骨骼的力學(xué)特性演示文稿

骨骼的力學(xué)特性演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六骨：連結(jié)形成骨骼，構(gòu)成人體支架，支持體重、保護(hù)內(nèi)臟，并參與運(yùn)動(dòng)，充當(dāng)杠桿。對(duì)機(jī)體起支持運(yùn)動(dòng)和保護(hù)的作用功能紅骨髓是造血部位骨組織是機(jī)體鈣、磷的儲(chǔ)存庫(kù)現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六骨的分類成人有206塊骨按部位分：顱骨軀干骨四肢骨中軸骨現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六按形狀分1.長(zhǎng)骨尺骨掌骨2.短骨腕骨跗骨3.扁骨顱胸盆部4.不規(guī)則骨椎骨聽小骨現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六骨的構(gòu)造

骨髓骨質(zhì)骨密質(zhì)骨松質(zhì)

骨膜

血管、淋巴和神經(jīng)紅骨髓

黃骨髓

骨骨膜骨髓骨密質(zhì)骨松質(zhì)骺線外板內(nèi)板板障骨膜顱骨骨密質(zhì)骨松質(zhì)-板障內(nèi)板外板現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六骨的化學(xué)成分和物理性質(zhì)

有機(jī)質(zhì)：膠原纖維束和粘多糖蛋白等。無機(jī)質(zhì)：堿性磷酸鈣等。

煅燒骨

脫鈣骨

現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六骨組織細(xì)胞骨基質(zhì)骨細(xì)胞成骨細(xì)胞骨原細(xì)胞破骨細(xì)胞有機(jī)成分無機(jī)成分類骨質(zhì)骨鹽一、骨組織結(jié)構(gòu)(osseoustissue)現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六無定形基質(zhì)膠原纖維成骨細(xì)胞分泌，包括大量膠原纖維（95％）及少量無定形基質(zhì)。類骨質(zhì)凝膠狀，主要成分蛋白多糖、還含有骨鈣蛋白、骨橋蛋白、骨粘連蛋白。粗大的膠原纖維束聚集。有機(jī)成分無機(jī)成分又稱骨鹽，主要為羥磷灰石結(jié)晶，沿膠原原纖維長(zhǎng)軸排列并與之結(jié)合。⒈骨基質(zhì)（bonematrix）

骨基質(zhì):又名骨質(zhì)。是鈣化的細(xì)胞間質(zhì)，是人體最大的Ca2+庫(kù)。

現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六有機(jī)成分膠原纖維基質(zhì)：蛋白多糖及其復(fù)合物無機(jī)成分：羥磷灰石結(jié)晶（Ca10[PO4]6[OH]2)24%75%骨鹽90%類骨質(zhì)：最初形成時(shí)并無骨鹽沉積的骨基質(zhì)?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六骨板（bonelamella）骨基質(zhì)呈板層狀排列稱為骨板，是骨基質(zhì)結(jié)構(gòu)形式。同一骨板內(nèi)膠原纖維平行排列，相鄰骨板間膠原纖維相互垂直?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六長(zhǎng)骨結(jié)構(gòu)骨骺骨干骨膜關(guān)節(jié)軟骨2.長(zhǎng)骨的結(jié)構(gòu)骨髓現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六a.密質(zhì)骨結(jié)構(gòu)骨干環(huán)骨板(內(nèi)、外)哈弗斯系統(tǒng)(骨單位)間骨板哈弗斯骨板中央管現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六——骨松質(zhì)——骨髓腔骨骺骨干現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六骨外膜(periosteum)外層：膠原纖維粗大密集，形成穿通纖維內(nèi)層：富含小血管和細(xì)胞（骨原細(xì)胞）

骨內(nèi)膜：(endosteum)富含血管神經(jīng)，有骨原細(xì)胞

骨膜的功能

營(yíng)養(yǎng)骨組織為骨的生長(zhǎng)和修復(fù)提供骨祖細(xì)胞。b.松質(zhì)骨：片狀或針狀骨板（小梁）c.骨膜

DCT現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六3.骨的發(fā)生(一)、骨組織發(fā)生的基本過程1.骨組織的形成類骨質(zhì)→→骨質(zhì)骨祖細(xì)胞→成骨細(xì)胞→分泌纖維及基質(zhì)，形成類骨質(zhì)→鈣化形成骨質(zhì),成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楣羌?xì)胞。2.骨組織的破壞現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六(二)、骨發(fā)生的方式1、膜內(nèi)成骨

(intramembranousossification)間充質(zhì)胚胎性結(jié)締組織膜

骨（扁骨）

現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六2、軟骨內(nèi)成骨(endochondralossification)間充質(zhì)透明軟骨雛形骨（長(zhǎng)骨和不規(guī)則骨）

