cada comparação. Um grande efeito tamanho (Ex: qualquer valor maior que 0,8) foi registrado as comparações para a pré-temporada até meia temporada e da meia temporada até a pós-temporada para espessuras labiais (2,40 e 2,38 respectivamente) e oclusal (1,77 e 1,94 respectivamente), enquanto que apenas um pequeno efeito tamanho foi notado em ambas as áreas dos protetores bucais da meia temporada até a pós-temporada. Esta conclusão indica que, embora a significância foi perdida subseqüente às correções de Bonferroni, não foi por causa de um baixo efeito tamanho, mas provavelmente por causa de nossa pequena dimensão de amostras. A Tabela 2 apresenta a variação média da largura do canal ao longo do tempo.
Discussão
Uma série de autores têm demonstrado que o nível de proteção oferecido pelos protetores bucais estão relacionados à espessura do material. Ambos os estudos laboratoriais e testes in situ têm revelado que o conteúdo de material nos protetores bucais são reduzidos, e a capacidade destes aparelhos de proteção em absorver energia de impacto diminui. Naturalmente, com mais força transmitida aos dentes, um maior risco de lesão existirá. Em um estudo de laboratório, diminuindo a espessura do material de um protetor bucal de 2.0 milímetros para 1.5 mm, resultou em um aumento de aproximadamente 30% em pico de força transmitida durante o teste de “queda de bola”, e uma visível deformação ocorreu com outras reduções. Na nossa investigação, a espessura do material na superfície oclusal diminuiu quase o mesmo montante (cerca de 0,48 mm), após 6 semanas. Em comparação, esta mudança foi maior do que a quantidade relatada por Chaconas et al, que revelou que após a metade da temporada de futebol, o montante médio de afinamento que resultou na superfície oclusal do primeiro molar foi menor que 0,1 mm.
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Esta discrepância no desempenho dos protetores bucais podem estar relacionados com as diferenças de fabricação. Em nosso estudo, os protetores bucais foram fabricados com duas folhas termoplásticas de acetato de vinil laminados juntamente (ou seja, fundidos usando alto calor e pressão). No estudo de Chaconas et al, os protetores bucais foram fabricados de material pré-laminados. O material de duas camadas usado por Chaconas et al consta de uma camada fina e macia com outra camada exterior mais espessa e rígida para acrescentar mais resistência. Além disso, Chaconas et al, informou que os protetores bucais em seu estudo, eram de 3 mm de espessura, enquanto que, no nosso estudo, a média de espessura oclusal pós-fabricação foi um pouco superior a 2mm. Anteriormente, nós mencionamos que os protetores bucais monitorados nessa investigação, precisava de uma oclusão equilibrada. Na ausência de uma oclusão equilibrada, as superfícies oclusais do maxilar e da mandíbula não correspondem completamente, e o contato oclusal provavelmente ocorre primeiramente na região molar em vez de cobrir toda a dentição. Como resultado, é muito possível que este desalinhamento poderia ter promovido a quantidade excessiva de desgaste como foi observado na região oclusal. Além disso, a oclusão mal alinhada poderia também explicar a taxa de deterioração que nós relatamos entre a primeira e a segunda metade da temporada de futebol, pois o contato oclusal seria esperado em continuar na região molar até a área nivelada e a distribuição de forças de contato seriam equilibradas. Então novamente, a discrepância na taxa de deterioração poderá também estar relacionada com o maior número de treinamentos e de maior intensidade durante a primeira parte da temporada.
Descobrimos que, juntamente com as mudanças de espessura, algumas alterações no formato também ocorreram de forma muito precoce no decorrer da temporada. A variação média nas mudanças do formato dos protetores bucais que nós detectamos, foram significantemente maiores do que as deformações relatadas por Waked et al, que também examinou as mudanças na largura no mesmo local geral. Entretanto, os resultados diferentes no nosso estudo e os do Waked et al não foram inesperados, dado o processo de envelhecimento artificial em seu estudo, convém notar que embora a variação média observada na mudança de formato visto pelo ponto médio da temporada, foi de aproximadamente 9% em alguns casos, o intervalo de mudança da largura do canal foi visivelmente superior. Nos poucos casos, as alterações externas no formato foram presumivelmente, o resultado de abuso dos protetores bucais.
Juntamente com o desgaste normal, um usuário pode exercer uma variedade de práticas que poderiam acelerar as mudanças na espessura e no formato do material dos protetores bucais.
