骨运动学人体运动学第二版.ppt
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1、骨的运动学,一、骨的运动学基础 骨的形状、结构与代谢 骨的血管、淋巴与神经 骨的功能 二、骨的运动适应性 骨的生物力学特性 骨的功能适应性,内容提要,骨,是机体的基本构架,是健康的重要基石,正常成年人: 206 块骨 骨是体内最坚硬的器官之一,具有韧性和弹性,并有很强的生命力 骨是运动系统的重要组成部分,在运动中充当杠杆的作用 载荷体重、支撑体重、保护内脏器官等。,骨的形状长骨,呈长管状 分布四肢 中空骨干 两端膨大骨骺,胫骨结节骨骺呈舌样隆突或不规则增大,密度不匀,并节裂成多个大小、形态不一的游离骨块,而胫骨结节相对应的胫骨近侧干骺端前缘常有较大的骨缺损区,骨的形状短骨,立方形 表面密质骨
2、内部松质骨 多分布呈压大、运动形式复杂、灵活部位,骨的形状扁骨,宽扁,成板状 多分布头、胸、四肢带部 保护内部脏器,骨的形状不规则骨,外形极不规则 含气的不规则骨位于头颅 减轻重量 发音共鸣,骨的形状籽骨,豆状 分布手足肌腱内 位于着力点处 肌腱通过它即可改变力的方向,又可减少摩擦,骨的结构,骨膜(骨外膜、骨内膜) 骨质(骨密质、骨松质) 关节面软骨 骨髓(黄骨髓、红骨髓) 血管 神经 淋巴,骨的结构骨膜骨外膜,致密结缔组织膜 富有血管、神经、淋巴管 分外层纤维层和内层成骨层 外层结构致密,胶原纤维(穿通纤维)穿过骨质,固定骨膜 内层疏松,有成骨作用,骨的结构骨膜骨内膜,被覆骨髓腔、骨小梁、中
3、央管内表面 参与骨增粗 成骨作用,骨的结构骨质,骨的结构骨质骨密质,外环骨板层 内环骨板层 骨单位 骨密质基本结构单位 哈佛氏管 福克曼管 同心分布的骨板,骨的结构骨质骨松质,针状、片状骨板构成 呈网状结构 骨小梁按力的方向排列 常分布于骨骺内 密质骨为松质骨的质量 的4倍,但松质骨代谢率 是密质骨的8倍,骨的结构骨髓,红骨髓 造血功能 分布松质骨网眼中 黄骨髓 5岁后长骨骨髓腔内红骨髓转化为黄骨髓 富含脂肪 危机时刻可转化成红骨髓,骨的结构关节面软骨,弹性吸收震荡 光滑耐磨损,关节软骨,软骨细胞,细胞周围区,近细胞区,远远细胞区,胶原纤维,蛋白多糖聚合物,关节切面,骨的结构关节面软骨,骨的结
4、构关节面软骨,间隙性局部流体压力,软骨内液体从基质中渗出,骨的代谢骨构建(骨塑性),发生在生长期 骨形成大于吸收 骨皮质增厚、骨松质密集,骨的代谢骨重建,新骨替代旧骨 发生在成人期 先骨吸收再骨形成不破不立 骨吸收、形成仍继续,处于平衡状态 防止骨组织内的微损伤或微裂痕、 适应应力 过程分5期 休止期 激活期 吸收期(1月) 转换期 形成期,骨的代谢骨重建,一个骨重建周期约3个月。 一个骨重建所形成的结构为一个骨重建单位BRU 先出现骨吸收,后骨形成。量大致相当 骨重建可调节骨矿盐平衡、修复纤维损伤及移除无承载功能的骨组织。 每年在骨表面出现的BRU数量称BRU的激活率 1年中全身骨95%参与
5、骨重建 促进骨吸收的因素有甲状腺激素、甲状旁腺激素、皮质类固醇激素等 促骨形成的有维生素D、胰岛素、运动等,骨的血管,滋养动脉 1-2支 在骨干中部滋养孔进入 营养骨的主要血管(2/3) 分支吻合 骨端、骨骺和干骺端血管 经滋养孔入骨 骨膜血管 主要来自肌肉(1/3) 重要辅助血供来源,骨的淋巴管,骨膜有丰富的淋巴管 骨内是否有淋巴管(?),骨的神经,神经分布最丰富的部位: 长骨关节端、扁骨、椎骨、骨膜 与滋养血管伴行 神经纤维有两类: 躯体传入神经纤维(感觉神经) 分布:骨膜、关节软骨深面 骨内脏传出神经纤维(节后交感神经纤维) 分布:血管壁、骨髓,骨的功能,力学功能 生理学功能,骨的功能力
6、学功能,支撑功能 杠杆功能 产生各种运动 保护功能 脑、胸廓、脊柱等,骨的功能生理学功能,钙、磷贮存功能和物质代谢功能 最大的钙(1kg)、磷(400-800g)库 磷与钙在骨内结合成羟基磷灰石 吸收过程依赖VitD、甲状旁腺素、降钙素 造血功能和免疫功能 红骨髓,骨的运动适应性,骨的生物力学特性 骨的承载能力 骨的载荷与变形 骨的应力与应变 骨的生物力学特性 骨折的生物力学 骨的功能适应性 骨形态结构的功能适应性 骨组织结构的功能适应性 骨塑性、骨重建和年龄相关性骨丢失 骨的生物力学指标,骨的生物力学特性骨的承载能力,强度抵抗破坏的能力 刚度抵抗变形的能力 稳定性保持原有平衡形态,骨的生物力
7、学特性骨的载荷,载荷:外力,一物体对另一物体的作用。 体积力:直接作用物体内部各点。重力、惯性力 表面力:作用于物体表面力。 分布力 集中力(集中载荷),骨的生物力学特性骨的载荷,骨的载荷拉伸载荷,骨内部产生拉应力和应变,骨伸长同时变细,骨的载荷压缩载荷,可产生短缩形变 最大挤压应力出现在与载荷垂直平面上 骨承受压力载荷的能力最大,骨的载荷弯曲载荷,中轴一侧产生拉应力/变,另侧产生压应力/变 应力大小与至骨骼中轴距离成正比,骨的载荷剪切载荷,力的作用大小相等、方向相反、相距很近,骨的载荷扭转载荷,在任何横切面都有剪切应力 最大剪切应力在外边缘点处 最大拉应力与最大压应力作用在与中性轴成角度的斜
8、面上,骨的载荷复合载荷,骨的生物力学特性骨的基本变形,拉伸 压缩 剪切 弯曲 扭转,骨的生物力学特性骨的基本变形,骨的生物力学特性骨的基本变形,骨的生物力学特性骨的基本变形,决定骨断裂抵抗力和变形特征的主要因素是骨所承受的力大小、方向和力的作用点,以及骨组织的材料特性 骨组织的物质特性 骨的几何结构(大骨抵抗力优于小骨),骨的生物力学特性骨的基本变形,弹性形变 外力撤除后,变形完全消失 弹塑性 外力撤除后仍有剩余形变 骨是典型的弹塑性体,骨的生物力学特性骨的应力,骨以形变产生内部的阻抗以抗衡外力 骨截面上的外力与骨横断面面积之比(pa) 应力不足或过大可致骨萎缩 应力对骨的调节,骨的生物力学特
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