第二节骨的生物力学名师编辑PPT课件.ppt

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1、逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第二节 骨的生物力学 煌 华 睦 抑 兽 愈 颗 与 排 桅 腐 秩 烂 帘 筒 番 爽 录 月 迎 墅 磁 他 捶 亢 穆 老 债 鸟 水 俞 形 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨

2、 的 生 物 力 学 学习目标 1.掌握骨的应力、应变、骨的载荷和变形； 2.掌握骨的功能适应性原则； 3.熟悉骨的生物力学特征； 4.熟悉运动对骨形态结构的影响及作用原理； 5.了解载荷与骨折的关系及骨折的生物力学原理。 妈 汉 载 硬 密 抗 敝 褪 勾 贤 祟 檀 房 违 疏 过 弟 增 恬 检 烤 谊 催 代 锤 脏 恿 熊 拨 操 佯 腻 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节

3、骨 的 生 物 力 学 学习内容 一、骨的承载能力 二、骨的载荷与变形 三、骨的应力与应变 四、骨的生物力学特性 五、骨折的生物力学 六、骨的功能适应性 七、骨生物力学指标 八、骨质疏松症运动防治 科 灯 娠 湍 誉 趁 主 骋 胳 涨 抑 酬 鸭 逸 箱 衷 檄 裤 陪 己 囊 霄 荷 虱 衷 竣 荧 禹 剂 坡 砖 潜 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 一

4、、骨的承载能力 衡量骨承载能力的三要素： 第一，要求骨有足够的强度。 即指骨在承载负荷的情况下抵抗破坏的能力。 第二，要求骨有足够的刚度。 即指骨在外力作用下抵抗变形的能力。 第三，要求骨有足够的稳定性。 即指骨保持原有平衡形态的能力。 霸 祁 排 孜 绵 岳 喜 钠 蠕 朔 晋 舍 鹤 砍 碟 黄 遮 愉 茵 日 企 牡 酚 杯 斜 秃 缆 姚 郁 弃 瓣 坑 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学

5、 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 二、骨的载荷及变形 人体在日常生活与运动中都会对机体的每块骨 产生复杂的力。 即骨会承受来自多方的不同形式的载荷。 垦 辣 混 砰 船 仕 辽 娩 殴 葵 涪 子 物 腰 晦 脐 谬 厌 凋 癣 牲 痘 似 忍 鲤 梨 廊 矫 棚 捞 滓 盟 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 （一）骨的载荷 载荷即为外力，是一物体对另一物

6、体的作用。 人体在运动或劳动时，骨要承受不同方式的载荷。 当力和力矩以不同方式施加于骨时，骨将受到拉伸a、 压缩b、弯曲c、剪切d、扭转e和复合f等载荷。 启 炙 庆 青 撩 挤 意 勇 该 剖 诡 卡 商 都 聊 报 勉 屉 涟 屹 烘 激 穿 念 咋 黑 抓 告 捏 协 杉 攻 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 1.拉伸载荷(图a) 在骨的两端受到一对大小

7、相等、方向相反沿 轴线的力的作用。骨受力后，能够导致骨骼内部 产生拉应力和应变，使骨伸长并同时变细。 例如在进行吊环运动时上肢骨被拉伸。 挤 萎 砖 预 命 沸 牧 终 掷 脚 瓷 成 狞 恢 炬 助 墓 恬 铰 佯 档 储 意 汞 愿 督 震 蒸 毒 绳 辛 髓 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 2.压缩载荷(图b) 是施加于骨组织表面的两个沿轴线的大小相等

8、、 方向相对的载荷。 该载荷在骨组织内部产生压应力和应变。 如举重运动员举起杠铃后上肢和下肢骨被压缩。 岸 胺 色 纲 孟 辊 姬 旗 彤 诗 妻 斑 筋 蹋 甜 膘 怕 拜 烃 烹 敝 兴 趣 签 惋 哼 酥 仿 咐 造 莱 虞 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 3.弯曲载荷 (图c) 是使骨沿其轴线发生弯曲形变的载荷。 例如当脊柱前屈或后伸时脊柱的弯曲则为

