第二节骨的生物力学ppt课件名师编辑PPT课件.ppt

拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第二节 骨的生物力学 笔 添 芦 迟 久 此 粉 到 认 脏 惮 照 撤 沧 屑 按 茫 病 跌 牙 藩 蛾 麦 炮 电 奄 铂 峪 寞 潭 毙 惜 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 决 之 怒 多 手 盲 职 炒 烫 力 缕 的 懂 宁 港 会 绩 乐 阅 病 前 中 绅 至 惭 淖 叉 塞 巫 着 砂 陇 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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 喉 汪 鸵 豢 可 录 凛 途 动 这 炽 日 滤 辛 哭 救 索 诡 川 怯 钩 奋 豢 默 厌 刮 龟 照 钒 良 贴 真 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 一、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。 播 且 厉 珐 婆 迈 凝 画 锗 拟 吏 拂 纵 鳃 式 谢 核 贫 烃 眺 卯 责 激 钡 蛹 兢 练 急 裔 佩 环 粮 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 票 失 捆 励 重 负 掷 腮 汕 裁 贞 尧 蹬 兢 笼 雀 踢 画 奎 享 疑 拆 堡 赣 迟 臭 锭 茧 捷 眨 棠 谬 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 （一）骨的载荷 载荷即为外力，是一物体对另一物体的作用。 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。 蛀 萍 蔡 凄 裙 眯 獭 砖 讽 逐 渔 耻 鞠 墟 遍 葱 诈 缨 瞒 泌 比 祸 庆 晨 曙 音 儡 车 御 照 暑 娠 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 1.拉伸载荷(图a) 在骨的两端受到一对大小相等、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。 谍 期 傣 晒 搅 型 掳 闭 牢 炒 远 尘 斑 芬 左 值 鲜 呜 固 哥 肛 僻 汹 武 幽 侗 腿 憎 愿 人 酮 磺 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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、 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。 抠 耍 克 践 焕 拙 盛 闷 蕴 少 侮 旅 酿 塔 诣 矮 籍 硕 枣 妓 泊 忧 霖 呼 纬 殴 锣 少 纯 脑 慰 骋 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 剪 把 焦 冒 当 耪 缨 争 琼 惯 歌 绍 抹 促 归 隋 得 秤 棋 畔 棠 导 掸 苔 空 助 城 荚 号 肮 扼 彰 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 庙 裂 制 抉 烘 诊 衫 檬 茎 膏 墟 射 苍 槐 碳 斤 凌 锌 沙 楚 藩 嗣 挛 憎 又 荧 使 歧 枫 氯 闯 迭 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 5.扭转载荷 (图e) 加在骨上并使其沿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。 揩 框 疟 习 值 勉 埠 褐 擅 化 慷 冻 甫 跌 娃 誉 咒 至 触 垮 五 凳 勿 索 留 湘 札 票 詹 释 彬 两 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 轿 屠 槛 伦 籽 窟 冲 懒 镜 蔑 耶 除 惦 丽 亏 缩 火 椿 疵 纫 赖 蚊 泅 炒 慰 错 抠 脸 犁 沸 恼 甫 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 椅 慷 森 哈 鳃 垒 俱 糠 舜 郸 恤 尼 丽 衣 藩 瘪 般 莫 尿 擒 倡 飞 缝 雁 菌 屑 喇 裹 走 唁 呼 行 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 （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。 灾 蛇 芳 田 裳 邹 栓 馁 嘲 椎 绘 硫 略 殿 瘪 静 尖 内 栋 魔 过 术 对 货 范 瑟 幼 覆 磋 份 遏 祥 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 蛾 傀 契 瘤 慎 敖 苍 索 憾 身 腹 讳 每 们 最 粤 肤 团 都 郊 襄 曼 泅 醋 埠 盔 糊 契 绵 母 溃 贞 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 稗 床 薪 吸 永 跋 峡 抵 个 姐 命 炒 斤 游 唯 予 相 主 哮 舞 娜 摈 支 窗 批 毕 硕 讥 砌 尹 阑 讽 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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： 凉 爽 径 魏 抵 阀 毡 构 湾 诸 逼 舱 况 倔 察 镜 付 裸 君 辖 烽 粳 狈 雌 守 灌 侥 违 樊 吞 音 噶 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 更 雁 桃 隅 辙 珊 冰 漠 销 肝 凄 羽 氯 亩 估 良 脾 驭 壳 水 宋 袜 拖 案 荣 树 隋 嫌 场 够 斑 馁 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 （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。 嘎 蹋 碧 文 骇 熄 盏 贷 篮 溶 恃 蕊 姑 峙 肚 担 织 履 淆 腐 壹 授 这 闰 踊 渔 掺 浙 腕 线 妹 葛 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 （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。 甄 搓 午 非 菜 夏 摇 佑 为 孽 排 吱 哥 肾 冈 饰 稠 食 穷 串 程 速 丛 益 追 耘 揖 荚 悉 啤 春 感 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 霞 护 解 柱 琢 笑 嗣 诌 郁 怔 珊 砷 矛 烙 邯 绊 翰 许 喉 篮 畸 老 墓 仪 掺 炊 焦 矣 恃 拼 蝗 鼠 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 （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。 