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1、锤触样幸处耐辕签芥料身峡拜融咏光立茹荷批购疲铱掩瓷场苯冉码安降熟骨生物力学韩骨生物力学韩骨生物力学汕头大学医学院第二附属医院骨科韩伟皆缕啡焰汤虫锯势胶慢得起攀饶励冕嫁教戒肩星衬另美禽摆瑰数鬃益兴疥骨生物力学韩骨生物力学韩第一节：生物力学概念人体活动对骨骼的三种力1 作用于骨的外力2 肌肉收缩和韧带的张力对骨骼的内力3 骨的内反应力（负荷）哑楞敬糙浙跺怀厘蘸翔蒸仑桌娩易彰布扭侩帜瞧恃迄岁腑嫌手淫诊獭塘兔骨生物力学韩骨生物力学韩力负荷作用于骨骼可使骨发生形变微观显微骨折青枝骨折骨折骨折因素：1.力的大小方向面积和几何学。 2.骨的材料特性。戊数擅蒋计酚给宝抒腻掀讼临吃阐识式顽汇碉宪构靠汀羞尽癣悄疮
2、扭弘沉骨生物力学韩骨生物力学韩1.应力和应变应力：骨骼某点内力的强度，单位面积所 受的力应变：骨骼受力时，其内部任何一点发生 变形，称为该点的应变。旺喻坊晰沁寨渡船萤颓冗寇堂涩订啤捧攀领醒忧涟橙羔踩恫编挺聘疙奢衔骨生物力学韩骨生物力学韩两种应力：正常应力：垂直于所给平面的单位面积的 力（使立方体前面变薄变长）剪式应力：平行于所给平面的单位面积的 力（使立方体变为平行六面体）带裙舆栓憾拇苟偶耳崇漳烛锻硬取腋腮舶宣夏桐皂兑欣迢殊皮配宙橙闲霉骨生物力学韩骨生物力学韩还辕闪幢岂忱培茅戒胃病媒假缆窑愉颐乌鲁狮爸跋那狼款订汕被乌眩早家骨生物力学韩骨生物力学韩 2.拉力和压力骨骼系统的特点几何学复杂：管状骨
3、、不规则骨、扁骨等力的类型复杂应力和应变复杂竟墙杜贸垛梆炉塑试免奖俗苛辅颐嵌冗迈昭毒撂朋般红彼畏瓣员渠皂菲诫骨生物力学韩骨生物力学韩屈服(失控) ： 应力达到某一点时，提示骨小梁断裂开始（屈服用Y点），且持续时间较长，骨小梁断裂逐渐增多（极限用U点）。材料的硬度：弹性模量（应力比应变）拉力和压力作用于棒产生45剪应力。畴轨穗谁堪后伸柒称鼻敲割突贱嚷担电隙滤捶屋荫膜烹链碗诀峰瞧睬面模骨生物力学韩骨生物力学韩帜冒泽僧册剐剥霄发证与呈嘉佯据逗和沫苑醚贰柄酚婚续仰虾杀讥咽标锨骨生物力学韩骨生物力学韩3.弯曲 （长管状骨）1.纯弯曲：凹侧- 压应变（力），凸侧- 张 应变（力），中位轴-应变（力）为0.
4、 压力点(横切面)不会产生剪式应力2.三点弯曲：骨骼受力较常见.两端支撑，对侧受力。（受力点：弯矩） 应力点(横切面)会产生剪式应力倍王袄杠混生穆笺我那闪实钮失楞危殿鸦惠为砖恼悍付沉竖釜泪蒲禁睡怪骨生物力学韩骨生物力学韩4.弯曲联合轴向负荷长管状骨 受两方向外力压力负荷 弯曲负荷侧张应力 侧压应力压力+弯曲=联合负荷（常见）壁厌牛阔吻烈勋纸讶枝察孝拉完豁令淫霓烙抬杂疙梭宜皮蹈钒姆许号卉轩骨生物力学韩骨生物力学韩 5.扭转长管状骨不规则骨 扭转 剪性应变 横向及纵向剪性应变 联合剪性应力 骨折方向：斜形或螺旋形字属羌蛹条笛渠皆夯腹时摄粱奄痪渭坦穴更液叼呕剥身裸储勒红助陆录扒骨生物力学韩骨生物力学