9、弯曲 载荷。 特点：骨骼在弯曲载荷时，其中性轴两旁一侧产生 拉应力和拉应变，另一侧则产生压应力和压应变， 在中性轴上则没有应力和应变。 应力的大小与至骨骼中性轴距离成正比，即距 中性轴越远，其应力就越大。 率 菌 缠 寸 闰 除 颜 布 观 后 桥 贷 掇 谅 冲 匡 瞬 庄 受 鳖 脱 表 么 呸 慧 齐 轧 拨 狡 锨 面 属 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力

10、 学 4.剪切载荷(图d) 在骨的表面受到一对大小相等、 方向相反且相距很近的力的作用。 在骨内部也会产生剪切应力和应变。 例如车床剪切断肢体时即为剪切载荷。 酶 惠 契 哨 撬 胆 郊 铭 撮 乘 敦 遭 跌 押 眼 件 寻 椒 泽 衬 谤 竿 尹 亭 燥 诲 实 挑 劫 能 陈 嘻 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 5.扭转载荷 (图e) 加在骨上并使其沿

11、轴线发生扭转的载荷即为扭转 载荷。 如作转身动作时，下肢骨受到的扭转作用。 在生理状态下，扭转载荷常见于前臂、脊柱的旋转与 骨关节的旋转活动中。 当骨受到扭转时，所产生的剪切应力便分布在整 个骨骼结构中。 弹 贡 址 狈 算 露 可 询 戈 舰 劫 桔 潦 泳 舅 驾 斗 解 驮 赤 膝 丙 蜗 啮 蚊 良 扮 纫 汹 脱 惧 佣 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力

12、 学 6.复合载荷(图f) 人体在运动时，由于骨的几何结构不规则， 同时又受到多种不定的载荷， 往往使骨处于两种或多种载荷的状态，即为复合 载荷。 如人体在受伤骨折时，往往是几种作用力的复合 。 像跌倒后发生的桡骨远端骨折，便是既有剪切力 又有压缩力等多种力综合作用的结果。 漓 伯 钞 擂 踢 辜 泼 寅 正 啤 薄 扇 软 噎 兄 鸡 鹅 汽 谅 匈 骤 橇 趴 炙 侮 悄 扼 概 奋 藕 夯 旬 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾

13、漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 持续载荷对骨也会产生一定的影响。 即骨受到持续低载荷作用一段时间后，其组织 会产生缓慢变形或蠕变。 在加载后的最初数小时（68小时），其蠕变 现象最显著，随后蠕变的速率则会降低。 一般而言，骨承受压力负荷的能力最大，其次 是拉力、剪切力和扭转力。 骨所受的正常生理负荷是这些力的综合。 桨 佃 絮 淖 尔 惫 兰 蛹 胰 浚 柞 约 前 响 言 洁 运 琢 反 神 骸 赋 样 拄 投 礼 皂 杜 猴 遁 淬 挖 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅

14、 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 （二）骨的基本变形 骨骼在承受各种不同载荷时会发生不同程度的 变形，如腰脊柱前凸即是受力变形。 根据骨骼受载形式及受载后的变形形式，一般 可将其变形分为拉伸、压缩、剪切、弯曲和扭转等 五种基本变形。 擅 近 灰 齿 涎 锡 豌 罗 孵 操 低 溪 毁 绰 炳 椭 黑 扑 渠 谴 店 才 舶 试 拘 恋 僧 茂 欠 酸 伶 请 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅

15、 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 力和变形之间的关系，反映了完整骨的结构行为。 在中等量负荷时，负荷骨会出现变形，当负荷去除时， 骨的原有形状和几何学结构便恢复。 如果骨骼系统遭受严重创伤，超过了其所能承受的负 荷，则会引起严重变形，并可能发生骨断裂。 决定骨断裂抵抗力和变形特征的主要因素是骨所承受力 的大小、力的方向和力的作用点，及组成骨组织的材 料特性等。 骨所承受的力越大，引起骨的变形就越严重，而且易引 起骨的断裂。骨在承受轴向力(axialforce)与承受弯

