生物力學(xué)

內(nèi)容概要

　　《衛(wèi)生部“十二五”規(guī)劃教材·全國(guó)高等中醫(yī)藥院校教材：生物力學(xué)（供針灸推拿學(xué)、康復(fù)治療學(xué)、中醫(yī)學(xué)骨傷方向等專(zhuān)業(yè)用）》共有八章。概論部分主要闡述了生物力學(xué)的概念、歷史淵源、研究?jī)?nèi)容和方法，以及生物力學(xué)的進(jìn)展。力的基礎(chǔ)知識(shí)主要闡述《衛(wèi)生部“十二五”規(guī)劃教材·全國(guó)高等中醫(yī)藥院校教材：生物力學(xué)（供針灸推拿學(xué)、康復(fù)治療學(xué)、中醫(yī)學(xué)骨傷方向等專(zhuān)業(yè)用）》中涉及的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，力求簡(jiǎn)潔明了，為《衛(wèi)生部“十二五”規(guī)劃教材·全國(guó)高等中醫(yī)藥院校教材：生物力學(xué)（供針灸推拿學(xué)、康復(fù)治療學(xué)、中醫(yī)學(xué)骨傷方向等專(zhuān)業(yè)用）》各章內(nèi)容提供參考。在此基礎(chǔ)上，用五章內(nèi)容分別介紹了骨、關(guān)節(jié)、脊柱、軟組織的生物力學(xué)以及血流動(dòng)力學(xué)，在血流動(dòng)力學(xué)這一章中著重闡述了中醫(yī)脈象研究方面的生物力學(xué)內(nèi)容，骨折的生物力學(xué)一節(jié)闡述了中醫(yī)傳統(tǒng)夾板的生物力學(xué)特點(diǎn)。鑒于目前國(guó)內(nèi)中醫(yī)藥院校比較普遍地開(kāi)設(shè)了康復(fù)專(zhuān)業(yè)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)，特設(shè)立一章內(nèi)容簡(jiǎn)要介紹在康復(fù)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中所涉及主要有關(guān)生物力學(xué)方面的知識(shí)。針刺手法和推拿手法的研究與生物力學(xué)關(guān)系密切，分別以一節(jié)內(nèi)容介紹了目前在針刺手法和推拿手法生物力學(xué)特性的研究進(jìn)展。《衛(wèi)生部“十二五”規(guī)劃教材·全國(guó)高等中醫(yī)藥院校教材：生物力學(xué)（供針灸推拿學(xué)、康復(fù)治療學(xué)、中醫(yī)學(xué)骨傷方向等專(zhuān)業(yè)用）》根據(jù)目前中醫(yī)藥院校開(kāi)設(shè)與《生物力學(xué)》相關(guān)課程的情況和實(shí)際需要，合理安排了各章節(jié)的內(nèi)容和篇幅，具有鮮明的中醫(yī)特色。為幫助學(xué)生進(jìn)行相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，每章前設(shè)“導(dǎo)學(xué)”，后設(shè)“學(xué)習(xí)方法”和“思考題”?！缎l(wèi)生部“十二五”規(guī)劃教材·全國(guó)高等中醫(yī)藥院校教材：生物力學(xué)（供針灸推拿學(xué)、康復(fù)治療學(xué)、中醫(yī)學(xué)骨傷方向等專(zhuān)業(yè)用）》還在有關(guān)章節(jié)中，增加了“知識(shí)鏈接”、“知識(shí)拓展”和“課堂討論”等模塊，有利于拓展學(xué)生的視野，適合中醫(yī)藥院校教學(xué)的需要。

