骨的力学性质VIP专享VIP免费

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020406080100STRAINSTRESS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）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...