骨運(yùn)動(dòng)學(xué)(人體運(yùn)動(dòng)學(xué)第二版)課件

1、骨的運(yùn)動(dòng)學(xué)一、骨的運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)骨的形狀、結(jié)構(gòu)與代謝骨的血管、淋巴與神經(jīng)骨的功能二、骨的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性骨的生物力學(xué)特性骨的功能適應(yīng)性內(nèi)容提要骨，是機(jī)體的基本構(gòu)架，是健康的重要基石，正常成年人： 206 塊骨骨是體內(nèi)最堅(jiān)硬的器官之一，具有韌性和彈性，并有很強(qiáng)的生命力骨是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，在運(yùn)動(dòng)中充當(dāng)杠桿的作用載荷體重、支撐體重、保護(hù)內(nèi)臟器官等。骨的形狀長(zhǎng)骨呈長(zhǎng)管狀分布四肢中空骨干兩端膨大骨骺脛骨結(jié)節(jié)骨骺呈舌樣隆突或不規(guī)則增大，密度不勻，并節(jié)裂成多個(gè)大小、形態(tài)不一的游離骨塊，而脛骨結(jié)節(jié)相對(duì)應(yīng)的脛骨近側(cè)干骺端前緣常有較大的骨缺損區(qū)骨的形狀短骨立方形表面密質(zhì)骨內(nèi)部松質(zhì)骨多分布呈壓大、運(yùn)動(dòng)形式復(fù)雜、靈活部

2、位骨的形狀扁骨寬扁，成板狀多分布頭、胸、四肢帶部保護(hù)內(nèi)部臟器骨的形狀不規(guī)則骨外形極不規(guī)則含氣的不規(guī)則骨位于頭顱 減輕重量 發(fā)音共鳴骨的形狀籽骨豆?fàn)罘植际肿慵‰靸?nèi)位于著力點(diǎn)處肌腱通過(guò)它即可改變力的方向，又可減少摩擦骨的結(jié)構(gòu)骨膜（骨外膜、骨內(nèi)膜）骨質(zhì)（骨密質(zhì)、骨松質(zhì)）關(guān)節(jié)面軟骨骨髓（黃骨髓、紅骨髓）血管神經(jīng)淋巴骨內(nèi)膜骨外膜骨的結(jié)構(gòu)骨膜骨外膜致密結(jié)締組織膜富有血管、神經(jīng)、淋巴管分外層纖維層和內(nèi)層成骨層外層結(jié)構(gòu)致密，膠原纖維（穿通纖維）穿過(guò)骨質(zhì)，固定骨膜內(nèi)層疏松，有成骨作用骨的結(jié)構(gòu)骨膜骨內(nèi)膜被覆骨髓腔、骨小梁、中央管內(nèi)表面參與骨增粗成骨作用骨的結(jié)構(gòu)骨質(zhì)骨的結(jié)構(gòu)骨質(zhì)骨密質(zhì)外環(huán)骨板層內(nèi)環(huán)骨板層骨單位 骨密

3、質(zhì)基本結(jié)構(gòu)單位 哈佛氏管 ?？寺?同心分布的骨板 骨的結(jié)構(gòu)骨質(zhì)骨松質(zhì)針狀、片狀骨板構(gòu)成呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨小梁按力的方向排列常分布于骨骺?jī)?nèi)密質(zhì)骨為松質(zhì)骨的質(zhì)量 的4倍，但松質(zhì)骨代謝率 是密質(zhì)骨的8倍 骨的結(jié)構(gòu)骨髓紅骨髓 造血功能 分布松質(zhì)骨網(wǎng)眼中黃骨髓 5歲后長(zhǎng)骨骨髓腔內(nèi)紅骨髓轉(zhuǎn)化為黃骨髓 富含脂肪 危機(jī)時(shí)刻可轉(zhuǎn)化成紅骨髓骨的結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)面軟骨彈性吸收震蕩光滑耐磨損關(guān)節(jié)軟骨軟骨細(xì)胞細(xì)胞周圍區(qū)近細(xì)胞區(qū)遠(yuǎn)遠(yuǎn)細(xì)胞區(qū)膠原纖維蛋白多糖聚合物關(guān)節(jié)切面骨的結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)面軟骨骨的結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)面軟骨間隙性局部流體壓力軟骨內(nèi)液體從基質(zhì)中滲出骨的代謝骨構(gòu)建（骨塑性）發(fā)生在生長(zhǎng)期骨形成大于吸收骨皮質(zhì)增厚、骨松質(zhì)密集骨的代謝骨重建新骨替

