人體運(yùn)動(dòng)力學(xué)ppt課件-在線瀏覽
2025-02-22 04:56本頁面
【正文】 具有彈性 無機(jī)物則使骨堅(jiān)硬而脆，它能提高骨的強(qiáng)度。老年入骨無機(jī)物相對(duì)增多而變得脆弱，較易發(fā)生骨折。 2．彈性和堅(jiān)固性 骨組織中大約有 25％～ 30％是水，其余 70％， 75％是無機(jī)物和有機(jī)物。無機(jī)成分填充在有機(jī)物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，使骨具有堅(jiān)固性，能承受各種形式的應(yīng)力。另一方面，骨的耐持續(xù)性能比較差，同其他材料相比，抗疲勞性能亦差。骨對(duì)生理應(yīng)力刺激的反應(yīng)往往處于平衡狀態(tài)，應(yīng)力越大，骨的增生和密度增厚越強(qiáng)。骨密質(zhì)的多孔性程度占 5％～ 30％，而骨松質(zhì)卻占 30％～ 90％，骨密質(zhì)的剛性比骨松質(zhì)大，骨密質(zhì)的變形 (約 2％ )比骨松質(zhì)的變形 (約 7％ )小。 ? 骨密質(zhì)是一種由骨單位、骨 間 質(zhì)系統(tǒng)和有機(jī)的粘彈性的聯(lián)接物質(zhì)共同構(gòu)成的復(fù)合材料。骨松質(zhì)與骨密質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，其力學(xué)性質(zhì)也截然不同。 2022/2/2 20 2．不同載荷作用下骨密質(zhì)的特性 (1)拉伸 人在股骨和肱骨的拉仲強(qiáng)度相近，約為 125 106 N／m2。骨組織在拉伸載荷下斷裂的機(jī)理主要是結(jié)合線的分離和骨單位的脫離。 (2)壓縮 骨干最經(jīng)常承受的載荷是壓縮載荷，而且壓縮負(fù)荷能夠刺激新生骨的生長，促進(jìn)骨折的愈合。 2022/2/2 21 (3)彎曲 當(dāng)骨承受彎曲載荷時(shí)，骨要同時(shí)受到拉伸和壓縮，而且骨有一中性軸，在中性軸的凹側(cè)的骨受壓縮應(yīng)力，凸側(cè)受拉伸應(yīng)力。應(yīng)力的大小與至骨干中性軸的距離成正比．距中性軸越遠(yuǎn)，應(yīng)力越大。骨受外力作用而彎曲往往是造成骨傷和骨折的原因之一，尤其是沖擊彎曲影響更大。骨剪切載荷時(shí)其內(nèi)部發(fā)生角變形。 2022/2/2 23 (5)扭轉(zhuǎn) 載荷加于物體上使其沿軸線產(chǎn)生扭曲時(shí)，即形成扭轉(zhuǎn)。當(dāng)骨發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，整個(gè)骨都有剪應(yīng)力分布，且剪應(yīng)力的量值與其距中性軸的距離成正比，距中軸越遠(yuǎn)，剪應(yīng)力越大。 2022/2/2 24 (6)復(fù)合載荷 物體同時(shí)受到多種載荷的作用。在人的日常生活和體育運(yùn)動(dòng)中，骨干上的載狀況并非是單一的載荷，作用在體內(nèi)骨的載荷是復(fù)雜多變的，往往是多種載荷的復(fù)合。又如，人體腔骨在步行狀態(tài)時(shí)，在脛骨上的載荷往往也是在變的，它也是幾種載荷的復(fù)合；如圖 2— 12。骨承受沖擊能力的大小與骨的結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。 2022/2/2 26 3．骨密質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)與年齡、性別的關(guān)系 骨密質(zhì)的年齡與性剮特征在骨的生理學(xué)、病理學(xué)及臨床研究中具有重要的意義。特別是女性，在 24～ 85歲范圍內(nèi)密度降低約 8％。 男 女 平均值／ 標(biāo)準(zhǔn)差 P 表 22男女長骨骨干平均密度的比較 2022/2/2 27 4．骨松質(zhì)的力學(xué)性質(zhì) 人體椎骨、肋骨頭和顱顱骨上的骨松質(zhì)，發(fā)現(xiàn)骨松質(zhì)的密度與結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。當(dāng)相對(duì)密度增加，大于0． 2 g／ cm3時(shí)，較多的材料聚集在網(wǎng)格壁上，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑺畹妮^致密的網(wǎng)格。 2022/2/2 28 在壓縮情況下，骨松質(zhì)的應(yīng)力一應(yīng)變曲線 (圖 2一 13)與典型的蜂窩狀固體的應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線相似。據(jù)報(bào)道．骨松質(zhì)的抗壓縮強(qiáng)度與其密度的平方成正比。 2022/2/2 29 青年和老年骨的極限強(qiáng)度相似，但老年骨試樣僅能耐受青年骨試樣的應(yīng)變的一半，說明老年骨的延展性低于青年骨，破壞時(shí)能量貯存亦少。 2022/2/2 30 三、骨疲勞 人在不斷運(yùn)動(dòng)的過程中，骨會(huì)反復(fù)受力，當(dāng)這種反復(fù)作用的力超過某一生理限度時(shí)會(huì)使骨組織受到損傷，這種循環(huán)載荷下造成骨的損傷為疲勞性損傷。有些物質(zhì) (如某些金屬 )， 它們的疲勞曲線是漸近的，這說明如果載荷保持低于某一水平的話，不管重復(fù)的次數(shù)多少，此物質(zhì)將仍保持完好，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的骨，曲線不是漸近的，因?yàn)楣窃诮?jīng)受低載荷重復(fù)作用時(shí)，可產(chǎn)生疲勞性微骨折。 第六，疲勞壽命隨載荷增加而減小，隨溫度升高亦減小，而隨密度的增加而增加。肌肉收縮產(chǎn)生的壓應(yīng)力，能部分或全部抵消作用于骨骼上的張應(yīng)力。由于小腿三頭肌收縮，對(duì)脛骨后面產(chǎn)生大的壓應(yīng)力 (圖 2一 17 B)，抵消了其很大的張應(yīng)力，因此能保護(hù)脛骨免受大張力之
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