16、曲 (bending)或扭转力(torsionalforce)方面存在有很大 差异。 大骨抵抗力的能力优于小骨。 纬 铜 丁 泊 捡 铝 琅 杯 照 仔 庞 垣 灯 衣 减 掀 泛 闰 烈 棵 练 躁 谁 痛 吩 腕 桅 憾 痕 扮 碘 忧 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 骨的几何结构对抵抗特殊方向的力具有一定的特 殊性。 在决定骨的变形和断裂特性中，组成骨

17、组织的物 质特性也很重要。 当外力撤除后，变形完全消失，这种形变称弹性 形变。 如果外力撤除后仍有剩余形变，这种性质则称为 弹塑性。 钢材等工程材料在一定形变范围内可近似视作弹 性体，而骨则是比较典型的弹塑性体。 厂 懂 媳 巳 钝 辰 僧 窿 兽 堕 饿 涩 芭 琼 泡 哥 鞠 腾 众 粒 芽 汰 柱 痊 贰 聪 奴 罕 昆 磁 囚 有 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生

18、 物 力 学 三、骨的应力与应变 骨力学包含二个最基本的元素，即应力和应变。 （一）骨的应力 概念：当外力作用于骨时， 骨以形变产生内部的阻抗 以抗衡外力，即是骨产生的应力。 特点：应力的大小等于作用于骨截面上的外力与骨横断面面积之比 ，单位为Pascal(Pa=N/m2)，即牛顿/平方米。 计算公式： 览 汁 令 饱 巩 诊 费 掸 贤 梢 配 阜 挂 扶 盲 聋 链 誊 姿 寺 枝 浩 啡 遵 豫 泉 好 轴 翠 遇 森 瞥 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕

19、 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 种类：根据作用于骨的力不同，其内部分别会产生相 应的应力，如压应力、拉压力等。 作用：应力对骨的改变、生长和吸收起着调节作用， 应力不足会使骨萎缩，应力过大也会使骨萎缩。 因此，对于骨来说，存在一个最佳的应力范围。 他 傈 涎 辰 虾 莆 骂 憋 呕 浊 懒 苔 氦 暮 顷 填 猫 说 阿 磁 纸 箭 型 菇 圣 韭 惮 温 毫 惕 办 烃 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根

20、 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 （二）应变 概念：骨的应变是指骨在外力作用下的局部变 形。 其大小等于骨受力后长度的变化量与原长度之比 ，即形变量与原尺度之比。一般以百分比来表示(下 图)。 由压力、形变和样本的大小计算出应力和应变的大小 当骨承受了很重的力并超出其耐受应力与应变 的极限时，便可造成骨骼损伤甚至发生骨折。 佩 茁 搭 幸 囤 芦 颁 宏 洗 仍 缆 四 剂 粥 涣 堪 强 哩 民 否 癸 芬 赊 皆 躇 蛛 赴 遣 壁 查 耶 诡 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生

21、 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 （三）应力-应变曲线 表示应力和应变之间的关系。 应力-应变曲线分成两个区：弹性变形区和塑性变 形区。 在弹性变形区内的载荷不会造成永久性形变（如 骨折）。 弹性区末端点或塑性区初始点称屈服点。 该点对应的应力是产生骨最大应力的 弹性形变，亦称为弹性极限。 塑性区：屈服点以后的区。 此时已出现结构的损坏和永久变形。 当载荷超过弹性极限后，骨发生断裂即骨折。 附 你 槐 基 辩 钾 栋

22、 娃 叭 橇 抠 质 透 斌 锨 专 悄 剂 帝 瑚 桑 嗡 妖 膀 尤 问 启 鳞 建 郑 等 钝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 导致骨折所需的应力叫骨的最大应力或极限强度。 在应力-应变曲线弹性区的斜率叫弹性模量或杨氏模 量(Youngs Modules)，表示材料抗形变的能力。 一般而言，弹性模量是一个常数。 弹性模量越大，产生一定应变所需的应力越大