4、代舊骨發(fā)生在成人期先骨吸收再骨形成不破不立骨吸收、形成仍繼續(xù)，處于平衡狀態(tài)防止骨組織內(nèi)的微損傷或微裂痕、 適應(yīng)應(yīng)力過(guò)程分5期 休止期 激活期 吸收期（1月） 轉(zhuǎn)換期 形成期骨的代謝骨重建一個(gè)骨重建周期約3個(gè)月。 一個(gè)骨重建所形成的結(jié)構(gòu)為一個(gè)骨重建單位BRU 先出現(xiàn)骨吸收，后骨形成。量大致相當(dāng)骨重建可調(diào)節(jié)骨礦鹽平衡、修復(fù)纖維損傷及移除無(wú)承載功能的骨組織。 每年在骨表面出現(xiàn)的BRU數(shù)量稱BRU的激活率 1年中全身骨95%參與骨重建 促進(jìn)骨吸收的因素有甲狀腺激素、甲狀旁腺激素、皮質(zhì)類固醇激素等 促骨形成的有維生素D、胰島素、運(yùn)動(dòng)等骨的血管滋養(yǎng)動(dòng)脈 1-2支 在骨干中部滋養(yǎng)孔進(jìn)入 營(yíng)養(yǎng)骨的主要血管（2

5、/3) 分支吻合骨端、骨骺和干骺端血管 經(jīng)滋養(yǎng)孔入骨骨膜血管 主要來(lái)自肌肉（1/3) 重要輔助血供來(lái)源骨的淋巴管骨膜有豐富的淋巴管骨內(nèi)是否有淋巴管（？）骨的神經(jīng)神經(jīng)分布最豐富的部位： 長(zhǎng)骨關(guān)節(jié)端、扁骨、椎骨、骨膜與滋養(yǎng)血管伴行神經(jīng)纖維有兩類： 軀體傳入神經(jīng)纖維(感覺神經(jīng)） 分布：骨膜、關(guān)節(jié)軟骨深面骨內(nèi)臟傳出神經(jīng)纖維（節(jié)后交感神經(jīng)纖維) 分布：血管壁、骨髓骨的功能力學(xué)功能生理學(xué)功能骨的功能力學(xué)功能支撐功能杠桿功能 產(chǎn)生各種運(yùn)動(dòng)保護(hù)功能 腦、胸廓、脊柱等骨的功能生理學(xué)功能鈣、磷貯存功能和物質(zhì)代謝功能 最大的鈣（1kg）、磷（400-800g）庫(kù) 磷與鈣在骨內(nèi)結(jié)合成羥基磷灰石 吸收過(guò)程依賴VitD、

6、甲狀旁腺素、降鈣素造血功能和免疫功能 紅骨髓 骨的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)性骨的生物力學(xué)特性 骨的承載能力 骨的載荷與變形 骨的應(yīng)力與應(yīng)變 骨的生物力學(xué)特性 骨折的生物力學(xué)骨的功能適應(yīng)性 骨形態(tài)結(jié)構(gòu)的功能適應(yīng)性 骨組織結(jié)構(gòu)的功能適應(yīng)性 骨塑性、骨重建和年齡相關(guān)性骨丟失 骨的生物力學(xué)指標(biāo)骨的生物力學(xué)特性骨的承載能力強(qiáng)度抵抗破壞的能力剛度抵抗變形的能力穩(wěn)定性保持原有平衡形態(tài)骨的生物力學(xué)特性骨的載荷載荷：外力，一物體對(duì)另一物體的作用。體積力：直接作用物體內(nèi)部各點(diǎn)。重力、慣性力表面力：作用于物體表面力。 分布力 集中力（集中載荷）骨的生物力學(xué)特性骨的載荷骨的載荷拉伸載荷骨內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力和應(yīng)變，骨伸長(zhǎng)同時(shí)變細(xì)骨的載荷壓

7、縮載荷可產(chǎn)生短縮形變最大擠壓應(yīng)力出現(xiàn)在與載荷垂直平面上骨承受壓力載荷的能力最大骨的載荷彎曲載荷中軸一側(cè)產(chǎn)生拉應(yīng)力/變，另側(cè)產(chǎn)生壓應(yīng)力/變應(yīng)力大小與至骨骼中軸距離成正比骨的載荷剪切載荷力的作用大小相等、方向相反、相距很近骨的載荷扭轉(zhuǎn)載荷在任何橫切面都有剪切應(yīng)力最大剪切應(yīng)力在外邊緣點(diǎn)處最大拉應(yīng)力與最大壓應(yīng)力作用在與中性軸成角度的斜面上骨的載荷復(fù)合載荷骨的生物力學(xué)特性骨的基本變形拉伸壓縮剪切彎曲扭轉(zhuǎn)骨的生物力學(xué)特性骨的基本變形骨的生物力學(xué)特性骨的基本變形骨的生物力學(xué)特性骨的基本變形決定骨斷裂抵抗力和變形特征的主要因素是骨所承受的力大小、方向和力的作用點(diǎn)，以及骨組織的材料特性骨組織的物質(zhì)特性骨的幾何結(jié)

