20xx年醫(yī)學(xué)專題—第二章-第一節(jié)-骨運(yùn)動(dòng)學(xué)(編輯修改稿)
2024-11-16 00:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 承載能力的三要素： 第一，要求骨有足夠的強(qiáng)度。 即指骨在承載負(fù)荷的情況下抵抗破壞的能力。 第二，要求骨有足夠的剛度。 即指骨在外力作用下抵抗變形的能力。 第三，要求骨有足夠的穩(wěn)定性。 即指骨保持原有平衡形態(tài)的能力。,第三十二頁(yè)，共七十三頁(yè)。,2. 骨的載荷(z224。i h232。)及變形 人體在日常生活與運(yùn)動(dòng)中都會(huì)對(duì)機(jī)體的每塊骨產(chǎn)生復(fù)雜的力。即骨會(huì)承受來(lái)自多方的不同形式的載荷。,第三十三頁(yè)，共七十三頁(yè)。,（1）骨的載荷 人體在運(yùn)動(dòng)或勞動(dòng)(l225。od242。ng)時(shí)，骨要承受不同方式的載荷。當(dāng)力和力矩以不同方式施加于骨時(shí)，骨將受到拉伸a、壓縮b、彎曲c、剪切d、扭轉(zhuǎn)e和復(fù)合f等載荷。,第三十四頁(yè)，共七十三頁(yè)。,1）拉伸載荷(z224。i h232。) 在骨的兩端受到一對(duì)大小相等、方向相反沿軸線的力的作用。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(zhǎng)并同時(shí)變細(xì)。 例如在進(jìn)行吊環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)上肢骨被拉伸。,第三十五頁(yè)，共七十三頁(yè)。,2）壓縮載荷 是施加于骨組織表面的兩個(gè)沿軸線的大小相等、方向相對(duì)的載荷。 該載荷在骨組織內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力和應(yīng)變。 如舉重運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴(g224。ngl237。ng)后上肢和下肢骨被壓縮。,第三十六頁(yè)，共七十三頁(yè)。,3）彎曲載荷 是使骨沿其軸線發(fā)生彎曲形變的載荷。 例如當(dāng)脊柱前屈或后伸時(shí)脊柱的彎曲則為彎曲載荷。 特點(diǎn)：骨骼在彎曲載荷時(shí)，其中性軸兩旁一側(cè)產(chǎn)生(chǎnshēng)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。 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(yuǎn)，其應(yīng)力就越大。,第三十七頁(yè)，共七十三頁(yè)。,4）剪切載荷 在骨的表面受到一對(duì)大小相等、方向相反且相距很近的力的作用。 在骨內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生剪切應(yīng)力和應(yīng)變。 例如車床(chēchu225。ng)剪切斷肢體時(shí)即為剪切載荷。,第三十八頁(yè)，共七十三頁(yè)。,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。 如作轉(zhuǎn)身動(dòng)作時(shí)，下肢骨受到的扭轉(zhuǎn)作用。 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(dòng)(hu243。 d242。ng)中。 當(dāng)骨受到扭轉(zhuǎn)時(shí)，所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力便分布在整個(gè)骨骼結(jié)構(gòu)中。,第三十九頁(yè)，共七十三頁(yè)。,6）復(fù)合載荷 人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于骨的幾何結(jié)構(gòu)不規(guī)則，同時(shí)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)(zhu224。ngt224。i)，即為復(fù)合載荷。 如人體在受傷骨折時(shí)，往往是幾種作用力的復(fù)合。 像跌倒后發(fā)生的橈骨遠(yuǎn)端骨折，便是既有剪切力又有壓縮力等多種力綜合作用的結(jié)果。,第四十頁(yè)，共七十三頁(yè)。,持續(xù)載荷對(duì)骨也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。 即骨受到持續(xù)低載荷作用一段時(shí)間后，其組織會(huì)產(chǎn)生緩慢變形或蠕變。 在加載后的最初數(shù)小時(shí)（6～8小時(shí)），其蠕變現(xiàn)象最顯著，隨后蠕變的速率則會(huì)降低。 一般而言，骨承受壓力負(fù)荷的能力(n233。ngl236。)最大，其次是拉力、剪切力和扭轉(zhuǎn)力。 骨所受的正常生理負(fù)荷是這些力的綜合。,第四十一頁(yè)，共七十三頁(yè)。,（2）骨的基本變形 骨骼在承受各種不同載荷時(shí)會(huì)發(fā)生不同程度的變形，如腰脊柱前凸即是受力變形。 根據(jù)骨骼受載形式及受載后的變形形式，一般可將其變形分為(fēn w233。i)拉伸、壓縮、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)等五種基本變形。,第四十二頁(yè)，共七十三頁(yè)。,3.骨的應(yīng)力與應(yīng)變 骨力學(xué)包含二個(gè)最基本的元素，即應(yīng)力和應(yīng)變。 （1）骨的應(yīng)力 概念：當(dāng)外力(w224。il236。)作用于骨時(shí)，骨以形變產(chǎn)生內(nèi)部的阻抗以抗衡外力(w224。il236。)，即是骨產(chǎn)生的應(yīng)力。 特點(diǎn)：應(yīng)力的大小等于作用于骨截面上的外力與骨橫斷面面積之比，單位為Pascal(Pa=N/m2)，即牛頓/平方米。 計(jì)算公式：,第四十三頁(yè)，共七十三頁(yè)。,種類：根據(jù)作用于骨的力不同，其內(nèi)部分別會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，如壓應(yīng)力、拉壓力等。 作用：應(yīng)力對(duì)骨的改變、生長(zhǎng)和吸收起著調(diào)節(jié)作用，應(yīng)力不足會(huì)使骨萎縮，應(yīng)力過大也會(huì)使骨萎縮。因此，對(duì)于骨來(lái)說(shuō)，存在一個(gè)最佳(zu236。 jiā)的應(yīng)力范圍。,第四十四頁(yè)，共七十三頁(yè)。,（2）應(yīng)變 概念：骨的應(yīng)變是指骨在外力作用下的局部變形。 其大小等于骨受力后長(zhǎng)度的變化(bi224。nhu224。)量與原長(zhǎng)度之比，即形變量與原尺度之比。一般以百分比來(lái)表示。 由壓力、形變和樣本的大小計(jì)算出應(yīng)力和應(yīng)變的大小 當(dāng)骨承受了很重的力并超出其耐受應(yīng)力與應(yīng)變的極限時(shí)，便可造成骨骼損傷甚至發(fā)生骨折。,第四十五頁(yè)，共七十三頁(yè)。,（3）應(yīng)力(y236。ngl236。)應(yīng)變曲線 表示應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系。 應(yīng)力應(yīng)變曲線分成兩個(gè)區(qū)：彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū)。 在彈性變形區(qū)內(nèi)的載荷不會(huì)造成永久性形變（如骨折）。 彈性區(qū)末端點(diǎn)或塑性區(qū)初始點(diǎn)稱屈服點(diǎn)。 該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力是產(chǎn)生骨最大應(yīng)力的彈性形變，亦稱為彈性極限。 塑性區(qū)：屈服點(diǎn)以后的區(qū)。此
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