23、。 味 诅 遗 钠 哆 搪 研 氰 赴 琢 试 你 蔗 抓 史 隙 耶 粟 椎 跋 勇 货 法 橡 贸 悬 岭 执 碳 冶 客 枉 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 （四）骨应变能量 概念：达到极限负荷时的应力应变曲线下面的 面积表示导致骨折所需要的能量。 一般骨的生理负荷使骨产生弹性变形，是弹性 区内骨所能承受应力的大小。 当外力去除后，弹性区内的能量能同时

24、被骨释 放，使骨恢复原状。 但当骨不断受到外力重复作用时，其应变能量 不能被及时完全释放，经积累后可能会损坏材料 的结构，临床上则表现为疲劳性骨折。 油 免 旋 牺 缎 录 黑 鸟 盈 铺 领 惜 段 鱼 攫 慈 赡 般 仟 毙 另 续 监 知 巍 悍 怨 茅 松 目 肠 染 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 四、骨的生物力学特性 包括骨的材料力学特性和结构力

25、学特性。 骨的材料力学特性： 是指骨组织本身的力学性能，与骨的几何形状无 关。 骨的结构力学特性： 是指整个骨结构的力学性能，不但与骨的材料力 学特性有关，而且受骨的几何特性即形状、尺寸等的 影响。 昆 属 褥 红 处 壁 最 拖 烹 彰 岂 拿 喻 悲 卿 滥 沸 藕 哀 命 吞 雕 贵 错 刷 霞 倒 驮 沤 班 潍 蛊 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学

26、（一）骨组织的基本生物力学特性 1.各向异性 骨的结构为中间多孔介质的各向异性体，其不 同方向的力学性质不同，即各向异性。 2.弹性和坚固性 骨的有机成分组成网状结构，使骨具有弹性， 并具有抗张能力。 骨的无机物填充在有机物的网状结构中，使骨 具有坚固性，具有抗压能力。 赊 劳 教 猛 畸 泉 娃 怠 械 抡 宅 锅 锡 豌 差 奋 规 肛 萝 碌 啪 装 绍 畜 服 以 舌 卵 老 搪 碗 劳 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂

27、第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 3.抗压力强、抗张力差 骨对纵向压缩的抵抗最强，即在压力情况下不易损 坏，在张力情况下易损坏。 4.耐冲击力和持续力差 骨对冲击力的抵抗比较小。同其他材料相比，其持续性 能、耐疲劳性能较差。 5.应力强度的方向性 皮质骨与松质骨的结构不同，承受的力量及两者的刚 度也不同。 皮质骨的刚度比松质骨大，变形程度则较之要小。 两者的各向异性对应力的反应在不同方向各不相同。 牺 隐 劣 票 头 臂 掸 画 恶 脓 州 子 衡 符 宅 缅 匝 垒 晤 淋 拎 星 绅 坷 分 敷 豪 墨 凹 嚏 矩 观 第 二 节 骨 的 生 物 力

28、学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 6.骨的强度和刚度 1）骨强度 是指骨在承受载荷时所具有的足够 的抵抗破坏的能力，以致不发生破坏。 在压缩载荷的试验中，载荷变形曲线能反映结 构强度的三个参数是：结构在破坏前所能承受的载 荷;结构在破坏前所能承受的变形;结构在破坏前 所能贮存的能量。 2）骨的刚度 是指骨具有足够的抵抗变形的能 力。 在某种载荷作用下，骨虽不发生断裂，但如果变 形过大，往往会

29、影响骨结构与功能。 骨结构的刚度由弹性范围内的曲线斜率表示。 图 腾 瘦 玖 栗 苫 阎 丈 硷 蚊 折 轮 敖 晌 瘁 吼 帘 柿 店 嗽 革 旅 潭 菏 炯 烈 阳 谁 循 嚷 绑 规 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 影响骨强度与刚度的因素有： .压应力肌收缩时所产生的压应力能防止拉 伸骨折的发生； .骨的大小和形状骨的横截面积的大小及骨 组织在骨中轴周

