当前位置：文档之家 › 脊柱生物力学与相关疾病精品PPT课件

脊柱生物力学与相关疾病精品PPT课件

  • 格式：pptx
  • 大小：5.63 MB
  • 文档页数：103

下载文档原格式

  / 103

合集下载

脊柱运动ppt课件精选全文

脊柱运动ppt课件精选全文
34
35
（二）腰椎关节运动学 1、前屈：黄韧带、棘间韧带、棘上韧带、
后纵韧带、和髂腰韧带的弹性张力限制； 2、后伸：前纵韧带、关节突之间、棘突之
间的骨性碰撞限制； 3、侧屈：对侧横突间韧带和关节突关节囊
的张力 4、旋转：纤维环与旋转运动同向胶原纤维
的张力及关节突骨质间的碰撞限制。
36
（三）腰椎的运动力学
18
2、枢椎 枢椎指高等脊椎动物的第二颈椎。在其前
面有齿突 ，枢椎就是让头部转动的椎骨。 齿突是分离的第一颈椎的椎体，愈着在第 二颈椎的椎体上。枢椎的临床病变包括： 枢椎椎体骨折和创伤性枢椎前滑脱。
19
3、隆椎 人共有7节颈椎，第1、2、7颈椎为特殊颈
椎，而第7颈椎又称隆椎，我国古书上叫 “大椎”。属不规则骨，为七块颈椎中最 大的一块，棘突最长，所以当头前屈时其 棘突特别容易隆起，易于触及。隆椎棘突 下凹陷处即“大椎穴”，是临床计算椎骨 数目和针灸取穴的标志。
腰椎是脊柱的主要承重部位，几乎所有活动都会 增加腰椎的载荷，一部分载荷韧带、椎间盘、椎 骨承担；一部分载荷由肌来平衡。
（四）腰椎与运动障碍
腰椎病引起腰痛有其特殊的临床表现，其疼痛的 同时还有一些伴随症状。比如腰间盘突出症可以 伴随坐骨神经痛；大腿或小腿的麻木、疼痛；肌 肉瘫痪，如足下垂，足拇指背伸无力；马尾综合 征，如会阴区麻木，大便功能障碍，性功能障碍。 无典型外伤的腰部慢性损伤为腰部劳损，占慢性 腰痛很大比重。
韧带的本体感觉由传入神经传导到中区神经系统后，可反射性的引起相应 肌肉的收缩，从而维持脊柱的稳定，避免脊柱损伤。
弓间韧带连结于相邻椎骨的椎弓之间，它由弹性纤维构成，在新鲜时呈黄 色，故又称黄韧带，黄韧带的厚薄和宽窄在脊柱各段有所不同，颈部薄而宽， 胸部厚而窄，腰部最厚。

脊柱侧弯生物力学28页PPT

脊柱侧弯生物力学28页PPT

31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
脊柱侧弯生物力学
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿

脊柱生物力学 ppt课件

脊柱生物力学 ppt课件
▪ 表面肌电图法记录颈椎竖棘肌活动： 结果表明在所有的位置上，肌肉活动都处于非常低的 水平。
▪ 肌肉对保持基本姿势的稳定起关键的作用。
ppt课件
17
矫形器学
生物力学测试
有限元分析
ppt课件
18
矫形器学
▪ 严重脊髓灰质炎患者，颈椎肌肉系统完全麻痹 ,颈椎无 法支撑头部 。
▪ 没有明显的结构性病因的老年患者中偶尔出现严重的 颈椎后凸畸形 ，存在伸肌萎缩的患者被认为是老年性 颈椎肌病 。
ppt课件
11
矫形器学
ppt课件
12
矫形器学
椎间盘的结构
▪ 髓核是一团胶状物
▪ 青年人的髓核内具有丰富的亲水性(water—binding)粘多 糖，随着年龄的增大亲水性粘多糖逐渐减少，髓核的含 水量也逐渐降低。
▪ 髓核由外部坚强组织即纤维环所包围，纤维环由纤维软 骨组织构成。
▪ 纤维软骨内粗大的胶原纤维环保证了纤维环承受屈曲和 扭转时的高负荷量。
▪ 屈曲运动时，椎体的前侧皮质承受压应力，而椎体后 侧皮质承受牵张应力。
▪ 寰枕关节
颈椎极度后伸时，载荷最小。
在极度屈曲的时候载荷最大，但这只比中立位时略 有增加。
ppt课件
16
矫形器学
▪ C7～T1节段的载荷 在颈椎处于中立位的时候比较低。 当颈椎处于抬头位时，其载荷更低。 极度后伸时，载荷有所增加， 在轻度屈曲时，载荷大量增加。 颈椎极度后伸时，产生最大载荷。
A B
椎管矢状径（B）/椎体矢状径(A)
ppt课件
22
矫形器学
▪ 当颈椎骨赘与脊髓互相接触的时候，颈椎屈曲活动更 容易引起脊髓损伤；
ppt课件
5
矫形器学