書(shū)籍目錄

第一章  概論
    一、生物力學(xué)概念
    二、歷史淵源
    三、研究?jī)?nèi)容和方法
    四、生物力學(xué)研究進(jìn)展
第二章  力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
  第一節(jié) 力學(xué)基本概念
    一、力的概念
    二、應(yīng)力和應(yīng)變
    三、材料的黏彈性
  第二節(jié) 靜力學(xué)基礎(chǔ)
    一、質(zhì)點(diǎn)和剛體
    二、物體的運(yùn)動(dòng)
    三、受力分析
    四、力系與力系平衡
    五、物體平衡方程
  第三節(jié) 動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
    一、牛頓第一定律
    二、牛頓第二定律
    三、牛頓第三定律
第三章  骨的生物力學(xué)
  第一節(jié) 骨的力學(xué)性質(zhì)
    一、骨的功能適應(yīng)性
    二、骨的基本力學(xué)性質(zhì)
    三、骨力學(xué)性能的影響因素
  第二節(jié) 骨折的生物力學(xué)
    一、骨折的發(fā)生
    二、骨折的愈合
    三、骨折治療的生物力學(xué)原理
    四、骨折的外固定
    五、骨折的內(nèi)固定
  第三節(jié) 夾板固定的生物力學(xué)
    一、彈性固定準(zhǔn)則和夾板外固定的生物力學(xué)原理
    二、夾板外固定治療骨干骨折的力學(xué)分析
第四章  關(guān)節(jié)的生物力學(xué)
  第一節(jié) 關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的生物力學(xué)特征
    一、關(guān)節(jié)的基本結(jié)構(gòu)
    二、關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)幅度和測(cè)量方法
  第二節(jié) 人體關(guān)節(jié)的生物力學(xué)
    一、肩關(guān)節(jié)受力分析
    二、肘關(guān)節(jié)受力分析
    三、髖關(guān)節(jié)受力分析
    四、膝關(guān)節(jié)受力分析
    五、踝關(guān)節(jié)受力分析
第五章  脊柱的生物力學(xué)
  第一節(jié) 脊柱的生物力學(xué)特點(diǎn)
    一、脊柱的生物力學(xué)特性
    二、脊柱的運(yùn)動(dòng)
  第二節(jié) 脊柱的臨床不穩(wěn)定
    一、臨床不穩(wěn)定的生物力學(xué)因素
    二、臨床不穩(wěn)定的生物力學(xué)問(wèn)題
  第三節(jié) 脊柱側(cè)彎
    一、脊柱側(cè)彎的生物力學(xué)因素
    二、治療脊柱側(cè)彎的生物力學(xué)問(wèn)題
第六章  軟組織的生物力學(xué)
  第一節(jié) 軟組織的基本生物力學(xué)特性
  第二節(jié) 肌肉、韌帶、肌腱的生物力學(xué)特性
    一、肌肉的生物力學(xué)特性
    二、韌帶和肌腱的生物力學(xué)特性
  第三節(jié) 血管的力學(xué)性質(zhì)
    一、血管的主要成分與構(gòu)造
    二、血管壁的生物力學(xué)特性
  第四節(jié) 關(guān)節(jié)軟骨的生物力學(xué)特性
    一、關(guān)節(jié)軟骨的結(jié)構(gòu)、成分及功能
    二、關(guān)節(jié)軟骨的生物力學(xué)特性
    三、軟骨變性的生物力學(xué)特性
第七章  血流動(dòng)力學(xué)
  第一節(jié) 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
    一、流體的流動(dòng)
    二、伯努利方程
    三、黏性流體的流動(dòng)
  第二節(jié) 血液流動(dòng)
    一、黏性流體的伯努利方程
    二、泊肅葉定律
    三、斯托克斯定律
    四、血液的流速
  第三節(jié) 微循環(huán)血流
    一、微循環(huán)的結(jié)構(gòu)形態(tài)及流動(dòng)特點(diǎn)
    二、微循環(huán)的流動(dòng)效應(yīng)
    三、毛細(xì)管血流模型實(shí)驗(yàn)
    四、毛細(xì)血管中的正間隙流動(dòng)
    五、毛細(xì)血管中的負(fù)間隙流動(dòng)
  第四節(jié) 脈搏的生物力學(xué)基礎(chǔ)
    一、動(dòng)脈中血流力學(xué)的基本概念
    二、血管力學(xué)分析模型
    三、脈搏波的傳播與反射
    四、脈搏波與中醫(yī)脈象
第八章  康復(fù)生物力學(xué)
  第一節(jié) 步態(tài)分析方法
    一、行走的生物力學(xué)
    二、步態(tài)分析的方法
    三、步態(tài)分析的臨床應(yīng)用
  第二節(jié) 骨折功能鍛煉的生物力學(xué)
    一、功能鍛煉對(duì)骨折愈合力學(xué)環(huán)境的影響
    二、功能鍛煉在骨折愈合中的介入時(shí)機(jī)
    三、適宜的功能鍛煉促進(jìn)骨折愈合的研究
    四、不當(dāng)?shù)墓δ苠憻捀蓴_骨折愈合的研究
    五、監(jiān)測(cè)骨折的生物力學(xué)特性的意義
  第三節(jié) 推拿手法的生物力學(xué)
    一、推拿手法的分類(lèi)
    二、推拿手法的生物力學(xué)研究方法
    三、推拿手法的生物力學(xué)作用
  第四節(jié) 針刺手法的生物力學(xué)
    一、針刺手法參數(shù)的采集測(cè)定
    二、針刺手法數(shù)據(jù)的分析研究
    三、針刺手法參數(shù)的量效關(guān)系研究
    四、針刺手法參數(shù)的生物力學(xué)分析
主要參考書(shū)目

