骨组织的生物力学精品PPT课件

期转为静止状态，但能终生保持分化能力。当发生骨的 损伤如骨折时，骨外膜可重新分化为成骨细 胞，形成骨痂，愈合折端。因此，被剥离骨 外膜后，骨易于坏死，且不易修复。
2）骨内膜：被覆于骨髓腔及松质骨表面。
除衬在长骨骨髓腔的骨内膜在幼年时通过破骨细胞参与
骨的长粗外，骨内膜具有终生的生骨潜能。
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2.骨质 骨的主体成分，分为骨密质与骨松质。 骨密质 结构复杂，由规则且紧密成层排列的骨板构成。 长骨的骨密质由外到内分别为 外环骨板层、骨单位及内环骨
骨松质的疏松结构及骨小梁的力学特性， 大大地减轻了骨的重量，又使骨达到最大的 力学性能。
由于骨松质结构疏松，常分布于长骨骨 骺内部及其他骨的内部。
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3.骨髓 分红骨髓与黄骨髓。 红骨髓具有造血功能。 成人的短骨及扁平骨的松质骨网眼中的红骨髓 伴随人的终生 黄骨髓富含脂肪组织，不具有造血功能，但在 应急状态下黄骨髓可转化为红骨髓而再次具有造血 功能，如恶性贫血或外伤大出血时。
听小骨6：锤骨2 砧骨2 镫骨2
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椎骨24：颈椎7 胸椎12 腰椎5
骶骨1
尾骨1
胸骨1
肋骨24
.
126 上肢骨64：
肩胛骨2 锁骨2
肱骨2 尺骨2 桡骨2 腕骨16 掌骨10 指骨14
下肢骨62：
髖骨2
股骨2 髌骨2 胫骨2 腓骨2 跗骨14 跖骨10 趾骨14
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（二）骨的形状 根据骨的外部形状，一般将其分为 长骨、 短骨、 扁骨、 不规则骨四种。
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4.关节面软骨
由透明软骨组成，覆盖在骨关节面上。薄而 光滑且具有弹性，在功能上主要起减少摩擦、缓 冲震动的作用。
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（二）细胞和组织水平的骨结构
骨组织中含有多种细胞成分，称骨细胞系。 骨细胞系包括骨细胞、成骨细胞和破骨细胞等。 在骨形成、骨吸收、骨基质矿化平衡和骨修复过 程中，骨细胞系扮演着各种不同的角色，具有不同的 形态、功能和局部特征。
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二、骨的结构 （一）器官水平的骨结构
在器官水平的基础上可将骨分为 骨膜、 骨质、 关节面软骨、 骨髓及血管、神经等。
骨的结构
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1.骨膜 分骨外膜与骨内膜。 1）骨外膜：覆盖于除关节面外的骨外表面。
富有血管、神经及淋巴管，对骨的营养、新生及感觉有
重要意义。膜内有成骨细胞，其细胞在幼年期非常活跃，进 行分裂繁殖，可分化为成骨细胞直接参与骨的生成。到成年
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2.成骨细胞 排列在骨表面或紧紧包靠在邻近成骨细胞上。 主要功能有：
（1）合成和分泌有机骨基质（骨胶纤维和基 质），称类骨质，参与骨的形成并影响骨基 质钙化；
（2）释放某些细胞介质，以激活破骨细胞。
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3.破骨细胞
由多核巨细胞组成，主要分布在骨质表面、骨内血管通 道周围。
破骨细胞具有非常大的降解骨基质的能力，它通过改变 其作用区域内的酸碱度（由原来约7.0的pH值降低到约4.0）， 以溶解骨矿物质；通过分泌酸性蛋白酶以降解有机骨基质。
骨组织生物力学
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❖ 骨是机体的基本构架，是健康的重要基 石。骨的更新伴随人的一生，与生命活 动和身体健康息息相关。正常成年人有 206块骨，206块骨依据不同功能，按一 定方式和力学结构，借助多种形式骨连 接，构成完整的骨骼系统。