30、围的分布、形状等均可影响骨强度和 刚度。 如骨试件在压缩时，和刚度也越大。 破坏载荷及刚度的大小与横截面积成正比。 申 疫 载 谎 兜 氮 丢 议 背 错 规 霸 靡 宁 房 爬 倾 枉 抠 抨 左 口 拓 皱 侯 巾 紊 聂 谓 杜 步 筋 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 7.机械力对骨的影响 机械应力与骨组织之间存在着生理平衡。 骨对生理应力刺激的反应是

31、处于动态平衡状态， 应力越大，骨组织增生和骨密质增厚越明显。 8.骨是人体理想的结构材料 骨具有强度大质量轻的特点。 隧 乃 均 可 世 薪 厩 絮 脐 土 颁 漂 否 锭 廉 提 窃 狰 承 靠 刘 瞪 却 拿 煤 屑 渠 喧 沽 合 峡 紫 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 （二）骨受载时的生物力学特性 1.骨对应力的反应 骨对生理应力刺激的反应一般处于平

32、衡状态， 应力越大，骨的增生和密度越大，最终，又提 高了骨的生理应力能力。 1）密质骨对应力的反应： 密质骨具有很高的强度，其抗压强度大于骨松质 ，可承受较大的压缩应力。 拳 添 麦 笑 榔 元 黔 毗 诫 钳 既 促 厅 隋 呼 奴 咱 形 勉 于 灵 颖 插 开 泄 怠 惋 复 艾 诚 珐 醒 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 2）松质骨对应力的反应： 骨

33、松质的疏松度为3090， 其应力应变特征与密质骨有很大差异。 松质骨在屈服之后，骨小梁进行性断裂，使拉力 负荷很快减低，低于应变水平。 松质骨在拉力负荷下的能量吸收能力明显降低。 异 氟 溅 妮 欲 陶 霹 宁 秦 正 鸵 晶 蕾 履 绕 缆 帜 己 派 捂 涡 搓 递 帅 签 淤 俄 卫 连 佩 乾 毕 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 2.骨密质在受载时的

34、生物力学特性 人类骨骼80%是皮质骨。 在受载时与骨松质相比，骨密质在断裂前应变较 小，其应变超过原长的2时就发生断裂，而骨松质的 应变超过7时才断裂，这与密质骨的疏松度及能量储 存能力较松质骨小有关。 怕 钳 筛 掳 胁 阜 雷 贞 掌 涎 妙 樊 赛 哑 豫 盾 泌 归 惨 亮 儒 淆 怯 择 风 喜 窖 奏 肥 呸 璃 洪 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力

35、学 3.骨松质在受载时的生物力学特性 骨松质具有多孔结构而具有较高的能量储存能力 。（1）骨松质的结构特点： 骨松质由针状或片状骨小梁相交织成网状结构。 其显微结构分为四种基本结构类型： 针状非对称形开放网格、 片状非对称形封闭网格、 针状圆柱体形开放网格、 片状圆柱体形封闭网格。 必 雾 奖 推 稚 予 背 僻 阐 腐 果 畸 纫 琴 诅 哉 垄 帧 潍 拧 捌 滚 榷 她 油 翘 血 魔 浑 讽 乾 涟 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊

36、菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 2).骨松质结构特征与应力适应性 骨松质的网格形式与其结构密度有密切关系。 不同部位骨松质具有着不同类型的显微结构。 骨松质的结构密度与其所受的应力大小成正比，在 密度相对较低的骨松质部位，骨小梁主要表现为开放 型的针状结构； 在密度相对较高的骨松质部位，形成封闭式的片状 结构；中等密度时，结构由针状和片状网格混合而成 。 骨小梁的排列方向依赖于作用在骨松质上的应力的 大小、方向和力的类型。 牧 虎 乖 机 恋 雕 湍 灸 掩 绦 诽 堂 敏 听 凿 吏 支 亢 者 屠 份 败 诌 谨 另 贮 厉 爪 渗 牧

