骨的生物力学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptxVIP

第二节骨生物力学第1页

学习目标1.掌握骨应力、应变、骨载荷和变形；2.掌握骨功效适应性标准；3.熟悉骨生物力学特征；4.熟悉运动对骨形态结构影响及作用原理；5.了解载荷与骨折关系及骨折生物力学原理。第2页

学习内容一、骨承载能力二、骨载荷与变形三、骨应力与应变四、骨生物力学特征五、骨折生物力学六、骨功效适应性七、骨生物力学指标八、骨质疏松症运动防治第3页

一、骨承载能力衡量骨承载能力三要素：第一，要求骨有足够强度。即指骨在承载负荷情况下抵抗破坏能力。第二，要求骨有足够刚度。即指骨在外力作用下抵抗变形能力。第三，要求骨有足够稳定性。即指骨保持原有平衡形态能力。第4页

二、骨载荷及变形人体在日常生活与运动中都会对机体每块骨产生复杂力。即骨会承受来自多方不一样形式载荷。第5页

（一）骨载荷载荷即为外力，是一物体对另一物体作用。人体在运动或劳动时，骨要承受不一样方式载荷。当力和力矩以不一样方式施加于骨时，骨将受到拉伸a、压缩b、弯曲c、剪切d、扭转e和复合f等载荷。第6页

1.拉伸载荷(图a)在骨两端受到一对大小相等、方向相反沿轴线力作用。骨受力后，能够造成骨骼内部产生拉应力和应变，使骨伸长并同时变细。比如在进行吊环运动时上肢骨被拉伸。第7页

2.压缩载荷(图b)是施加于骨组织表面两个沿轴线大小相等、方向相正确载荷。该载荷在骨组织内部产生压应力和应变。如举重运动员举起杠铃后上肢和下肢骨被压缩。第8页

3.弯曲载荷(图c)是使骨沿其轴线发生弯曲形变载荷。比如当脊柱前屈或后伸时脊柱弯曲则为弯曲载荷。特点：骨骼在弯曲载荷时，其中性轴两旁一侧产生拉应力和拉应变，另一侧则产生压应力和压应变，在中性轴上则没有应力和应变。应力大小与至骨骼中性轴距离成正比，即距中性轴越远，其应力就越大。第9页

4.剪切载荷(图d)在骨表面受到一对大小相等、方向相反且相距很近力作用。在骨内部也会产生剪切应力和应变。比如车床剪切断肢体时即为剪切载荷。第10页

5.扭转载荷(图e)加在骨上并使其沿轴线发生扭转载荷即为扭转载荷。如作转身动作时，下肢骨受到扭转作用。在生理状态下，扭转载荷常见于前臂、脊柱旋转与骨关节旋转活动中。当骨受到扭转时，所产生剪切应力便分布在整个骨骼结构中。第11页

6.复合载荷(图f)人体在运动时，因为骨几何结构不规则，同时又受到各种不定载荷，往往使骨处于两种或各种载荷状态，即为复合载荷。如人体在受伤骨折时，往往是几个作用力复合。像跌倒后发生桡骨远端骨折，便是现有剪切力又有压缩力等各种力综合作用结果。第12页

连续载荷对骨也会产生一定影响。即骨受到连续低载荷作用一段时间后，其组织会产生迟缓变形或蠕变。在加载后最初数小时（6～8小时），其蠕变现象最显著，随即蠕变速率则会降低。普通而言，骨承受压力负荷能力最大，其次是拉力、剪切力和扭转力。骨所受正常生理负荷是这些力综合。第13页

（二）骨基本变形骨骼在承受各种不一样载荷时会发生不一样程度变形，如腰脊柱前凸即是受力变形。依据骨骼受载形式及受载后变形形式，普通可将其变形分为拉伸、压缩、剪切、弯曲和扭转等五种基本变形。第14页

★力和变形之间关系，反应了完整骨结构行为。在中等量负荷时，负荷骨会出现变形，当负荷去除时，骨原有形状和几何学结构便恢复。假如骨骼系统遭受严重创伤，超出了其所能承受负荷，则会引发严重变形，并可能发生骨断裂。★决定骨断裂抵抗力和变形特征主要原因是骨所承受力大小、力方向和力作用点，及组成骨组织材料特征等。骨所承受力越大，引发骨变形就越严重，而且易引起骨断裂。骨在承受轴向力(axialforce)与承受弯曲(bending)或扭转力(torsionalforce)方面存在有很大差异。★大骨抵抗力能力优于小骨。第15页

★骨几何结构对抵抗特殊方向力含有一定特殊性。★在决定骨变形和断裂特征中，组成骨组织物质特征也很主要。★当外力撤除后，变形完全消失，这种形变称弹性形变。★假如外力撤除后仍有