(1).軟骨雛形形成(2).骨領(lǐng)形成(3).初級(jí)骨化中心與骨髓腔形成(4).次級(jí)骨化中心與骨骺形成現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六(三)、軟骨的進(jìn)一步生長(zhǎng)1.骨的加長(zhǎng)

是通過骺板的不斷生長(zhǎng),并替換成骨組織實(shí)現(xiàn)的。2.骨的增粗

骨外膜中的骨祖細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞,在骨干表面添加骨組織,使骨干變粗?，F(xiàn)在是19頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六影響骨生長(zhǎng)發(fā)育的因素

除遺傳因素外，體內(nèi)的激素水平（生長(zhǎng)激素、甲狀腺激素、甲狀旁腺激素、降鈣素、性激素等）、維生素含量（維生素A、D、C）及其他活性物質(zhì)（轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子、表皮生長(zhǎng)因子、白細(xì)胞介素1等）均不同程度地影響骨的生長(zhǎng)發(fā)育?，F(xiàn)在是20頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六二、骨骼的力學(xué)特性（一）骨骼的載荷模式1.拉伸2.壓縮3.彎曲4.剪切5.扭轉(zhuǎn)6.復(fù)合載荷現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六骨的應(yīng)力是指骨結(jié)構(gòu)受到外來載荷時(shí)其表面單位面積所受到的力。骨的應(yīng)變是指骨在外力作用下的局部形變，包括線性應(yīng)變和剪切應(yīng)變。骨的應(yīng)力與應(yīng)變曲線（二）應(yīng)力對(duì)骨結(jié)構(gòu)的影響現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六應(yīng)力較小時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變之間存在著一個(gè)線性關(guān)系，應(yīng)力-應(yīng)變曲線為直線，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系，稱為彈性區(qū)。去除外部載荷移后，材料將恢復(fù)到原來的形狀，即不會(huì)造成永久形變。載荷持續(xù)增加時(shí)，骨最外層某些部位就會(huì)發(fā)生屈服，即彈性區(qū)末端點(diǎn)稱為屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)以后的曲線則變成了非線性，骨將產(chǎn)生永久變形，稱為塑性區(qū)。載荷持續(xù)增加，骨組織的結(jié)構(gòu)體將在某個(gè)部位失效（骨折，圖中C點(diǎn)為斷裂點(diǎn)），對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為極限應(yīng)力（C’）?，F(xiàn)在是23頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六在應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖中的彈性區(qū)，材料的應(yīng)力與應(yīng)變之間存在著一定的關(guān)系，即應(yīng)力/應(yīng)變是常數(shù)，此常數(shù)為材料的彈性模量或楊氏模量，其大小等于這段直線的斜率。彈性模量或楊氏模量大小表示了材料抵抗變形的能力，稱為剛度。

現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六達(dá)到極限應(yīng)力時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線下面的面積表示導(dǎo)致骨折所需要的能量。一般骨在生理負(fù)荷范圍內(nèi)，骨產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)外力去除后，彈性區(qū)內(nèi)的能量能同時(shí)被骨釋放，使骨恢復(fù)原狀。但當(dāng)骨不斷受到外力作用時(shí)，其應(yīng)變能量不能被及時(shí)完全釋放，經(jīng)積累后可能會(huì)損壞材料的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在是25頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六骨的生長(zhǎng)是破壞和重建兩個(gè)過程對(duì)立統(tǒng)一的結(jié)果。骨的塑形與重建是通過適應(yīng)力的作用，這種適應(yīng)性是按沃爾夫（Wolff）定律進(jìn)行的。適宜的載荷對(duì)骨有積極的影響，但過載、過用或過度沖擊性載荷可引起骨損傷甚至骨折發(fā)生。

（三）機(jī)械應(yīng)力對(duì)骨生長(zhǎng)的影響現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六運(yùn)動(dòng)中，骨會(huì)反復(fù)受力，超過某一生理限度時(shí)使骨組織受到損傷，造成骨的損傷為疲勞性損傷。在持續(xù)性緊張的骨骼肌運(yùn)動(dòng)中，首先引起骨骼肌疲勞，收縮能力降低，其結(jié)果是抵消作用于骨上的應(yīng)力的能力也減弱，導(dǎo)致對(duì)骨的作用力過大，骨結(jié)構(gòu)在反復(fù)的應(yīng)力刺激下導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的改變而發(fā)生骨折。（四）骨疲勞現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六持續(xù)劇烈運(yùn)動(dòng)/大強(qiáng)度勞動(dòng)骨骼肌疲勞貯存能量能力下降動(dòng)作結(jié)構(gòu)特征改變骨受載荷異常應(yīng)力分布改變高拉伸復(fù)合高壓縮斜行骨折斜行裂紋橫行骨折橫向裂紋疲勞性骨折的發(fā)生過程示意圖現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有29頁(yè)\編輯于星期六骨的力學(xué)性