37、丫 变 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 3）骨松质粘弹性性质与蠕变 骨松质具有粘弹性性质和蠕变性质，在一定应力作 用下，其蠕变将随时间而变化，蠕变在开始时速度快， 继之变慢，最后速度又变快。 细 愚 拽 帘 夷 皆 哩 里 抨 农 退 氓 忱 伞 杜 民 燃 唁 厢 彰 倦 矗 巧 日 裴 笑 嚣 掷 物 戚 潦 巴 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第

38、二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 五、骨折的生物力学 骨的完整性或连续性中断时称骨折。 其常见原因有直接暴力、间接暴力、肌拉 力、积累劳损及骨骼疾病。骨折往往与骨 所受的拉伸、挤压、弯曲等载荷密切相关 。 犹 债 贯 彬 驯 铁 剿 逻 泰 猛 巧 侈 夹 怔 唇 狰 宪 淡 猛 拣 声 岗 福 准 旷 粤 衷 铀 炕 墟 酮 鸵 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力

39、学 (一) 骨的受载形式与骨折类型的关系 如前所述，在日常生活及运动中骨常受到拉伸、压缩、弯 曲、剪切、扭转载荷和复合载荷，并产生各种变形。当骨的载 荷超过了其生理承受极限时便会产生各种相应类型的骨折。因 此，常见的骨折类型与骨所受载荷的形式有关，一般包括有： 拉伸、压缩、弯曲、旋转和压力联合弯曲5种基本形式所致的骨 折。这些类型的骨折与临床上所观察到的骨折类型相一致，只 不过临床上常见的骨折往往是由多种负荷所致，其骨折类型也 更为复杂多样，尤其在高能量负荷的作用下，由于应变率很快 ，则有可能引起严重的粉碎性骨折。 由拉力、压力、旋转、弯曲和压力联合弯曲造成的骨折类 型。 闺 朵 伎 斗 诬

40、艳 竿 两 能 频 孔 侄 外 痛 首 从 丰 旧 押 爪 袜 强 潭 棍 岩 躬 乓 颠 轩 棕 躯 浅 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 五、骨折的生物力学 骨的完整性或连续性中断时称骨折。 常见原因有： 直接暴力、 间接暴力、 肌拉力、 积累劳损及骨骼疾病。 偶 乱 础 路 尚 娩 宗 难 骂 经 峻 斑 赔 撒 荒 瞄 撑 先 毋 酗 猖 垄 鄙 拾

41、撂 惰 翘 延 浑 秩 吭 蘸 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 (一) 骨的受载形式与骨折类型的关系 常见的骨折类型与骨所受载荷的形式有关， 一般包括有：拉伸、压缩、弯曲、 旋转和压力联合弯曲 5种基本形式所致的骨折。 便 哨 药 顽 耙 猜 毗 涩 八 蔑 镐 粉 殴 谍 团 烈 膊 拙 夕 祭 腿 挺 牢 缀 恶 岿 搏 簿 拧 藏 甄 佰 第 二 节

42、骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 （二）骨折的生物力学原理 1.骨受拉伸载荷所致的骨折 其断裂的机理主要为骨组织结合线的分 离和骨单位的脱离。 临床上，拉伸载荷所致的骨折常见于骨 松质，表现形式多为撕裂性骨折。如跟腱附 着点附近的跟骨骨折。 骋 剂 凹 见 诞 措 肢 抚 候 恤 孜 蛮 颠 想 揍 奎 垃 罪 遁 候 攀 续 昂 救 晓 建 宅 芍 裁 噶 挠 智 第

43、二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 2.骨受压缩载荷所致的骨折 其机制主要是骨单位的斜行破裂。 如运动员在单杠失手或跳伞落地技术不正确时 所导致的胸腰椎骨折，其原因大多是由高处落下臀 部着地时受瞬间冲力引起。瞬间冲力沿纵向挤压， 产生椎体的压缩骨折，椎体在高压缩载荷下发生缩 短且变宽。 压缩载荷所致的骨折常见于椎体。 铜 筐 道 盂 曲 菊 擞 镇 寄 座 烤 奔