8、構(gòu)（大骨抵抗力優(yōu)于小骨）骨的生物力學(xué)特性骨的基本變形彈性形變 外力撤除后，變形完全消失彈塑性 外力撤除后仍有剩余形變骨是典型的彈塑性體骨的生物力學(xué)特性骨的應(yīng)力骨以形變產(chǎn)生內(nèi)部的阻抗以抗衡外力骨截面上的外力與骨橫斷面面積之比（pa）應(yīng)力不足或過(guò)大可致骨萎縮應(yīng)力對(duì)骨的調(diào)節(jié)骨的生物力學(xué)特性骨的應(yīng)變形變量/原尺度%骨的生物力學(xué)特性應(yīng)力-應(yīng)變曲線彈性變形區(qū)不會(huì)造成永久形變塑性變形區(qū)結(jié)構(gòu)破壞、永久變形屈服點(diǎn)（彈性極限）極限強(qiáng)度（骨的最大應(yīng)力）導(dǎo)致骨折所需要的能量骨的生物力學(xué)特性骨應(yīng)變能量達(dá)到極限負(fù)荷時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線下面積導(dǎo)致骨折所需要的能量彈性區(qū)的斜率為彈性模量骨密質(zhì) 骨松質(zhì)STRESS骨的生物力學(xué)特性

9、骨應(yīng)變能量骨的生物力學(xué)特性各向異性中間多孔介質(zhì)的夾層結(jié)構(gòu)各方向彈性模量不同骨松質(zhì)的各向異性性質(zhì)大于骨密質(zhì)椎體最明顯骨的生物力學(xué)特性各向異性骨的生物力學(xué)特性彈性和堅(jiān)固性有機(jī)成分彈性無(wú)機(jī)物堅(jiān)固性骨的生物力學(xué)特性抗壓力強(qiáng)、抗張力差對(duì)縱向壓縮抵抗力最強(qiáng)骨的生物力學(xué)特性耐沖擊力和持續(xù)力差相同載荷，作用時(shí)間越短，在骨內(nèi)引起的變化越大，骨的抵抗力越小骨的生物力學(xué)特性應(yīng)力強(qiáng)度的方向性結(jié)構(gòu)、剛度、各向異性各不同骨的生物力學(xué)特性骨的強(qiáng)度和剛度強(qiáng)度：應(yīng)力-應(yīng)變曲線下方的面積(抵抗破壞的能力)。剛度：應(yīng)力-應(yīng)變曲線彈性區(qū)的斜率（抵抗變形的能力）。骨的生物力學(xué)特性骨的強(qiáng)度和剛度影響骨強(qiáng)度與剛度的因素： 壓應(yīng)力 骨的大小

10、、形狀骨的生物力學(xué)特性機(jī)械力對(duì)骨的影響骨對(duì)機(jī)械力的反應(yīng)是有應(yīng)力值決定應(yīng)力增大刺激成骨細(xì)胞生成骨質(zhì)，反之刺激破骨細(xì)胞吸收骨質(zhì)骨對(duì)應(yīng)力的反應(yīng)是處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)微裂痕和微損傷 機(jī)械負(fù)荷破骨細(xì)胞增加沿主要負(fù)荷方向進(jìn)行骨吸收 募集成骨細(xì)胞形成新骨骨的生物力學(xué)特性骨是人體理想的結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度大密度小、質(zhì)量輕骨受載的生物力學(xué)特性骨對(duì)應(yīng)力反應(yīng)密質(zhì)骨 疏松度5-30% 抗壓強(qiáng)度大于抗拉強(qiáng)度 松質(zhì)骨 疏松度30-90% 抗拉與抗壓強(qiáng)度、彈性模量大致相等 拉力、壓力負(fù)荷下應(yīng)力-應(yīng)變特性差異大 骨密質(zhì)受載的生物力學(xué)特性強(qiáng)度極限：壓縮拉伸彈性模量：拉伸強(qiáng)度極限骨折反復(fù)負(fù)荷應(yīng)力性骨折骨折生物力學(xué)原理骨受拉伸載荷所致骨折斷裂

