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* 结果--垫枕宽度横贯L1至L4时胸腰椎各关节的应力情况 施加水平牵引力前 施加水平牵引力后 结果--垫枕宽度不同和施加水平牵引力前后对胸腰椎压缩性骨折中病椎椎体前缘前纵韧带应力的影响 垫枕宽度横贯L1-L4时 施加水平牵引力前 施加水平牵引力后 垫枕宽度横贯L1-L3时 施加水平牵引力前 施加水平牵引力后 第三章 骨的功能适应性与骨折治疗的弹性固定准则 功能（1）组成骨骼系统，支撑和维持人体的正常形态，保护内脏，为肌肉收缩和身体运动创造条件，骨骼本身可连续变化来适应环境的需要。 （2）借调节血液中的Ca+2、H+1、HPO4-的浓度保持体内矿物质动态平衡。 一.骨的结构和形态 1.骨组织的结构 细胞 细胞间质 成骨细胞骨细胞 破骨细胞 无机盐：羟基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2 有机质：胶原纤维 第一节 骨结构和骨的血液循环 2.骨的形态、构造 骨的形态 长骨 短骨 扁骨 不规则骨 骨的构造 骨质 骨髓 骨膜 关节软骨μ=0.0026 密质骨 松质骨 红骨髓 黄骨髓 3.骨的微观结构 密质骨 内、外环状骨板 Vockmann管 Harversion系统 Harversion 骨板 Harversion 管 骨间板 40cm3 80cm2 1600cm2 二.骨材料的特性 无机盐：羟基磷灰石 E=165GPa 有机质：胶原纤维 E=1.24GPa 骨 骨为复合材料，其力学性质介于两者之间，有柔韧的胶原纤维，防止骨的脆性断裂；有坚硬的羟基磷灰石，防止材料的过早屈服。 三.骨能量的储存 ε σ 骨中的血液循环 主营养动脉 骺动脉 分布于骨膜的血管 第二节 骨的功能适应性 一.Wolff定律及其可能作用方式 Galileo 发现加载与骨形态的关系 1834 Bell 骨可以使尽可能少的材料承担载荷 Ward 增加压缩载荷，可增加骨形成 Ludwig 重力、肌力对维持骨质量的必要性 1867 瑞士学者 骨的结构形态于承载大小、方向有关 Wollf 《骨转化定律》 载荷 面 积 骨矿物质 骨胶元 细胞外液 骨细胞 电 信 号 显微骨折 影响骨的面积 影响骨的形成和/或吸收率 影响细胞膜粒子流动 影响cAMP 引起骨细胞破坏 影响细胞外环境 影响溶解性 环磷酸腺甘 二.骨对应力的适应性 功能适应性------描述了骨有这样的功能：当生物体需要它加强时，它就增加来完成其功能需要的本领；反之，当生物体需要它减小时，它就减少来完成其功能的需要。 骨重建-----一生中骨不断地生长、加强、再吸收的过程。 骨重建目的-----内部结构和外部形态适应于环境变化的需要。 内部重建： 骨密度的改变 外部重建： 骨形态的改变 Galileo 发现加载于骨形态的关系 1834 Bell 骨可以使尽可能少的材料承担载荷 Ward 增加压缩载荷，可增加骨形成 Ludwig 重力、肌力对维持骨质量的必要性 1867 瑞士学者 骨的结构形态于承载大小、方向有关 Wollf 《骨转化定律》 早期研究骨重建与力的关系 近期实验研究骨重建与力的关系 Woo 增加猪的活动量实验 对兔胫骨施加弯矩实验 固定猎狗实验 宇航员实验 临床中骨重建与力的关系 钢板固定的应力遮挡问题 臀肌麻痹 三.长骨的功能适应性 骨的最优设计原理 1.合理的截面 0.8 0.6 0.4 02 0.3 0.5 0.7 0.9 合理的截面 外部形态 内部密度：外16.3个/mm2，内14.7，前12.6，后12.1 2.中空的管状骨 3.骨小梁的桁架结构 （扭转形变、弯曲形变） 四.适应性及骨折治疗中的生物力学原理 一、骨折的愈合过程 1、急性炎症期（形成血肿） 2、骨折修复期 （1）血肿机化期 血浆、白细胞 多核白细胞、 肥大细胞、 组织细胞 急性炎症反应 毛细管通透 纤维蛋白原渗出 网架 血肿被吸收， 形成纤维细胞 纤维架上产生胶原和骨基质 肉芽 巨噬细胞 血小板 血细胞 活动 凝血酶、钙、血小板的作用 形成不可溶 纤维素 收集入侵细胞 血肿机化：幼稚的结缔组织含新生的毛细血管，包围并侵入血肿，同时可见大量吞噬细胞 3、骨痂改建期 （2）纤维骨痂期 骨内膜 成骨细胞 骨细胞 骨小梁 骨 骨外膜 骨细胞 成软骨 细胞 软骨 编织骨、软骨、纤维组织 骨痂 破骨细胞 成骨细胞 吸收骨小梁 改建骨单元 骨痂形成：骨痂中新生骨为编织骨。小梁表面可见复以不规则形状的成骨细胞，骨基质中由成骨细胞转变为骨细胞。网状骨梁间纤维组织富于血管 二、骨愈合中骨痂强度 扭转