硬いエナメル質に覆われた歯が、なぜ骨の中を移動するだけで神経を刺激するほどの激痛を生むのでしょうか。その鍵を握るのが、歯の根元と顎の骨（歯槽骨）の間にある厚さわずか0.2ミリメートルほどのクッション組織「歯根膜（しこんまく）」です。
ワイヤー矯正によって歯に持続的な牽引力が加わると、歯が動く方向の歯根膜が強く圧迫されます。圧迫された歯根膜の毛細血管は一時的な血流障害（局所貧血）に陥り、組織内でプロスタグランジンE2（PGE2）やブラジキニンといった発痛物質が大量に放出されます。これが、神経線維を通じて脳へ「鋭い痛み」や「持続的な重苦しさ」として伝達される生物学的メカニズムです。
同時に、圧迫された側では「破骨細胞」が活性化して顎の骨を溶かし、反対側の引っ張られた側では「骨芽細胞」が新しい骨を形成します。つまり、歯列矯正の痛みとは、骨の破壊と再生という骨代謝リフォームが行われている証拠に他なりません。特に金属ワイヤー矯正の場合、歯を引っ張る力が1点に集中しやすいため、初期段階における刺激が強烈に感じられる傾向があります。