11、機(jī)制主要為骨組織結(jié)合線的分離和骨單位的脫離微裂紋是骨密質(zhì)受力變形中主要能耗形式，也是不可逆變化的主要形式骨折生物力學(xué)原理骨受壓縮載荷所致骨折骨單位的斜形破裂骨折生物力學(xué)原理骨受剪切載荷所致骨折相距很短、方向相反的力通常見于骨松質(zhì)骨折生物力學(xué)原理骨受彎曲載荷所致骨折離中性軸越遠(yuǎn)應(yīng)力越大骨折生物力學(xué)原理骨受復(fù)合載荷所致骨折外力的多方向?qū)е鹿钦坌巫兌鄻庸钦凵锪W(xué)原理骨松質(zhì)的微細(xì)骨折微細(xì)骨折和修復(fù)之間存在動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)微細(xì)骨折超出生理水平，就會(huì)使骨折的危險(xiǎn)增加骨的功能適應(yīng)性骨的形態(tài)結(jié)構(gòu)的功能適應(yīng)性骨能改變其結(jié)構(gòu)以適應(yīng)力學(xué)刺激 Wolff定律基因決定骨的潛在大小、形狀運(yùn)動(dòng)、機(jī)械力決定骨的精細(xì)形狀骨的功能

12、適應(yīng)性骨組織結(jié)構(gòu)的功能適應(yīng)性體內(nèi)骨組織的形成、發(fā)展方式與其所受的應(yīng)力有關(guān)骨組織根據(jù)外界負(fù)荷和內(nèi)部應(yīng)力來(lái)調(diào)節(jié)整體骨的構(gòu)造、骨量大小、內(nèi)部骨量分布未受力細(xì)胞受力細(xì)胞拉伸牽張應(yīng)力對(duì)成骨細(xì)胞生長(zhǎng)特性的影響骨的功能適應(yīng)性年齡相關(guān)骨丟失衰老導(dǎo)致骨量下降松質(zhì)骨：骨小梁變薄、變細(xì)、斷裂、數(shù)量減少皮質(zhì)骨：多孔、變薄骨的生物力學(xué)的常用指標(biāo)橈度骨彎曲變形時(shí)橫截面中任一點(diǎn)在垂直方向產(chǎn)生的位移。位于四肢的骨多為扁骨長(zhǎng)骨短骨不規(guī)則骨含氣骨 下列哪項(xiàng)不屬于骨膜的特點(diǎn)分骨內(nèi)膜和骨外膜 骨內(nèi)膜有破骨細(xì)胞 骨外膜有成骨細(xì)胞 對(duì)骨再生無(wú)任何作用 骨膜上有豐富的血管和神經(jīng)骨的主要成分是A骨膜骨質(zhì)骨髓 骨干 骨骺骨密質(zhì)主要分布在A短骨

13、的內(nèi)部 長(zhǎng)骨的內(nèi)部 骨的外表面骨髓腔中 骨骺具有造血功能的結(jié)構(gòu)是A骨松質(zhì) 骨膜 紅骨髓 黃骨髓 密質(zhì)骨7.使骨具有韌性與彈性特征的物質(zhì)是A無(wú)機(jī)物 有機(jī)物 鈣鹽 成骨細(xì)胞 以上都是8.成年人骨的化學(xué)成分其結(jié)構(gòu)比例是A有機(jī)物1/3，無(wú)機(jī)物2/3 無(wú)機(jī)物2/3，有機(jī)物1/3 有機(jī)物、無(wú)機(jī)物各1/2 無(wú)機(jī)物1/3，有機(jī)物1/3，水1/3 以上都不對(duì)9.一個(gè)骨的重建周期約A2個(gè)月 3個(gè)月 4個(gè)月 5個(gè)月 半年10.下列哪項(xiàng)不是骨的作用A杠桿作用 支撐作用 造血作用 鈣磷庫(kù) 連接作用骨在承載負(fù)荷的情況下能抵抗其被破壞的能力是A骨的韌性 B.骨的強(qiáng)度 C.骨的剛性 D.骨的彈性 E.骨穩(wěn)定性骨在外力作用下能抵抗外力變形的能力是A.骨的韌性 B.骨的強(qiáng)度 C.骨的剛性 D.骨的彈性 E.骨穩(wěn)定性大小相等、方向相反沿軸線方向作用于骨的兩端的載荷是A.剪切載荷 B.壓縮載荷 C.拉伸載荷 D.復(fù)合載荷 E.彎曲載荷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)的載荷是A.剪切載荷 B.壓縮載荷 C.拉伸載荷 D.復(fù)合載荷 E.彎曲載荷跌倒后發(fā)生的橈骨遠(yuǎn)端骨折，其所受到的力往往是A.剪切力 B.扭轉(zhuǎn)力 C.壓縮力 D.負(fù)荷力 E.拉伸力骨在外力作用下的局部變形稱A.應(yīng)力 B.應(yīng)變 C.壓縮 D.應(yīng)變能量 E.拉伸 不會(huì)對(duì)骨造成永久性變形的載荷位于A彈性變形區(qū)內(nèi) B.