【文章內(nèi)容簡介】 原纖維的空隙內(nèi)所形成的物質(zhì)。 ? 在整個鈣化過程中，鈣和磷酸鹽離子在非晶體和晶體的磷酸鈣鹽中是平衡的，這種平衡受局部 pH值、降鈣素、成骨細胞等多種因素的調(diào)節(jié)與控制。 （二）影響骨鈣化的因素 ? 骨鈣化是一個復(fù)雜的生理生化過程，骨鈣化既受全身多種離子、激素等的調(diào)節(jié)，在鈣化局部也受許多細胞內(nèi)、外因子的影響。影響骨鈣化的主要因素有： ? 1． 膠原 骨膠原含有絲氨酸和甘氨酸，大量的絲氨酸以磷酸絲氨酸鹽的形式存在，在膠原基質(zhì)的纖維上、纖維內(nèi)與鈣離子結(jié)合或與磷離子結(jié)合，形成羥磷灰石結(jié)晶。 ? 2． 黏多糖類 黏多糖是大分子的蛋白多糖類物質(zhì)，這種蛋白多糖復(fù)合物和鈣化作用有關(guān)。 酸性蛋白多糖的游離陰離子可選擇性地結(jié)合鈣離子，減少羥磷灰石結(jié)晶的形成，從而抑制鈣化作用 。當?shù)鞍锥嗵潜幻阜纸夂?，?可解除 該抑制作用。 ? 3． 基質(zhì)小泡 基質(zhì)小泡是 由成骨細胞向類骨質(zhì)中釋放 的小泡，泡內(nèi)含鈣、小的骨鹽結(jié)晶和鈣結(jié)合蛋白?；|(zhì)小泡是使類骨質(zhì)鈣化的重要結(jié)構(gòu) ?；|(zhì)小泡內(nèi)還含有高脂質(zhì)及堿性磷酸酶、焦磷酸酶等多種酶類?？赏ㄟ^多種途徑促進軟骨鈣化。 五、骨的血液供應(yīng)，淋巴與神經(jīng) ? （一）血管 ? 成熟骨具有豐富的血管并形成精巧的血液供應(yīng)管道系統(tǒng)， 為骨組織、骨膜 ? 提供血液來源 。即使在致密的皮質(zhì)骨組織內(nèi)，仍有骨血管系統(tǒng)保證血液的供應(yīng)。 ? 骨膜本身有一套完整的供血系統(tǒng) ，在骨膜表面，纖維層和肌肉血管廣泛吻合形成血管叢。小兒骨膜生長層血管特別發(fā)達，隨著年齡增加，骨膜血管的營養(yǎng)作用逐漸減退，骨的血供也隨之減少，但 仍是一生中骨血供的重要部分 。 ? （二）骨的淋巴管 骨膜具有豐富的淋巴管，但骨內(nèi)是否有淋巴管，目前尚有爭論。 ? （三）骨的神經(jīng) 長骨的關(guān)節(jié)端、較大的扁骨、椎骨及骨膜是骨的神經(jīng)分布最豐富的部位 。骨的神經(jīng)常 與滋養(yǎng)血管伴行進入骨內(nèi)，分布到哈佛氏管的血管周圍 。骨的神經(jīng)纖維 分二類 ：一類是骨內(nèi)臟傳出神經(jīng)纖維，大多分布于血管壁及骨髓。另一類是軀體傳入神經(jīng)纖維，主要分布于骨膜及關(guān)節(jié)軟骨的深面 。 六、骨的機能 （一）力學(xué)機能 ? 1． 支撐機能 骨是全身最 堅硬的組織 ，通過骨連接構(gòu)成一個 有機的整體 ，使機體保持一定的形狀和姿勢，對機體起著支撐作用，并負荷身體自身的重量及附加的重量。 ? 2． 杠桿機能 運動系統(tǒng)的各種機械運動均是在神經(jīng)系統(tǒng)的支配下，通過骨骼肌的收縮、 牽拉骨圍繞關(guān)節(jié)運動 而產(chǎn)生的。 ? 3． 保護機能 某些骨按一定的方式互相連接圍成體腔或腔隙，如胸腔，此外，骨骼形成的某些結(jié)構(gòu)能維持血管的正常形態(tài)和避免神經(jīng)受壓，如足弓的拱形結(jié)構(gòu)能免于足底的血管和神經(jīng)受壓。 ? 總之，骨的材料力學(xué)性質(zhì)既保證了骨的強度和剛度，使其很好地完成其支持和保護功能，又使其具有一定的彈性和韌性，因而能很好地完成運動中的杠桿功能。 （二）生理學(xué)機能 ? 骨的生理學(xué)機能包括 鈣、磷貯存機能 、 物質(zhì)代謝機能 、 造血機能和免疫機能 等。 ? 1．鈣、磷貯存機能與物質(zhì)代謝機能 骨是人體最大的鈣庫和磷庫，與 機體的鈣、磷代謝 有密切關(guān)系，在維護血中的鈣、磷含量的恒定中起調(diào)節(jié)作用。當血液中鈣、磷含量增高時，則貯存在骨內(nèi)，而當血液中鈣、磷含量降低時骨內(nèi)的鈣、磷則釋放至血中。 ? 出生后，紅骨髓是唯一的造血器官。在正常的生理狀態(tài)下，血液中各種血細胞的生成、發(fā)育、釋放、死亡和清除均處于動態(tài)平衡，并發(fā)揮著運送氣體、防御、免疫等生理功能。這種動態(tài)平衡及生理功能的實現(xiàn)則依賴于 紅骨髓的正常造血功能。 為了教學(xué)相長，歡迎各位同學(xué)以各種 途徑提出任何批評、意見或建議！ 我的手機： 13663657134 第二節(jié) 骨生物力學(xué) ? 骨生物力學(xué)是以骨骼為主要對象、研究骨的機械運動規(guī)律的科學(xué)。它由力學(xué)、生物學(xué)、生理學(xué)、解剖學(xué)等有關(guān)學(xué)科結(jié)合而成，其研究目的在于剖析骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)的力學(xué)性質(zhì)及力的傳導(dǎo)，揭示骨骼生長、發(fā)育、退化、病變、死亡與力作用的關(guān)系。為預(yù)防、診斷及治療骨疾病、骨移植、骨矯形，控制骨生長，促進骨愈合，以及假體的研制與應(yīng)用等提供理論依據(jù)。 一、骨的承載能力 ? 骨骼是身體運動的軸柱和身體的堅強支柱。在日常生活、勞動和運動中要求骨有足夠的承載能力。對骨承載能力的衡量主要有骨的強度、骨的剛度及骨的穩(wěn)定性三方面： ? 第一，骨的足夠的強度。在日常生活與運動中，保證骨的正常功能，首先要求其具有足夠的強度，能在載荷下不發(fā)生破壞。即指骨在承載負荷的情況下抵抗破壞的能力。如四肢骨在劇烈運動和大強度勞動時不應(yīng)該發(fā)生骨折。 ? 第二，骨的足夠的剛度。即指骨在外力作用下抵抗變形的能力。在日常的生活和運動中，骨的形狀和尺寸會因承載負荷的作用而變形，但變形不應(yīng)超過正常生活所允許的限度，如脊柱在彎曲時不應(yīng)該發(fā)生損傷或側(cè)凸。 ? 第三，骨的足夠的穩(wěn)定性。即指骨保持原有平衡形態(tài)的能力。例如，長骨在壓力作用下有被壓彎的可能性。為了保證正常的生活和運動，要求它始終保持原有的直線平衡形態(tài)不變。 二、骨的載荷及變形 ? 在日常生活與運動中，人體骨會承受來自多方的不同形式的載荷。如人在跑步時受到體重、迎面風(fēng)力及地面的反作用力等均是骨承受的載荷。 ? （一）骨的載荷 ? 載荷即為外力，是一物體對另一物體的作用。 ? 作用于骨骼上的外力可分體積力與表面力兩類。體積力直接作用于物體內(nèi)部各點，如重力及慣性力均為體積力。表面力是作用于物體表面的力，如撞擊力、擠壓力等。在作用面積較大時稱為分布力或分布載荷，有均勻分布與不均勻分布之分。在外力分布的面積遠小于物體時，可以把這外力簡化成集中作用一點，這種外力稱為集中力或集中載荷。 ? 人體在運動或勞動時，骨要承受不同方式的載荷。當力和力矩以不同方式施加于骨時，骨將受到拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)和復(fù)合等載荷。 ? 1．