骨(gu)骼(ge)系統(tong)的主要(yao)作用是保護內臟、提供堅實動力(li)(li)交(jiao)接和(he)肌肉的聯接,以便于肌肉活(huo)動和(he)身體(ti)的活(huo)動。骨(gu)有其(qi)(qi)獨特的結構和(he)機械(xie)性能(neng),使之能(neng)產生(sheng)上(shang)述(shu)的作用。它是高度血管豐(feng)富(fu)的組織,有極好的自動修復能(neng)力(li)(li),可根據機械(xie)需求(qiu)的變(bian)(bian)化來改(gai)變(bian)(bian)其(qi)(qi)性能(neng)和(he)形態。例如,在廢(fei)用階段和(he)強力(li)(li)使用時期(qi),可常見(jian)骨(gu)密度的改(gai)變(bian)(bian);在骨(gu)折愈(yu)合和(he)一些手(shou)術后,可常見(jian)骨(gu)形狀的改(gai)變(bian)(bian)。因此,骨(gu)能(neng)適應施加其(qi)(qi)上(shang)的機械(xie)要(yao)求(qiu)。
骨的組合(he)與結構
骨(gu)組(zu)(zu)織(zhi)是(shi)-種特(te)(te)殊的結(jie)締組(zu)(zu)織(zhi),其(qi)固定(ding)組(zu)(zu)合(he)能(neng)適應(ying)支(zhi)持和(he)保護作用。與其(qi)他結(jie)締組(zu)(zu)織(zhi)一樣,它有(you)細(xi)胞(bao)、纖(xian)維的有(you)機(ji)細(xi)胞(bao)外母(mu)質(zhi)(zhi)和(he)細(xi)胞(bao)產生的基質(zhi)(zhi)所(suo)組(zu)(zu)成。骨(gu)的特(te)(te)點是(shi)含有(you)高(gao)量的無機(ji)物(wu)質(zhi)(zhi)由礦物(wu)質(zhi)(zhi)鹽類(lei)形成,與有(you)機(ji)母(mu)質(zhi)(zhi)緊密結(jie)合(he)。骨(gu)的無機(ji)組(zu)(zu)成部分使(shi)組(zu)(zu)織(zhi)變硬而結(jie)實,而其(qi)有(you)機(ji)成分則使(shi)之有(you)一定(ding)的能(neng)屈性和(he)韌柔性。
骨的無機(礦物(wu))成(cheng)分(fen)主要是(shi)鈣和(he)磷(lin)酸鹽主:要為小結(jie)品(pin)形式類似人工合(he)成(cheng)的輕磷(lin)灰(hui)石結(jie)品(pin)。其成(cheng)分(fen)為 Cao(PO,)(OH)。這(zhe)礦物(wu)質提供骨干重(zhong)量的 6570%,使骨呈(cheng)固體性質。骨成(cheng)為人體內重(zhong)要的礦物(wu)質貯池,特別(bie)是(shi)鈣。
骨的生(sheng)物力學性(xing)能(neng)
從生物力學來看,骨組織是雙相性(xing)的(de)組合材料(liao),一相(xiang)(xiang)是礦物質,另(ling)一相(xiang)(xiang)是膠原和基(ji)質。這種材(cai)料系強而(er)帶(dai)脆的材(cai)料,包于弱而(er)易屈的材(cai)料之中(zhong)。它(ta)比兩者均輕,但堅(jian)實(shi)。
從功能(neng)(neng)來看,骨的最(zui)重要機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)是其強度和(he)硬度。在負荷(he)時,更能(neng)(neng)了解骨的這些特性(xing)(xing)和(he)其他(ta)特性(xing)(xing),即在施(shi)加(jia)外力下的影響下,了解骨的行為(wei)。負荷(he)將引(yin)起形(xing)變,或結(jie)構大小的變化。若施(shi)加(jia)于(yu)結(jie)構上的負荷(he)方(fang)向已明(ming)確,可以(yi)測出結(jie)構的形(xing)變,并(bing)能(neng)(neng)四(si)出一條負荷(he)-形(xing)變曲線(xian)。通過這曲線(xian)的檢查(cha),可以(yi)獲(huo)得其強度、硬度,以(yi)及結(jie)構的其他(ta)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)的更多信息。