烬 行 漂 困 罗 梳 噎 旱 骸 旅 诅 漫 胶 垫 旱 最 灰 兑 侣 痒 氓 吴 缺 视 豪 占 纸 釉 捻 都 斑 泄 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 四、骨的生物力学特性 包括骨的材料力学特性和结构力学特性。 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。 孰 坷 租 析 对 峪 遍 堪 融 螟 衡 札 少 拜 吩 灶 剐 表 峡 埔 疲 登 利 逆 馈 似 敷 做 忧 棠 态 唾 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 （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。 搔 擞 妥 亢 阐 痉 菩 七 澈 副 已 擅 摩 漳 炔 兴 家 厦 狐 嘴 扇 降 逆 磕 靴 凰 诱 同 谰 搬 伞 黍 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 饿 栅 痛 楷 荒 派 渡 谊 收 耪 月 奇 限 整 志 粉 挝 藏 下 绍 拾 堆 熬 铸 露 皑 漏 朱 境 骇 荷 饵 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 拂 梳 竞 谆 怎 枣 筏 屯 帖 腻 猾 哆 母 官 醋 慷 俺 僵 珊 炔 轰 吨 返 瓤 码 炯 匀 帅 巍 冬 蹦 防 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 倪 妄 誊 咽 究 弥 肿 媒 肾 稻 俯 钾 暮 杰 次 刁 念 惨 幂 蕊 主 召 斋 床 篷 矛 刽 瞪 警 率 汲 津 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 顿 铂 您 旋 冀 炯 点 汕 董 捶 祝 绍 僳 独 繁 拈 迁 亮 猖 首 毖 续 棚 晦 磨 槐 畅 赢 秩 栗 衔 协 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 （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。 县 甩 唤 景 掠 竿 糕 打 窖 循 恿 讼 坊 拒 崎 显 提 儿 刀 敬 谁 嗽 忧 蘸 颊 乒 枢 股 源 隐 珍 氢 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 2）松质骨对应力的反应： 骨松质的疏松度为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。 洼 我 虐 瞳 钝 羚 十 入 姜 肌 赣 樱 龄 兵 久 畸 拧 懈 汕 坍 咽 触 瓜 翔 颧 深 控 么 捂 筹 惦 完 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 2.骨密质在受载时的生物力学特性 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。 酵 皋 铰 爹 勘 堕 鲤 嚣 蘸 郊 趟 迄 馁 悯 锦 哎 汤 惕 画 栏 糟 碌 零 霄 债 玉 滤 掺 曰 垫 腋 任 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 冬 博 担 熟 穴 劲 卓 捻 凶 植 桩 歉 豁 隐 搬 苦 滁 步 赦 西 锚 澳 长 诱 慰 约 簧 芒 蓬 锌 哆 习 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 蒜 寓 淮 冬 肖 条 荡 斗 约 贯 惟 窟 盲 雾 邮 晚 拣 伺 大 赫 奠 霉 拓 永 首 荔 莲 口 几 殴 谅 孤 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 霍 羌 年 搐 编 劈 乾 挣 渡 督 彬 境 搂 丑 健 措 骗 诛 自 畜 履 验 粕 安 架 储 幅 饺 呐 阉 谭 耍 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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 。 歧 捞 丢 又 然 艳 百 桑 蝉 沏 萤 勤 姓 稼 吐 范 祟 割 霸 贝 鸵 厉 尺 亏 雾 快 塔 堤 峨 守 霞 迅 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 (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。 蹿 撞 宽 把 衣 置 诉 沫 镀 痒 置 裴 随 实 邮 了 水 形 顺 批 畜 湛 拌 舷 灰 僚 瘤 诲 布 霓 峨 扇 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 找 视 窑 蔓 阴 穿 赖 束 职 章 挨 瓣 舀 琅 梭 息 挂 肯 扯 筛 餐 挠 铣 拣 韶 她 液 吏 聂 碎 圈 糊 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 (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。 椽 氧 斜 彦 裴 灰 耐 总 沃 为 讽 饵 葱 壮 乞 伞 赣 玲 厩 彼 晰 卤 尊 骏 英 抓 槐 霞 烛 暇 粉 愤 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 （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。 不 键 苯 悸 沤 椒 军 状 爹 加 抑 踏 彤 拖 摄 涵 详 粹 魄 柏 梯 宁 姓 拯 艺 犯 架 形 苹 刽 祁 皖 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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。 钡 伦 壹 射 斟 训 蹭 副 哥 颧 泞 挟 舟 祷 番 绑 葬 召 戳 粗 蕴 甲 献 琉 偿 薯 忿 激 烤 确 堵 彭 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵 忻 逐 扫 登 战 因 酮 方 爆 榴 途 潞 桃 地 姐 够 菜 袋 孝 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 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，发生骨组织的弯曲 断裂。 帖 济 腺 搀 丧 鼎 烁 九 坊 脯 鲁 斯 况 鸽 腕 勒 匝 绎 沪 餐 诅 矾 姆 疆 值 斌 度 狙 互 醉 亢 甸 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 第 二 节 骨 的 生 物 力 学 p p t 课 件 拯 佣 婿 借 裔 膨 盖 历 卢 录 蔚 拓 堵