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骨的结构与功能解剖
❖ 骨是人体最坚硬的器官之一，又具有 一定的韧性和弹性。它做为运动系统的 重要组成部分，在运动中发挥着杠杆作 用。它还通过骨连接构建成坚硬的支架 以保持机体的形态，并起到载荷重量、 支持体重、保护内脏器官等作用。
（3）骨单位
是骨密质的基本结构单位。位于骨内、外环骨板之间，是 骨干骨密质的主体。
从骨单位的横断面可以看到同心分布的骨板，成为不同直
径的、—层套一层的封闭的圆柱，这种结构又被称为哈佛氏系
统。
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骨松质
由针状或片状的骨板构成， 呈网状结构，形成骨小梁。
骨小梁按压力及张力的方向排列， 负责力学上的支撑机能。
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1.骨细胞
在成年人骨骼中90%以上的骨组织细胞是骨细 胞，几乎所有骨基质表面都被骨细胞体和质突覆盖。
骨细胞的大面积覆盖和复杂的网状结构可以很 敏感地感觉作用于骨上的各种应力，具有控制离子 进出骨基质的作用。
此外，骨细胞和成骨细胞等所形成的细胞网络 关系可以很好地感觉和处理骨骼变形，调节骨吸收 和形成，调节矿物质离子在骨基质和细胞外液之间 的流动和交换。
粘蛋白。 骨非胶原蛋白可影响基质结构、骨钙化和骨细胞的功
能。 其他：
骨基质中还含可能影响骨细胞功能的生长因子如 β-转化生长因子簇(FGFs-β)、胰岛素样生长因子Ⅰ和 Ⅱ(IGF-Ⅰ和 IGF-Ⅱ)、骨形成蛋白(BMP)、血小板源性生 长因子(PDGF)、白介素-1和6(IL-1和IL-6)和集落刺激因子 (CSF)等。
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骨的有机质
主要是骨胶原纤维及骨非胶原蛋白。 骨胶原纤维
简称骨胶原，分为Ⅰ型和Ⅱ型胶原等。 占有机物的90%；其余10%由非胶原粘蛋白和 骨特异性粘蛋白组成。 遗传性Ⅰ型胶原异常(包括数量减少和结构异常 称为成骨不全，临床上主要表现为骨脆性增 加。
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骨非胶原蛋白 包括骨钙素、骨结合素、骨涎蛋白、骨磷蛋白和少量
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一、骨的组成与形状 （一）骨的组成
正常成人有206块骨， 分成躯干骨、
头颅骨、 四肢骨三部分， 分别见表和图。
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名称 头颅骨 面颅骨
躯干骨
四肢骨
人体骨骼
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总数
各骨名称与块数
.
29 脑颅骨8：额骨1 顶骨2 颞骨2 枕骨1 筛骨1 蝶骨1
15： 成对的：上腭骨 腭骨 颧骨 鼻骨 泪骨 下鼻甲骨
不成对的：下颌骨1 犁骨1 舌骨1
板层。
骨密质因结构致密，具有抗压、抗拉力强的特点， 常分布于骨的表面及长骨的骨干。
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（1）外环骨板层
由靠表面的数层骨板绕骨干呈同心圆排列而成。外侧与骨 膜紧密相连，中间有与骨干垂直并横行穿过骨板层的管道，称
穿通管，是营养血管进入骨内的管道。
（2）内环骨板层
由靠近骨髓腔面的数层骨板绕骨干呈同心圆排列而成。 最内层与骨内膜相连，其中亦有穿通管出现。
在松质骨，破骨细胞则可从骨吸收的一边运动到另一边。 一旦完成了骨吸收任务，破骨细胞便分裂成单核细胞，后者 若被再次激活又可形成新的破骨细胞。
临床上骨硬化症是由于破骨细胞吸收钙化软骨和骨细胞 功能丧失所致，采用骨髓移植的方法可成功地治愈动物和人 骨硬化症。
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三、骨的成分
骨的成分由有机质和无机质组成: 有机物使骨具有一定的弹性与韧性； 无机物使骨坚硬。