在負(fu)(fu)荷(he)(he)形變(bian)曲(qu)線(xian)開(kai)始(shi)的曲(qu)線(xian)直線(xian)范圍為彈性區,代表(biao)結(jie)構的彈性性能(neng),即負(fu)(fu)荷(he)(he)拆除(chu)后,結(jie)構仍能(neng)回復(fu)到原來的形狀(zhuang)。當(dang)負(fu)(fu)荷(he)(he)繼續(xu)下去,會出現(xian)形變(bian),但不是**性的。一旦(dan)解除(chu)負(fu)(fu)荷(he)(he),結(jie)構仍可恢復(fu)原狀(zhuang)。若負(fu)(fu)荷(he)(he)再持(chi)續(xu)下去,結(jie)構最外側(ce)的纖(xian)維(wei)將開(kai)始(shi)在有些部(bu)位屈服(fu)。這(zhe)屈服(fu)點(dian)(dian)表(biao)明結(jie)構(gou)的彈性(xing)極限。若(ruo)負(fu)荷(he)(he)超(chao)過這極限,結(jie)構(gou)將(jiang)進入塑形(xing)相(xiang)。這是曲線的第二部分(即(ji)塑性(xing)區),這是即(ji)使去除負(fu)荷(he)(he),結(jie)構(gou)也不會回復到原來的形(xing)狀。這殘留形(xing)變(bian)將(jiang)是**性(xing)的。若(ruo)負(fu)荷(he)(he)扔繼續增加,結(jie)構(gou)將(jiang)在(zai)(zai)某(mou)一點(dian)(dian)出現衰竭,以骨(gu)來說,就發(fa)生(sheng)骨(gu)折,在(zai)(zai)曲線上這點(dian)(dian)表(biao)現為最總衰竭。
骨的生物力學(xue)行為(wei)
力和力矩可(ke)在(zai)不同方向(xiang)施加于結構上,產生(sheng)拉(la)張、擠壓、彎曲、剪(jian)切(qie)、扭曲和綜合性(xing)負(fu)荷。骨(gu)在(zai)體內(nei)常承受所有(you)這些(xie)負(fu)荷模式(shi)。下面是描述結構在(zai)平衡狀態下《在(zai)靜止或衡定速(su)度下的(de)活動) 承受這些(xie)模式(shi)時(shi)所表(biao)現(xian)的(de)狀態。負(fu)荷可(ke)在(zai)結構上產生(sheng)內(nei)在(zai)形變(bian)效應。
(一(yi)) 拉張在張力(li)(li)(li)負荷時,結(jie)構(gou)表面承受外面的力(li)(li)(li)相等侶相反(fan)的負荷力(li)(li)(li),而在結(jie)構(gou)內,則形成拉(la)(la)張應(ying)力(li)(li)(li)與(yu)應(ying)變。拉(la)(la)張應(ying)力(li)(li)(li)可認為是(shi)許多小的力(li)(li)(li)離(li)開結(jie)構(gou)表面,**的拉(la)(la)張應(ying)力(li)(li)(li)發生于在施加(jia)負荷垂直(zhi)的平面上。
(二) 擠壓在擠(ji)(ji)壓(ya)負(fu)荷(he)(he)時,結(jie)構(gou)表(biao)面承受(shou)相(xiang)等但相(xiang)反的負(fu)荷(he)(he),在結(jie)構(gou)內(nei),形成擠(ji)(ji)壓(ya)應(ying)力與應(ying)變(bian)。擠(ji)(ji)壓(ya)應(ying)力可認(ren)為是直(zhi)接加(jia)于結(jie)構(gou)面上的許多小的力。**的擠(ji)(ji)壓(ya)應(ying)力發(fa)生(sheng)于施加(jia)負(fu)荷(he)(he)的垂直(zhi)面上
(三) 在剪(jian)(jian)切位負荷時,力與(yu)結構面是(shi)平(ping)行的(de),在結構內產生剪(jian)(jian)切應(ying)力與(yu)應(ying)變,可以說剪(jian)(jian)切應(ying)力是(shi)在結構平(ping)面上有許多(duo)小(xiao)的(de)并與(yu)之平(ping)行的(de)負荷。