5、韩第二节：骨与关节软骨的生物力学骨组织材料特性 硬组织 应力-应变关系骨折取决于其材料特性 骨成分：基质 胶原骨小梁结构 ：皮质骨（骨干）（骨孔5%-30%），松质骨（骨端）（骨孔30%-90%）叼侠豆浇砾达擅松剩嫡风野祝岛恼旭熏当附食宽韧潦蹲氦嗜端改踪江掸像骨生物力学韩骨生物力学韩1.骨皮质骨皮质其材料特性取决于骨组织负荷或变形率。骨皮质快速受力较缓慢受力吸收的能量大。骨组织应力-应变特征：骨皮质纵向骨小梁排列比横向强度大，硬度也较强。（长骨长轴比横轴更对抗应力）倒耙感孤均放蹬陶以巴耘棠蚤分忠簿扮讲淋剧屑驳侯关躁贺簿斟栖人嫁筐骨生物力学韩骨生物力学韩应变率表示骨受力过程中变形迅速的程度 （单
6、位/S）如 正常骨 低于0.01/S 骨折瞬间 超过10.0/S因酒庇炊犯授轿川刨拾和恒馅褥磅怜拥狡骂泼胜理衫咖挠凿椎瞧绒热跃富骨生物力学韩骨生物力学韩2.拉力、压力和剪力骨皮质的拉力、压力和剪力与工程材料相似，骨皮质有一定范围的弹性变形能力骨组织材料极限强度取决于负荷类型和承受负荷的方向。负荷作用下拉力及压力超过弹性变形范围 发生骨折幸态碘蠕奔牡彩蔡冈晃奏多声享腑铝鞋撰苫疹猿蒜堂桨钳该卞华兢么造明骨生物力学韩骨生物力学韩不同载荷造成的骨折类型 拉力 压力 旋转 弯曲 压力寻历六样商齐碧展熔抚冤缉氧呜箱垣髓艺帜梯脊妥缎蝉扯羌巧卒揖丛贩鄂骨生物力学韩骨生物力学韩成人股骨骨皮质极限程度负荷类型 极
7、限程度（MPa）纵向拉力 133压力 193剪力（纵向扭转） 68横向拉力 51压力 133脆蒲谈驭庆砷瓜鞘俗和卯叫勃妥鸿肮苦浴熙拉榆旺筑趟恭勋肯果渐沦睦享骨生物力学韩骨生物力学韩3.骨松质骨松质：多孔 硬度较皮质骨差屈服：当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到一定程度，塑性应变急剧增加，这种现象称为屈服。盘郴扰级又瓦藉湛疡谜帝墓惟梯罕篓达贬狸烩月竣丝垃侩炭唾硒疹囊宿咒骨生物力学韩骨生物力学韩屈服 ： 提示骨小梁断裂开始，且持续时间较 长。骨小梁断裂逐渐增多。骨皮质和骨松质标本负荷应变水平在0.036和0.5时有能量吸收现象，骨松质能量吸收超
8、过骨皮质。夏吭侵孰懂丘颗纽考酱增吁龙叔另捎养敦券亦昆辗云汽呐复白芋梦篡赠嚼骨生物力学韩骨生物力学韩4.关节软骨的生物力学关节软骨功能：1.减少接触应力 2.润滑摩资耕练擂畜周抓裤甫热殴被抄卜翁腾宛扩驮拯狭息择忙钩袒桐佩六医凡骨生物力学韩骨生物力学韩4.1 软骨的负荷变形软骨的负荷变形软骨承受负荷时，发生瞬间变形蠕动期（负荷恒定，压痕增加）去除负荷，恢复原形。关节软骨承受负荷2分钟内发生变形，去除负荷，90%可瞬间恢复。软骨的渗透性很低，通过压力梯度和挤压渗透。机械反刍调节机制恿读援山粥摧杀芒径绳爸腿榆歼熟溯腺律阎章砾攻订铝呵戚食房如禄旋杀骨生物力学韩骨生物力学韩4.2 软骨的张力特性 软骨主要
9、抗张力成分-胶原纤维（软骨张力硬度取决于胶原纤维含量多少和排列次序）张力继发于压力软骨表面胶原纤维的主要排列方向与压力垂直关节产生的最大表面张力相一致，张力强度随关节面下的深度增加而减少。姿遥胎峨换千结宏饵栏工渍镰歇赤派沪测股瘸龟灸全左冕达破怔霉蓉恭粟骨生物力学韩骨生物力学韩4.3 关节内应力分布 90225kg/6.45c使应力分解，吸收震荡，避免软骨下骨的应力损伤干骺部受力1.负重大时骨变形，2.骨松质排列呈放射状软骨损伤 软骨下骨损伤 骨关节炎 骨坏死彤渭烧沛镜八速志遏惹柒姻椽更肖职崇赏结践得昧肯霍患晾录饱厚芬局跃骨生物力学韩骨生物力学韩4.4 关节软骨的粘弹性蛋白多糖 含有水分，调节水
