第四节 骨折力学

第四节 骨折力学

骨组织有两个区别于其它材料的显著特征,即随着关节使用或功能逐渐增加会发生骨密度的变化。骨组织还有自身愈合能力,其修复过程不是形成瘢痕,而是损伤组织的重建,这是复杂的生物学和力学过程互相作用的结果。

一、骨折的力学原理

从生物学观点来看,骨折是由应力和功能分布不均匀所引起的。当骨骼遭受严重创伤时,骨受到很大应力,当应力超过骨的承受极限时,就会发生骨折。

二、长骨内的张应力

骨折多发生在长骨,张应力是较压应力具有更大破坏性的应力。人体所有的活动(如站立、走路、携带、投掷以及撞击等)均会在长骨的凸侧产生显著的张应力。在平常的步态中,最大的张应力是胫骨的后侧和股骨的外侧。(https://www.daowen.com)

三、断裂力学和骨的断裂

人体在剧烈活动中常常会发生骨折,而断裂力学使损伤条件下发生的骨折得到合理解释。成骨密度断裂韧性的测试是目前骨的断裂力学研究的主要方面。骨密质在高应变速度时类似于脆性材料,而在低应变速度时却是一种坚韧材料,它的断裂率比许多普通材料高,但大大低于一些金属。断裂力学的理论和实践表明,材料的细小缺陷和空隙是微观裂纹的发源地,它们引起应力集中,在应变—应力作用下形成骨折。

四、疲劳骨折

骨承受反复负荷(如长时间的行军、锻炼)可发生微损伤,如果这种损伤不断积聚,超过机体的修复能力,就会产生疲劳骨折或应力性骨折。这种骨折常见于新兵长途行军,故又称为行军骨折。