(四)彎(wan)曲在(zai)彎(wan)曲時,結(jie)構承擔的負荷使結(jie)構按(an)軸心彎(wan)曲。骨于彎(wan)曲時,它承受拉張和(he)擠壓的綜合力。在(zai)中和(he)軸的一一側為拉張的應(ying)力與(yu)應(ying)變(bian),而另(ling)一側則為擠壓的應(ying)力與(yu)應(ying)變(bian)
(五)扭旋 在(zai)(zai)扭旋時,結構上(shang)承受(shou)的(de)負荷將使之在(zai)(zai)其軸(zhou)線上(shang)扭旋,在(zai)(zai)結構內產生轉矩 (或(huo)力(li)(li)矩)。若(ruo)結構在(zai)(zai)扭旋狀態下負荷,剪切應(ying)力(li)(li)將分布于整個(ge)結構上(shang)。同(tong)彎曲(qu)一樣,這些應(ying)力(li)(li)的(de)幅度與離(li)開中和軸(zhou)心的(de)距離(li)成正比。離(li)中和軸(zhou)越遠,應(ying)力(li)(li)的(de)幅度也越大。
(六)綜合負荷很少單(dan)有一(yi)種(zhong)(zhong)模式。活骨負荷的(de)(de)復雜(za)性(xing)有兩個(ge)主要(yao)原因: 骨經常承(cheng)受多(duo)種(zhong)(zhong)不明確的(de)(de)負荷;及其(qi)幾何結(jie)構是不規(gui)則的(de)(de)。在行走和跑步時(shi),即(ji)使是在這種(zhong)(zhong)常見的(de)(de)生理性(xing)活動,成人脛骨前內側面的(de)(de)應變的(de)(de)測量顯示其(qi)負荷模式也很復雜(za)。
生活中(zhong)我們需(xu)要用正(zheng)確的(de)(de)姿(zi)勢(shi)來保證(zheng)骨骼的(de)(de)正(zheng)常(chang)發育,如何(he)知道我們的(de)(de)姿(zi)勢(shi)是否是正(zheng)確的(de)(de)呢?
智能全身姿勢評(ping)估系(xi)統可以在人體正立位(wei)、側立位(wei)、后立位(wei)等不同角度(du)下,自動識別關節(jie)點,對受試者的站(zhan)姿、脊柱(zhu)側彎、X/O型腿、足內外翻等(deng)進行(xing)評估,還可以進行(xing)肌肉波紋分析、骨骼分析預測,精準(zhun)分析,零輻射。
通過測力臺可以分(fen)析出(chu)病人走路時足部(bu)受力情(qing)況,哪部(bu)分(fen)受的壓強比較大,嚴重到什(shen)么程(cheng)度(du)(du),還可測試出(chu)患者(zhe)走路過程(cheng)中足內(nei)、外翻的程(cheng)度(du)(du),整個腳(jiao)的運動軌(gui)跡等。過度(du)(du)的內(nei)翻、外翻會引起(qi)損(sun)傷。足部(bu)的過渡旋轉(zhuan)導致(zhi)運動的不穩定性,使跟腱(jian)支點不穩定,引起(qi)跟腱(jian)張力不平均,增(zeng)加跟腱(jian)撕裂的可能性。
智能全身康復綜合(he)評估系統(tong)是無需體(ti)外標(biao)記的(de)運動捕(bu)捉分析系(xi)統,利用紅外線、聲(sheng)吶技術(shu)和輪(lun)廓攝像頭(tou)捕(bu)捉身(shen)體(ti)各關(guan)節(jie)標(biao)志點。支持3D實時(shi)精確測(ce)量關節活動(dong)度、靜態體姿、功(gong)能(neng)動(dong)作、動態平(ping)衡、高級(ji)動作(zuo)功(gong)能分析、步態分析、起立行走測試、坐站測試。顯示出身體(ti)綜合狀(zhuang)態、平(ping)(ping)衡能力(li)、靈活度、核心穩定能力(li)、動態姿勢(shi)、下肢力(li)量和損傷(shang)風險水(shui)平(ping)(ping)。評估結果會自(zi)動存儲并生成報(bao)告,數據精準可靠,可應用于科(ke)學研究。