拉伸載荷 拉伸載荷是指在骨的兩端受到一對大小相等、方向相反沿軸線的力的作用。如圖 210A所示，骨受力后，能夠?qū)е鹿趋纼?nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力和應(yīng)變，使骨伸長并同時變細。例如在進行吊環(huán)運動時上肢骨被拉伸。另外，通常狀態(tài)下人們從事的牽引、提拉重物的活動，也是機體承受拉力的表現(xiàn)。 ? 2．壓縮載荷 壓縮載荷是施加于骨組織表面的兩個沿軸線的大小相等、方向相對的載荷 (圖 210B)。該載荷在骨組織內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力和應(yīng)變。當壓縮載荷超出骨組織的生理承載極限時，骨組織可能因壓縮載荷作用而產(chǎn)生短縮形變。如舉重運動員舉起杠鈴后上肢和下肢骨被壓縮則是機體承受壓縮載荷的表現(xiàn)。擠壓應(yīng)力可以看成是許多自表面朝向骨組織內(nèi)的小內(nèi)力，而且最大擠壓應(yīng)力出現(xiàn)在與載荷相垂直的平面之上。 ? 3．彎曲載荷 如圖 210C所示，彎曲載荷是使骨沿其軸線發(fā)生彎曲形變的載荷。例如當脊柱前屈或后伸時脊柱的彎曲則為彎曲載荷。骨骼在彎曲載荷時，其中性軸兩旁一側(cè)產(chǎn)生拉應(yīng)力和拉應(yīng)變，另 — 側(cè)則產(chǎn)生壓應(yīng)力和壓應(yīng)變，在中性軸上則沒有應(yīng)力和應(yīng)變。存在于中性軸兩側(cè)的應(yīng)力與應(yīng)變，其二者既相對立，又互相依存，并通過附于周圍的軟組織的協(xié)調(diào)，達到相對平衡狀態(tài)。應(yīng)力的大小與至骨骼中性軸距離成正比，即距中性軸越遠，其應(yīng)力就越大。此特征在人體的長骨中表現(xiàn)尤為明顯。 ? 值得注意的是在施加彎曲載荷的同時，往往同時存在拉伸與壓縮的作用。 ? 4．剪切載荷 表現(xiàn)為在骨的表面受到一對大小相等、方向相反且相距很近的力的作用 (圖 210D)，在骨內(nèi)部也會產(chǎn)生剪切應(yīng)力和應(yīng)變。例如車床剪切斷肢體時即為剪切載荷。 ? 5．扭轉(zhuǎn)載荷 加在骨上并使其沿軸線發(fā)生扭轉(zhuǎn)的載荷即為扭轉(zhuǎn)載荷。如圖 210E所示。例如體操運動員作轉(zhuǎn)身動作時，下肢骨受到的扭轉(zhuǎn)作用即為扭轉(zhuǎn)載荷。 ? 在生理狀態(tài)下，扭轉(zhuǎn)載荷常見于前臂、脊柱的旋轉(zhuǎn)與骨關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)活動中。當骨受到扭轉(zhuǎn)時，所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力便分布在整個骨骼結(jié)構(gòu)中。與彎曲一樣，剪切應(yīng)力力度的大小與距中性軸的距離成正比，即離中性軸越遠，其剪切應(yīng)力就越大。扭轉(zhuǎn)載荷作用下所形成的最大剪切應(yīng)力作用在與骨中性軸平行和垂直的平面上，最大的拉應(yīng)力與壓應(yīng)力則作用在與骨中性軸成角度的斜面上。 ? 6．復(fù)合載荷 人體在運動時，由于骨的幾何結(jié)構(gòu)不規(guī)則，同時又受到多種不定的載荷，往往使骨處于兩種或多種載荷的狀態(tài)，即為復(fù)合載荷 (圖 210F)。如人體在受傷骨折時，往往是幾種作用力的復(fù)合。像跌倒后發(fā)生的橈骨遠端骨折，便是既有