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O desgaste na superfície oclusal dos protetores bucais, é certamente magnificada se os usuários exercem pressão excessiva através de mordidas ou se eles rangem os dentes com anormalidade. Além disso, removendo o protetor bucal de sua posição na boca, e mascar em vários locais ao longo de suas extremidades, podem afetar a espessura labial e pode até mesmo resultar em quebra ou furos nos aparelhos. Nós acreditamos que essas tendências destrutivas poderiam ser responsáveis pelo grau maior do que antecipado de afinamento que nós detectamos ao longo da superfície labial durante os testes dos protetores bucais. Outro hábito muito freqüente testemunhados entre os jogadores de futebol, são rachaduras temporárias ou o acúmulo prolongado de protetores bucais entre a máscara facial e o capacete. Essa rotina não só distorce o formato dos aparelhos, mas também aumenta a exposição dos aparelhos ao sol, que deve ser evitado. Waked et al também chamou a atenção para o fato de se o processo de limpeza em si, for muito exagerada ou muito vigorosa, poderá alterar a estabilidade estrutural dos aparelhos. Além disso, uma técnica de limpeza imprópria, como o uso acentuado de água quente, também pode resultar em distorção, porque a maioria dos protetores bucais são feitos de material termoplástico.
Muitas das razões propostas para explicar as extensas alterações, em ambas as espessuras e retenção do formato estão relacionadas ao abuso dos protetores bucais. Se o abuso dos protetores bucais está de fato, contribuindo para a deterioração desses equipamentos de proteção, a programação de inspeções periódicas dos equipamentos em toda a temporada atlética pode ser útil para verificar se ambos os encaixes e funcionalidade são preservadas, mas talvez também para dissuadir os atletas de causar quaisquer alterações prejudiciais aos seus aparelhos. Evidentemente, uma maior quantidade de responsabilidade também deve ser adiada para os usuários manter os cuidados aos aparelhos. Para assistir esse processo, os atletas devem receber recursos educativos para fazer com que certos protetores bucais são utilizados corretamente, permaneçam em bom estado e sejam funcionais por toda a temporada. Além disso, as medidas preventivas, como a disponibilização de estojos de armazenagem para os atletas ou, quando possível, anexar os aparelhos às máscaras utilizando um trinco, pode ajudar a minimizar a tendência dos atletas inconscientemente em alterar o seu protetor bucal.
Em antecipação do desgaste que poderá ocorrer, alguém poderá ser tentado em fabricar ou distribuir protetores bucais mais espessos. Os relatos indicam, entretanto, que uma gota de flexibilidade tende a acompanhar aumentos significativos na espessura. Waked e Caputo indicaram que basear-se no espaço em repouso inter-oclusal (ou seja, o espaço entre as superfícies oclusais da mandíbula e do maxilar), a espessura máxima confortável e ainda tolerável seria de aproximadamente 4 mm.
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Tal como acontece com a maioria das investigações experimentais, a generalização de nossos estudos são limitados. Por exemplo, todos os participantes recrutados para este teste jogavam futebol. Nós reconhecemos que o futebol não é o único esporte que exige proteção bucal. Nesses esportes pelos quais os atletas não gastam muito tempo esperando para se tornarem ativos ou envolvidos, o nível de deterioração poderia ser diferente por causa de menos oportunidades de mastigar e deformar os protetores bucais.
Além disso, embora os participantes no nosso estudo utilizavam protetores bucais personalizados, muitos dos atletas do primeiro grau receberam produtos comprados em balcões de farmácias (Ex: protetores bucais do tipo aqueça e morda), que são menos caros e prontos para uso. Após ter estudado como os protetores bucais feitos sob encomenda deterioravam no decorrer do tempo, não podemos comentar sobre a durabilidade dos outros tipos de aparelhos (como o tipo aqueça e morda), nem podemos inferir como os protetores bucais feitos de diferentes materiais ou diferentes espessuras de materiais iram agüentar durante o curso de toda temporada de jogo. Sabemos por exemplo, que embora os protetores bucais oferecidos aos atletas nesse estudo foram feitos de etileno acetato de vinil, materiais com diferentes níveis de dureza estão disponíveis para a fabricação. Os pesquisadores também têm recomendado a utilização de aparelhos mais espessos do que aqueles fornecidos aos participantes no nosso estudo, por causa da proteção adicional oferecida ao usuário, mas outro benefício potencial da espessura do material é que poderia resistir à quebra.
