《骨的力学性质》PPT课件

《《骨的力学性质》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、骨的力学性质骨是有生命的器官从力学角度讲，骨是人体受力的主要载体分类部位形态骨的形态成人全身骨约占体重的20％，206块。形态多样，分为四类：长骨：主要分布于四肢，起支持和杠杆作用；长骨中间部为骨干，呈长管状，骨干内空腔为骨髓腔，两端膨大，为骺。如肱骨。短骨：形似立方形，多分布于既能承受压力又能活动的部位，如手的腕骨和足的跗骨；骨的形态成人全身骨约占体重的20％，206块。形态多样，分为四类：扁骨：呈板状，富有较大的弹性和坚固性，围成空腔对腔内器官起保护作用，如顶骨、枕骨等；不规则骨：形状不规则，如椎骨、蝶骨。第一节骨的成分有机质胶原纤维、无定形基质四种

2、骨组织细胞：骨祖细胞成骨细胞骨细胞破骨细胞无机盐---主要是羟基磷灰石水无机物碱性磷酸钙为主的无机盐类、碳酸钙等。作用：使骨挺硬坚实。有机物大量排列规则的骨胶原纤维束和粘多糖蛋白作用：作为骨支架，赋予骨弹性和韧性，使骨具有基本形态。第二节骨的构造骨膜：紧贴在除关节面以外的骨表面的一层致密纤维结缔组织膜，很坚韧，分为内外两层。内层中有一些细胞可分化为成骨细胞和破骨细胞。骨膜内含有丰富的血管和神经，对骨起营养作用。骨由骨膜、骨质和骨髓构成，有丰富的血管和神经。活体内的每一块骨都是一个活的器官。骨膜骨膜内的成骨细胞在生长发育期能形成新骨，使骨长粗。成年以后则处

3、于相对静止状态，但在骨折时，成骨细胞可再增生活动，促进骨的愈合。骨膜内的破骨细胞能破坏骨质。成骨细胞与破骨细胞对骨的发生、生长改造、修复起着重要作用。骨质分骨密质和骨松质两类。骨密质：在骨的表面，由层层紧密排列的骨板构成，结构致密坚硬，抗压、抗扭曲力强。骨松质骨松质：骨松质在骨密质的内面，结构疏松，弹性较大，由许多片状的骨小梁交织排列而成。呈蜂窝状，骨小梁与压力的传递方向一致，能承受很大的压力。骨密质和骨松质的分布长骨骨干：有很厚的骨密质，骨干中央为骨髓腔。长骨骨骺及短骨：表面有一层薄的骨密质，中央为骨松质。扁骨：内外表面都是骨密质形成的骨板，中央为骨松

4、质骨髓在胎儿和幼儿时期全部都是红骨髓，具有造血功能。随着年龄的增长(约5—7岁)，骨髓腔中的红骨髓逐渐被脂肪组织所代替，颜色变黄称为黄骨髓，失去造血功能。但当大失血或严重贫血时，黄骨髓可再转变为红骨髓，恢复造血功能。在骨骺、短骨及扁骨的骨松质内的红骨髓终生保持造血功能。充填于骨髓腔和骨松质的网眼内。骨的显微结构作用：骨组织与软骨组织均属于具有支持和保护作用的结缔组织。骨质、骨膜（血管、神经）、骨髓骨组织骨细胞：多突起，位于骨陷窝内，埋藏在固体状态基质中．基质：基质和纤维排列成紧密的骨板。具有一定的形状和强大的坚韧性和弹性。软骨组织骨组织透明软骨、弹力软骨

5、和纤维软骨骨的显微结构第三节骨的力学特性具有很高的抗拉、压性能有一定的硬度从骨的结构而言，经过生物优化过程，具有最优的力学性能，既优化为最大的强度、最省的材料、最轻的重量。骨的可塑性：在生长、发育过程中，由于各种条件的影响使得骨的形态有所改变。骨的粘弹性：在外力作用下，骨产生的形变与时间相关。力学性质：极限强度：抗张强度抗压强度弯曲强度刚度：弹性模量：韧性：应力－应变曲线：在此施加压力在此拉伸体重的着力点人体股骨的应力分布应力与应变曲线STRESS骨密质骨松质GreaterArea:AbsorbsmoreEnergy骨骼及其力学性质（极限压缩强度和压缩率

6、）股骨切向颅骨径向颅骨椎骨骨试件压缩应力——应变曲线（σ－ε图）骨力学特性的基本概念力学性质：（极限）强度：抵抗破坏的能力抗张强度抗压强度弯曲强度刚度：抵抗变形的能力稳定性：保持相对位置的能力弹性模量：韧性：应力－应变曲线：骨的材料力学性能特点有生命非均匀、各向异性的复合材料接近于工程材料，用工程学方法分析骨的力学性能骨材料力学试样的选取单质试样选取单一种类的骨质材料最为试样（如只选取密致骨）多质试样多针对扁骨这样的结构整体骨骼试样骨的材料力学性能拉伸压缩剪切弯曲扭转骨的疲劳性能骨的断裂韧性骨的拉伸和压缩成人湿润密质骨试件的拉伸应力——应变曲线（σ－ε图

7、）桡骨腓骨肱骨σ=117Mpaε=1.5%线弹性年龄、部位、性别同一骨的不同方向的试样湿骨和干骨加载速度σεσε骨的剪切受一对大小相等、方向相反，相距很近的力的作用。影响因素：干骨湿骨、性别、年龄等各向异性骨的弯曲骨在与轴垂直方向上受力会产生弯曲变形，骨在弯曲时受到有拉应力、压应力以及剪应力，情况较为复杂。长骨---简化为等厚度的椭圆环形截面的直杆。骨的扭转实验表明，骨的抗扭能力较差密致骨受压能力最好、受拉性能其次、受剪性能最差。松质骨各项强度均小的多骨的疲劳性能运动过程骨反复受力，当作用超过某一限度，骨组织会发生损伤——疲劳损伤自行修复能力过度疲劳——

8、永久损伤骨受冲击性能影响因素冲击载荷大小冲击载荷作用时间（能量）骨的结构骨的断裂