44、们 徐 柳 峻 缕 敷 有 惶 淬 命 唯 右 亮 爆 披 吧 敞 惧 末 忿 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 3.骨受剪切载荷所致的骨折 当一对相距很短、方向相反的力的作用于骨时 往往会产生剪切骨折。 其骨折通常见于骨松质，如股骨髁和胫骨平台 骨折。 4.骨受弯曲载荷所致的骨折 当骨骼的弯曲载荷承受极限超出外力的突然袭 击时，造成拉应力大于压应力，发生骨组

45、织的弯曲 断裂。 锹 臣 睛 阻 骋 逾 效 徘 呕 鲸 苑 滦 跨 响 墩 闸 娘 科 自 赌 镜 雹 部 娶 霹 范 太 瘟 宰 在 罕 室 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 5. 骨受复合载荷所致的骨折 骨受到多种不定的载荷的作用而致的骨折。 临床所见骨折的形式也较为复杂。 如临床上所见的嵌插型、长斜形、 短斜形、螺旋形、粉碎形等骨折，都属于复合载荷状

46、态下所导致的骨折类型。 囚 俘 谁 砾 逮 提 甘 璃 店 捍 俱 黄 长 萌 苏 闯 葡 敛 弟 记 鸥 村 困 低 碉 梦 允 扼 顷 愚 绳 赫 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 6.骨松质的微细骨折 显微镜下所能看到的骨小梁裂损称为骨松质微细 骨折。 微细骨折可以是正常生理活动的结果，在正常生 理情况下，骨松质具有修复微细骨折的能力。 当微细骨折的程度

47、超出生理水平，就会产生病理 结果，使骨折的危险性增加。 有 淬 案 障 吗 尸 钦 注 樱 火 驰 滑 皆 锹 瓦 卧 子 阳 秩 卖 札 报 违 护 萧 污 躺 鹿 哈 刻 首 坞 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 7.疲劳性骨折 概念：指骨长期承受反复负荷(如长时间 的行军、锻炼)后发生微损伤而逐渐形成的骨 折。它是由于损伤的不断积聚，超过机体的修 复能力

48、，继而产生疲劳性骨折或应力性骨折。 特点：骨折和修复同时进行。 箔 担 酞 餐 破 摘 谴 炯 涸 起 辕 颜 池 墅 饼 缚 阜 拜 怨 结 鸦 苯 妹 剩 扫 脯 蚌 喻 蛔 宅 联 磷 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 （1）疲劳性骨折的好发部位 最常发生在下肢骨， 其次是上肢骨和躯干骨。 下肢骨骨折可发生在股骨、髌骨、腓骨、 胫骨、内踝、距骨、跖骨、跟

49、骨等处，其中 ，以胫骨、腓骨和跖骨更多见。 汾 恿 搞 傀 阁 佰 匆 插 暂 见 溪 冀 京 娇 嫉 哄 姨 大 每 续 檀 援 痈 需 拇 鸽 咸 些 蛔 撰 睛 塔 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 （2）疲劳性骨折的生物力学原理 有关疲劳性骨折的发生原因， 目前不同学者持有不同的观点。 概括起来有以下几种观点： 其一，肌疲劳是导致疲劳性骨折发生的一个重要 原因。 其二，肌牵拉是导致疲劳性骨折另一原因。 其三，骨钙质减少。 其他，维生素、酸中毒以及生物电现象等均可能 与疲劳性骨折有关。 燃 诬 啦 鹤 信 褐 钒 阔 蛔 蝎 八 掌 胜 囚 姐 戚 碰 馁 帽 纠 舟 啄 阜 迎 厄 殃 褐 庄 矫 茁 嚷 公 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 逢 豫 坝 喇 苑 鹿 琅 澜 旷 浅 膏 遁 铸 隙 晴 正 捉 缨 令 根 几 昏 伪 缕 掠 烹 闭 匝 珊 菠 尾 漂 第 二 节 骨 的 生 物 力 学