Um outro aspecto do estudo atual que restringe a generalização é o pequeno tamanho da amostra. Com qualquer investigação, a desistência dos indivíduos é sempre um risco. Esse foi um problema com o nosso estudo, assim como foi para Chaconas et al, que relatou uma taxa de 35% de desistência com um grupo em particular e indicou que somente 13 participantes daquele grupo completou a investigação. Não obstante, a nossa pequena amostra, os dados preliminares apresentados nesse inquérito têm chamado a atenção para a durabilidade dos protetores bucais personalizados. Claramente, mais estudos são necessários para estabelecer a durabilidade de ambos os aparelhos vendidos em balcões.
Em resumo, mudanças significativas no formato e espessura ocorreram antes da metade da temporada atlética. Estas descobertas indicam que talvez seja necessário examinar os protetores bucais numa base regular durante toda a temporada para apurar se eles não perdem suas características estruturais ou de proteção. Para aumentar o tempo de uso, os dentistas e outros responsáveis pela fabricação destes aparelhos, podem considerar
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o reforço destes dispositivos através do aumento (dentro da razão) da espessura do material ou utilizando material mais durável. Por último, educar os atletas sobre a importância da manutenção e cuidados dos protetores bucais podem aumentar a durabilidade de permanência destes equipamentos de proteção adequados para a utilização.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos Jeremy Parker, por sua assistência no recrutamento dos participantes e coleta de dados. | | English to Portuguese: Medical | Source text - English
Abstract
While the hypothalamo–pituitary–adrenocortical (HPA) response to stress appears to be conserved in vertebrates, the manner in which
it is activated and its actions vary. We examine two trends in the stress biology literature that have been addressed in amphibian and reptilian
species: (1) variable interactions among stress, corticosterone, and reproduction and (2) adrenocortical modulation. In the first topic we
examine context-dependent interactions among stress, corticosterone, and reproduction. An increasing number of studies report positive
associations between reproduction and corticosterone that contradict the generalization that stress inhibits reproduction. Moderately elevated
levels of stress hormones appear to facilitate reproduction by mobilizing energy stores. In contrast, pronounced activation of the HPA axis
and extremely elevated levels of stress hormones appear to inhibit reproduction. Much of these contrasting effects of stress and reproduction
can be explained by expanding the Energetics-Hormone Vocalization Model, proposed for anuran calling behavior, to other taxa. In the
second topic, a number of amphibians and reptiles modulate their HPA stress response. Adrenocortical modulation can occur at multiple
levels and due to a variety of factors. However, we have little information as to the physiological basis for the variability. We suggest that
several ecologically based ideas, such as variability in the length of the breeding season and lifetime reproductive opportunities, can be used
to explain the utility of adrenocortical modulation in these taxa.
© 2003 Elsevier Science (USA). All rights reserved. | Translation - Portuguese
Sumário
Enquanto o hipotálamo-pituitária-cortical endócrina (HPA), responde ao stress parece ser
conservado nas vértebras, a maneira em que é ativada e suas ações variam. Nós analisamos duas
tendências na literatura da biologia do stress que tem sido endereçadas em espécies de anfíbios e
répteis: (1) interações variáveis entre stress, corticosterona, reprodução e modulação cortical
endócrina. No primeiro tópico nós examinamos interações dependentes no contexto entre stress,
corticosterona e reprodução. Um número crescente de estudos relata associações positivas entre
reprodução e corticosterona que contradiz a generalização de que o stress inibe a reprodução.
Níveis de hormônios de stress moderadamente elevados, parecem facilitar a reprodução
mobilizando o estoque de energia. Em contraste, a ativação pronunciada de eixo hipotálamopituitária-
cortical endócrina (HPA) e níveis elevados de hormônios de stress, parecem inibir a
reprodução. Muitos desses efeitos de contraste de stress e reprodução podem ser explicados pela
expansão do modelo de Hormônios-Energéticos de vocalização, proposto para um comportamento
chamado batráquio sem cauda para outra taxa. No segundo tópico, um número de anfíbios e répteis
modulam sua reação HPA de stress. Uma modulação adrenocortical podem ocorrer em múltiplos
níveis devido a uma variedade de fatores. Entretanto, nós temos pouca informação da base
fisiológica dessa inconstância. Nós sugerimos que muitas idéias ecologicamente baseadas, tais
como variabilidade no tempo da estação de procriação, e oportunidades reprodutivas ao longo da
vida, podem ser usadas para explicar a utilidade da modulação adrenocortical nessa taxa.
© 2003 Ciência Elsevier (USA). Todos os direitos reservados.
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