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   三、骨力學(xué)性能的影響因素 （一）骨的成分因素 1.孔隙率孔隙是指骨組織中為軟組織所充填的“腔隙”部分。由于骨髓及其他軟組織在非水靜壓狀態(tài)下基本沒(méi)有強(qiáng)度和剛度，因此推測(cè)隨著孔隙增加骨強(qiáng)度和剛度隨之下降是合乎情理的。骨孔隙率變異很大，使得骨剛度從疏松松質(zhì)骨的0GPa到致密皮質(zhì)骨的15GPa。骨的彈性模量與孔隙率的關(guān)系曲線變異很大。 2.礦化孔隙率區(qū)分的是骨的腔隙與固體基質(zhì)，而礦化區(qū)分的是固體基質(zhì)中無(wú)機(jī)和有機(jī)成分，是骨的礦物質(zhì)部分。骨的力學(xué)特性對(duì)骨基質(zhì)的礦化程度非常敏感，隨著礦化的增加骨剛度呈線性或指數(shù)增高。礦化程度通常以灰重與干重的比值來(lái)表示。礦化主要受骨塑形和骨改建速率的影響。盡管新骨的70％約在幾天內(nèi)可得到礦化，但完全礦化需幾個(gè)月的時(shí)間。 3.密度討論骨的材料特性時(shí)常常應(yīng)用“密度”術(shù)語(yǔ)。單獨(dú)應(yīng)用時(shí)，它指的是固體基質(zhì)的比重，而“表面密度”或“體積密度”指的是單位體積骨塊的質(zhì)量（以g／cm3為單位）。表面密度綜合反映了骨材料的孑L隙率和礦化程度。Hayes等證實(shí)，骨的力學(xué)強(qiáng)度與密度呈正相關(guān)，特別是松質(zhì)骨，其壓縮特性與表面密度明顯相關(guān)。與皮質(zhì)骨相比，松質(zhì)骨最主要的不同點(diǎn)是孔隙率較大。測(cè)定骨的表面密度可反映孔隙率的變化。人松質(zhì)骨的表面密度大致為0.1～1.0g／cm3，而皮質(zhì)骨為1.8g／cm3。研究表明，表面密度為0.2g／cm3的松質(zhì)骨，其孔隙率約為90％。松質(zhì)骨的壓縮強(qiáng)度與表面密度的平方成正比，而壓縮模量與表面密度的3次冪成正比。松質(zhì)骨的力學(xué)特性與表面密度的關(guān)系有重要的生理學(xué)和生物力學(xué)意義，表面密度的微小變化可導(dǎo)致骨的強(qiáng)度和剛度發(fā)生顯著變化。有人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)X線攝片顯示骨密度下降30％～50％時(shí)，松質(zhì)骨的強(qiáng)度和彈性模量可發(fā)生數(shù)量級(jí)的下降。 （二）骨的結(jié)構(gòu)因素 1.骨小梁結(jié)構(gòu)大量的實(shí)驗(yàn)表明，骨小梁的排列和分隔可影響松質(zhì)骨的彈性模量、斷裂應(yīng)力及其各向異性特性。松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨均為各向異性材料。 2.皮質(zhì)骨結(jié)構(gòu)長(zhǎng)骨皮質(zhì)骨及其他部位見(jiàn)到的皮質(zhì)骨內(nèi)部結(jié)構(gòu)變異很大。首先要區(qū)分“原始”板層骨和繼發(fā)骨單位構(gòu)成的板層骨。實(shí)驗(yàn)表明，繼發(fā)骨的強(qiáng)度弱于原始骨。為什么強(qiáng)度高的原始骨會(huì)被強(qiáng)度低的繼發(fā)骨所取代。如從疲勞來(lái)考慮，問(wèn)題就可迎刃而解了。因?yàn)轲ず暇€的存在雖然可使骨單位在單次受載時(shí)強(qiáng)度減弱，但在低應(yīng)變時(shí)，卻可使骨的疲勞壽命大大增加，因?yàn)闄M形裂紋可進(jìn)入黏合線界面并沿骨長(zhǎng)軸循行。此外，繼發(fā)骨單位的形成還與取代陳舊的、顯微損傷的骨組織有關(guān)。 3.膠原纖維定向排列 膠原纖維的定向排列可影響皮質(zhì)骨的強(qiáng)度。膠原纖維的優(yōu)勢(shì)排列方向也可影響骨組織抵御特定載荷的能力。例如縱向排列的纖維較多可提高骨的拉伸強(qiáng)度，橫向排列的纖維較多可提高骨的壓縮強(qiáng)度。機(jī)體能根據(jù)局部應(yīng)力環(huán)境，通過(guò)各種反饋途徑調(diào)節(jié)骨的結(jié)構(gòu)，以獲得最佳的材料強(qiáng)度。 4.疲勞 日常生活勞動(dòng)時(shí)，骨組織經(jīng)常受到的是疲勞載荷，一般情況下其應(yīng)力水平不足以導(dǎo)致骨折。然而，與任何其他材料一樣，骨組織有其疲勞限度。如受載時(shí)，骨的應(yīng)力較大，反復(fù)受載次數(shù)較多，即可引起疲勞骨折。Carter和Hayes的研究證實(shí)，皮質(zhì)骨受到超過(guò)限度的疲勞載荷可使骨剛度和強(qiáng)度逐漸喪失，這是由于顯微損傷（例如顯微斷裂和骨單位分離）累積的結(jié)果。如果顯微損傷的增加快于修復(fù)過(guò)程，則可發(fā)生疲勞骨折。研究表明，在8％～16％骨折應(yīng)變范圍內(nèi)，骨應(yīng)變量?jī)H增加1倍就可使骨的顯微損傷增加數(shù)百倍。Burr等提出，這就是骨的顯微損傷閾值，閾值范圍的中心應(yīng)約等于12％骨折應(yīng)變。

