临床医学毕业论文对踝关节进行受力分析

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1、XX大学毕业论文对踝关节进行受力分析2014年6月25日对踝关节进行受力分析作者：王爱敏李亚芳蔡金明王保飾刘美玉【摘要】踝关节（anklejoint）是人体中的重要关节之一，而且也是一个发病率较高的关节。了解踝关节的运动和受力情况，对临床诊断和治疗都是有益的。【关键词】踝关节；受力分析；力矩平衡；内翻扭伤临床骨科研究生课程《人体力学》是一门很重要的基础课。因为人体的运动主要涉及到腕、肘肩、膝、踝关节和脊柱的活动，从生物力学角度看，整个人体可以看成：人体的结构支架（乂称生物力学模型）是由手、前臂、上臂、躯干、大腿、小腿和脚等7个链通过上述6个关节连结而成。人体的运动和保持一

2、定的姿势均要经过关节的运动（转动，弯曲，伸展）和肌肉的收缩、扩张而完成。故研究各关节的受力状况，对医疗，保健有着十分重要的意义。我们在教学实践中，与临床病症相结合，对发病率较高的踝关节易受伤的力学原理进行了分析与探讨，得出了踝关节易受伤的原因及其预防的办法。下面从两个方面进行分析与研究。1踝关节的运动分析人体脚踝的内外侧，有两个可以摸到的隆起，分别叫做内踝和外踝［1］。内踝是胫骨的下端，外踝是腓骨的下端，内外踝周围有很多韧带。人体在站立、行走、下蹲等动作中，踝关节的稳定性与灵活性十分重耍，其中内、外踝与侧副韧带一起共同维持踝关节侧方的稳定。在解剖学上，踝关节通常叫做距小腿

3、关节，由胫腓横韧带连接胫、腓骨下端的踝关节面和距骨滑车构成（图1所示）。重力主要由胫骨传到距骨（图2所示）。下传到跟骨及前足，受力情况如图3所示。距骨滑车呈前宽后窄状［2］,当背屈时（伸，足尖向上），滑车呈而宽部被内，外踝夹紧，比较稳固;当跖屈时（屈，足尖向下），滑车后窄部进入关节窝内，故可有轻微的侧方（收，展运动），此吋距小腿关节松动而稳定性较差，易受扭伤，其中以内翻扭伤较多见（即外侧韧带损伤）。2踝关节的受力分析正常情况下，在胫骨受到压力，传到距骨，踝关节的结构不稳定，为了保持其稳定，它周围的小腿前群肌肉及后祥肌肉必须形成一个稳定的力系［3］（图4所示）。比如固定一竖

4、杆，两边要用绳索拉牢（图5所示），受力才平衡。当足部接触地面的面积小时，即通常做跖屈运动，距骨受力较大，容易发生侧方运动，进而扭伤。我们以体重为500牛顿的人为例，对比两种踝关节受力情况：2.1人的身体前倾时，重心前移，但足部不离开地面，此时踝关节的受力情况在每一足上承受250牛顿的重力（两足重在体重屮所占比例很小，可忽略不计）。踝关节的受力点为胫骨和距骨的接触点，设为O点，如图6所示，F为肌力，N为地面的支持力，dF,dN分别为两个力F,N的力臂，在物理学上根据力矩的平衡条件［4］,可得出力矩方程：FxdF-NxdN=0N=G=250牛顿dN=0.02米,dF二0.03

5、米F=NxdN/dF=167牛顿图6作用在距骨上的压力作用在距骨上的压力为T,如果粗略认为N,F平行，T二N+F=300+167=467牛顿从结果可以看出，正常情况距骨所受压力为467牛顿，如果大于467牛顿,踝关节可能容易受伤。2.2人在单腿翘脚站立时，离地约30。，踝关节的受力情况图7单腿翘脚站立时踝关节的受力分析由平衡条件:FxdF・NxdN=0,F=NxdN/dFN=G=500牛顿如图7所示F、N、T三力平衡必交汇于一点，利用力三角形，如图8,通过图解法可求F=1007牛顿，T=1500牛顿。对比前后结果，单腿翘脚站立比足部完全接触地而时距骨所受的压力要大的多，大

6、小是其3倍多，显然踝关节更容易发生扭伤。图8图解法3结论通过对踝关节进行受力分析，可以得出当足部接触地的面积越小，踝关节所受压力增大，距骨窄部进入关节窝，容易侧向运动，此时踝关节松动而稳定性较差，容易扭伤，其屮以内翻扭伤较为常见。所以当我们在不平的路面行走、跑步、跳跃、或脚登高跟鞋走路不稳，或下楼梯吋，踝在跖屈位足内翻，出现扭伤，俗称扭脚脖子。特别是女性，在户外活动、旅游时，最好不要穿高跟鞋。【参考文献】1赵勇•骨折与关节损伤.北京：科学出版社,2005,284.2严振国.正常人体解剖学.北京：中国中医一药出版社，2003,47.3孟和.骨伤科生物力学.北京：人民卫生出版

7、社，2006,279.4张三慧•大学基础物理学.北京：清华大学出版社，2007,84〜87.