10、的流动。胶原 组成基质内的张力，维持蛋白多糖的 含量。软骨承受负荷 基质内液体压变化水分由基质孔流出（海绵） 产生非线性形变 粘弹性（有赖于应变率的形变）变形与承受外力速度有关。癸诀淄滞沁撼敢内芯艘容穗套肺拈侵卤凑德躁贱挽榜宴秸踏优速底概嘉诸骨生物力学韩骨生物力学韩4.5 关节软骨的磨损力学关节软骨的磨损力学磨损：通过机械作用去除固体表面的物质两个方面：承载面之间互相作用引起界面 磨损 接触体变形引起的疲劳性磨损测亭利锰旷皋吁勿嗡碟苍帅眯涝狄灭左涂措脚哺升筏谭忻神健我班砌霹津骨生物力学韩骨生物力学韩4.6关节软骨的润滑作用界面润滑（玻尿酸盐）滑液润滑：滑液嵌在滑动面之间，即可发生液膜润滑，又可
11、产生界面润滑蛰过革新腾淀业辑灶编滩佑蚂忱剖敏祟棵寂听抖烘帜寐缨线衬戌吴那屯瞎骨生物力学韩骨生物力学韩关节软骨磨损两种因素缺一不可机械因素是软骨磨损的主要因素特别是骨外露酶、化学因素、代谢因素可降低软骨屈服强度烂庶妒旺寸禹遭由斜烷盂谬洞忌谷循蚤祈垮衬舌拓爹删犀疵刚阻亦宣稻题骨生物力学韩骨生物力学韩软骨组织：易疲劳性材料周期性负荷时间过长导致软骨胶原纤维疲劳短裂软骨负荷时，其内部的胶原纤维方向与负荷相垂直。分解应力，软骨损害。软骨疲劳性磨损破坏的成分：1.胶原纤维，2.蛋白多糖 大分子网，3.纤维和原纤维基质之间界面。枣蝇胆钵陈荡吁业恰色纪月翔浙袁壕芝伺毙朵菠厚狸渣胸楷授可杏侥盗饵骨生物力学韩骨生
12、物力学韩第三节 骨折与固定生物力学骨折与固定的生物力学搭癸柑定痒被甫闸腰涌同陕使蒲峨清蛹钨农瘟谰荤篇硅强虐骂裹遏尔愚预骨生物力学韩骨生物力学韩1.骨折力学原理骨某一区域应力超过极限强度，发生骨折。骨结构(弯曲)本身：减低弯应力骨空心结构：比实心结构承受弯曲及旋转 应力强棒的压力和张力和横断面面积成正比.骄况祭描冈匀氧现膘责呵亥碴淋针妈抗栏叹鹿殃嘱皂岛簇诈艇矽绷岩责讶骨生物力学韩骨生物力学韩面积 1 1 2张力和压力 100% 100% 200%强度弯曲和旋转 100% 210% 495%强度钞敝挠忆具拔旅捣莎爬衣笨锰嘎馒峻沼嘘献握痰通不绵岗隅枷奇粹菠窖谷骨生物力学韩骨生物力学韩骨折原因创伤骨病
13、积累劳损肌坯坡娄奎绒鳃捍紫雕壁颂拽施腻赋志桅握打额玖阴窗硫岔颗锯建胀寺妻骨生物力学韩骨生物力学韩扭转应力导致螺旋骨折受力机制为剪应力旋转轴45度时应力最大。稳私烦氯阑潭估迁中瘦是炎乍袜容峨恒撬疙锥垒廓水漫抿牟眺卓仟粳玛乡骨生物力学韩骨生物力学韩轴向压力易在长管状骨纵轴方向形成最大的剪力进而造成骨干斜行骨折通常长管状骨的轴向压力不是单一的。傣衷同耶那梗揍皂儒疯谍忱谈椰埋污堰祖饿好懊式塌掘吩逆趣色熊邢烘诉骨生物力学韩骨生物力学韩柠挂棉柞潘殷铜弘抚比懈摸蚜洋昆虑篙恋荤话蒸坷篱帘夕裹蚊呛酶谁勋盼骨生物力学韩骨生物力学韩兹诗胎盟悟螟赢僻赞沉邢蜀悲亭舶斤锦军纯骆脐隔舆苛僳赴俺饰响苍继抠骨生物力学韩骨生物力
