1、第三节 关节生物力学一、关节结构：一、关节结构：基本结构、辅助结构基本结构、辅助结构二、关节生物力学二、关节生物力学（一）、关节的运动（一）、关节的运动1、移动、移动2、屈和伸、屈和伸 3、收和展、收和展 4、旋转、旋转 5、环转、环转（二）影响关节稳定性的因素（二）影响关节稳定性的因素关节面的结构（特别是面积差）、关节囊的松紧度、韧带强关节面的结构（特别是面积差）、关节囊的松紧度、韧带强弱、关节负压以及关节周围的肌肉弱、关节负压以及关节周围的肌肉 是影响关节稳定性的基本因素是影响关节稳定性的基本因素。运动状态的关节始终是不平衡、不稳定的，而人体总是在不运动状态的关节始终是不平衡、不稳定的，而
2、人体总是在不平衡、不稳定中求得相对的平衡与相对稳定。平衡、不稳定中求得相对的平衡与相对稳定。因此，关节面的形状与结构固然是影响关节稳定性的重要因因此，关节面的形状与结构固然是影响关节稳定性的重要因素，素， 但运动中的关节稳定更大程度上取决于关节韧带和收缩肌但运动中的关节稳定更大程度上取决于关节韧带和收缩肌肉等因素的影响。肉等因素的影响。1、关节面：、关节面： 相应关节面的吻合及其差异程度，影响着相应关节面的吻合及其差异程度，影响着关节的稳定性。关节的稳定性。2、韧带：、韧带： 韧带不仅是骨与骨之间的连接结构，而且是韧带不仅是骨与骨之间的连接结构，而且是动态活动关节的重要稳定结构。动态活动关节的
3、重要稳定结构。3、肌肉：、肌肉： 肌肉既是运动关节的动力，同时又是运动肌肉既是运动关节的动力，同时又是运动中维持关节稳定的重要因素中维持关节稳定的重要因素 。（ 1）、肌肉收缩产生关节加固分力）、肌肉收缩产生关节加固分力（ 2）、肌肉工作的协同与控制）、肌肉工作的协同与控制4、关节负压、关节负压 由于关节内压低于关节外的气压，关由于关节内压低于关节外的气压，关节内外的压差在维持关节的稳定性方面也有着重要意节内外的压差在维持关节的稳定性方面也有着重要意义。义。例如：肩关节能负担整个上肢的重量（约为体重的 1/20），若破坏了肩关节的关节囊，则不能负担。（三）关节的力和力矩（三）关节的力和力矩力臂
4、问题：力臂问题：大部分的相对比较小，小腿三头肌是唯一一个的大力臂。大部分的相对比较小，小腿三头肌是唯一一个的大力臂。由此分出：省力杠杆、平衡杠杆、速度杠杆。由此分出：省力杠杆、平衡杠杆、速度杠杆。肌力矩的产生需要较大的肌力来产生。肌力矩的产生需要较大的肌力来产生。（四）关节软骨的生物力学特性（四）关节软骨的生物力学特性1、关节软骨的材料性能：、关节软骨的材料性能：关节软骨对液体的流动有很大的阻力，即渗透性很低。关节软骨对液体的流动有很大的阻力，即渗透性很低。在快速加载与去载的情况下，没有时间将液体挤出（如跳跃时）在快速加载与去载的情况下，没有时间将液体挤出（如跳跃时），软骨组织类似于弹性材料，
5、在承载时变形，卸载后立即复原。，软骨组织类似于弹性材料，在承载时变形，卸载后立即复原。持续性、缓慢负载作用于软骨组织，如持续长时间的站立，持续性、缓慢负载作用于软骨组织，如持续长时间的站立，其内的液体被挤出，组织的变形将随时间持续而加重。消除载荷其内的液体被挤出，组织的变形将随时间持续而加重。消除载荷后，若有充分时间使其吸收液体，软骨组织可恢复原状。因此，后，若有充分时间使其吸收液体，软骨组织可恢复原状。因此，在体的软骨组织其受载的力学性能与加载的速度存在高度相关性在体的软骨组织其受载的力学性能与加载的速度存在高度相关性。（ 1）、拉伸负荷特征：）、拉伸负荷特征：（ 2）蠕变特征：）蠕变特征：由于关节软骨是固、液双相材由于关节软骨是固、液双相材料，因此蠕变曲线的早期有大料，因此蠕变曲线的早期有大量液体渗出，当无液体渗出时量液体渗出，当无液体渗出时，蠕变曲线稳定。，蠕变曲线稳定。应力时间