編輯推薦

《衛(wèi)生部"十二五"規(guī)劃教材?全國(guó)高等中醫(yī)藥院校教材?全國(guó)高等醫(yī)藥教材建設(shè)研究會(huì)規(guī)劃教材:生物力學(xué)(供針灸推拿學(xué)、康復(fù)治療學(xué)、中醫(yī)學(xué)等專(zhuān)業(yè)用)》根據(jù)目前中醫(yī)藥院校開(kāi)設(shè)與《生物力學(xué)》相關(guān)課程的情況和實(shí)際需要，合理安排了各章節(jié)的內(nèi)容和篇幅，具有鮮明的中醫(yī)特色。為幫助學(xué)生進(jìn)行相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，每章前設(shè)“導(dǎo)學(xué)”，后設(shè)“學(xué)習(xí)方法”和“思考題”。《衛(wèi)生部"十二五"規(guī)劃教材?全國(guó)高等中醫(yī)藥院校教材?全國(guó)高等醫(yī)藥教材建設(shè)研究會(huì)規(guī)劃教材:生物力學(xué)(供針灸推拿學(xué)、康復(fù)治療學(xué)、中醫(yī)學(xué)等專(zhuān)業(yè)用)》還在有關(guān)章節(jié)中，增加了“知識(shí)鏈接”、“知識(shí)拓展”和“課堂討論”等模塊，有利于拓展學(xué)生的視野，適合中醫(yī)藥院校教學(xué)的需要。

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