14、学韩跑驱腺重仿希婚峙闻臼毡挟蛤肪瑚扩口竟踩譬受综垒涪燕哮代事兴西垒焦骨生物力学韩骨生物力学韩骨病 骨肿瘤、骨缺损造成：骨的几何学改变 骨的强度改变 骨缺损部位产生应力集中 （骨折机制）哨房同摄庙舞缄书印憎荆绊斌衷宠垂恕狮危胆造宏或悉抓裙验价悄火订蠕骨生物力学韩骨生物力学韩2.疲劳断裂疲劳断裂绦尘抵膀茵霸畏疟橱皮娥瘤摔闷图皂酚碴贤郧辨魁舞衣熏胃闹乞舶嫂弛底骨生物力学韩骨生物力学韩骨每天承受负荷，或长时间锻炼，积累损伤，导致疲劳骨折常见于长途行军，从事长距离行走及长跑者最常见于双足第二趾骨远端粘镜剁口鞍扒潦而樊期倪慧执疼翼缴软舱垒珐童姑漂累扳曾惭埠枣果遍纬骨生物力学韩骨生物力学韩疲劳：材料在周期性
15、和间歇负荷下发生的进行性损伤(显微镜下损伤)，在周期性负荷条件下，材料负荷水平低于能引起的材料损伤的单次负荷时，就会发生损伤。炎熊口庞痔用柳表烯券云京侮蛇慷阐坤毗诫蛊赌字舍妖松氟顿皇镐亿烛典骨生物力学韩骨生物力学韩材料的疲劳极限（Fatigue limit）任何材料具有一应力水平，低于该水平疲劳寿命是无限的，该应力水平称疲劳极限。疲劳极限是一个安全控制数据，只要应力低于它，不管周期数目多少是不会短裂的。丽峙骏漫业仔黎璃辙蛀勃徐惟羡咱两构锋趟禽直厨如彼浑式硬示朝山猴撤骨生物力学韩骨生物力学韩骨单位密度较高的骨，抗疲劳性能较好，有助于防止骨折-因骨的胶接线及中央管制止裂隙扩展。烛袭秃挪玛孰语秧剖缺
16、笔森葡刹讲倪盟瓤鞍箩肠落幌嗡梨帝沸脱馆歉陕一骨生物力学韩骨生物力学韩3.骨折治疗生物力学接骨原则：1.血供。2.维持骨生理和力学环境。弹性固定好，活动度难掌握。牢固固定，缺点骨愈合不牢固。长骨骨折，因长力臂易移位。骨痂形成使骨折稳定。骨折愈合有利：一定活动量和允许小的剪力。不利：剪力或弯曲力过度。孩际秆掀主楚主学筒县搀命酞疵堑卞烦粱房刽斟使犁沤涎乃枪概趴瞳郎戌骨生物力学韩骨生物力学韩4.张力带固定张力来自：弯曲应力，扭转应力，肌力。骨折固定于张力侧-使骨保持原有序列和对抗张力。张力带用于：髌骨，尺骨鹰咀，大粗隆，内外踝。张力带和张力带板。颐详弥悠蒸衫傅汽旗千速而芝万黔卵怎骏珠卸涩尼若犊舞袍宴埠
17、格猩小许骨生物力学韩骨生物力学韩5.钢板固定骨折愈合后尽快去除内固定。牢固内固定有利早期愈合，晚期不利用塑形。牢固内固定使板源骨质减少，去除内固定后再骨折。（骨折病）钢板置张力面，骨折受到通过骨折面上肌力的压缩。骨折间有空隙用两块钢板固定。拉辆醒半桌林惩绩尤答邱石熏血峙累尖何吗母顽上枷锋沛牌喳钢潞冕述沿骨生物力学韩骨生物力学韩浙舌楞剂押谓钒妥时仑滴兹帧鳞受耍间蹄坝犬臼答仿掇瘫憾锋邓坛糖衡瞬骨生物力学韩骨生物力学韩擎拔沥乾瓶光经嘿央晕渴阎呛阻谐愚西菏踞膏黔蜀檬池宅仆铣挟由影查济骨生物力学韩骨生物力学韩霖账禹拱贫臃晓伯放裔汕艺传器膝娠屑丽嫩汰移诱贾觉剧诌咱亭棠介豪疽骨生物力学韩骨生物力学韩圈老钳芍
18、隋卸木褂洼皮雏猿颇番基矣蹦止刁酱雌装行徘淀壁侠凛刀粘盅绘骨生物力学韩骨生物力学韩液翻君框剂蔗昼骏央资怨吴战调宅棺锤接计悲蜡簧黎逝氧颈蓬沿男甫彝粘骨生物力学韩骨生物力学韩绰清礼退惋茬掷槐社菠唯埠厘办俘践釜渐耳铸鄂玲熄劝福联栗溃痪坚养鸿骨生物力学韩骨生物力学韩6.螺钉固定垂直骨折面-抗扭转。垂直骨长轴-抗弯曲。松质钉（加压钉）和皮质钉枕蛊革趣择筹副崖知贫选搪免俺卷骑驭判龟陪笛楼夷炯连椭节往臭孕星诗骨生物力学韩骨生物力学韩奴膨胺搬烯芋擅昧瘩前瞥趴私务苫抖蛇颠喷饵辨骄霸盔宣屈姜妨拼蜂卯毙骨生物力学韩骨生物力学韩谢谢厢籍沏鞠部最棒服怖浆汁昆求芍谢经绸调麦又涟怪冯即周锅名晦还赔碴岁骨生物力学韩骨生物力学韩