脊柱生物力学 ppt课件

脊柱生物力学 ppt课件
▪ 当脊柱处于中立或者轻度后伸位时，黄韧带一直处于 牵张状态，这样可以给椎间盘一些预载并给脊柱提供 固有的支撑。
▪ 韧带的粘弹性能在脊柱后伸的时候限制韧带的自身的 屈曲，以免压迫神经组织。
ppt课件
15
矫形器学
头颈平衡
▪ 肌肉的强度和调节是保持头颈平衡的必要条件。
▪ 肌肉的强度也能减少颈椎应力。
▪ 在颈椎各种运动方式，椎体都承受屈曲力矩。
▪ 携带或上举重物一段水平距离影响腰椎负荷的因素 ： (1)物品相对于椎体运动中心的位置； (2)物品的大小，形状，重量和密度； (3)腰椎旋转或弯曲的程度； (4)负荷的速率。
▪ 提物时，物品靠近身体时较物品远离身体时的腰椎弯 曲力距减少，腰椎上的负荷也就越低。
ppt课件
38
矫形器学
ppt课件
39
矫形器学
动力学分析
▪ 几乎身体的任何运动都能增加肌肉的收缩力和增大脊柱 的负荷。
▪ 增幅在慢走或轻微摆动身体等运动时较和缓。
▪ 在进行各种运动，或复杂动态活动和动态负荷时的增幅 明显。
▪ 由于可使组织所受的负荷颇低，对下腰痛患者而言，步 行是一种安全甚或可能是理想的运动疗法之一，甚至可 调节行走速度来改变脊柱的负荷。
ppt课件
19
矫形器学
神经生物力学
▪ 颈椎在从屈曲到后伸的变化过程中神经长度上发生了 明显的变化。
▪ 脊髓有纵向的弹性，但不能承受轴向的平移。 ▪ 通常导致脊髓损伤的是脊髓遭受平移暴力。 ▪ 成年人的脊髓在发生明显的神经损伤前估计应当承受
了2.75～3.44N的暴力。 ▪ 脊髓损伤也会在颈椎突然屈伸运动过程中发生，尤其
36
矫形器学
椎体抗压实验
▪ 椎体本身或终板断裂破坏点的出现要早于椎间盘损伤 的发生。

脊柱运动及生物力学课件

脊柱运动及生物力学课件
腰椎曲度与应力分布
腰椎的生理曲度对腰椎间盘的应力分布有着重要影响。当 腰椎曲度发生变化时，会导致腰椎间盘的应力分布发生变 化，从而增加腰椎间盘突出的风险。
腰部肌肉的力学特性
腰部肌肉对腰椎起着支撑和保护的作用。当腰部肌肉的力 学特性发生改变时，可能会导致腰椎的稳定性下降，从而 引发腰椎间盘突出。
脊柱侧弯与生物力学
旋转则是脊柱的环形运动。
这些运动形式是人体完成各种动 作的基础，如弯腰、扭头、转身
等。
脊柱的生理功能
支撑和保护
维持姿势
脊柱支撑着人的身体，保护脊髓和神经根 不受损伤。
通过肌肉的收缩和舒张，脊柱可以维持人 体的姿势平衡。
缓冲震荡
运动功能
当人体受到外力冲击时，脊柱能够起到缓 冲震荡的作用，保护脊髓和神经根不受损软件，模拟脊柱在不同 外力作用下的响应。
比较法
比较不同个体或不同姿势下脊柱的 生物力学差异，为个体化运动方案 提供依据。
03
脊柱运动与生物力学的关 系
脊柱运动对生物力学的影响
脊柱运动影响身体姿势
通过改变脊柱的弯曲和扭曲程度，可 以调整身体的重心和平衡，从而影响 站立、坐姿和行走等姿势。
颈椎病与生物力学
01 02
颈椎的弯曲度和曲率半径变化
颈椎的生理弯曲度是适应头部重量的需要而形成的。当颈椎的弯曲度和 曲率半径发生变化时，颈椎的应力分布也会发生变化，从而导致颈椎病 的出现。
颈椎间盘的受力变化
颈椎间盘在颈椎的活动中起着缓冲和减震的作用。当颈椎间盘受到过度 的压力或扭曲力时，会导致颈椎间盘的退行性变，进而引发颈椎病。
05
脊柱疾病的预防与治疗中 的生物力学应用
正确的姿势与脊柱健康
坐姿
保持正确的坐姿，使腰部有足够 的支撑，可以减轻脊柱压力。

脊柱解剖与生物力学基础 ppt课件

脊柱解剖与生物力学基础 ppt课件
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
位置特征 ----- 重力线
在冠状面上，脊柱位于背部中央。 保持上部躯体在骨盆之上居中位。
在矢状面上，脊柱位于胸腹腔脏 器的后方。为了代偿这种偏后的 位置，脊柱形成前凸和后凸曲线。 这些弯曲有助于维持脊柱在矢状 面上的平衡。
从侧面观，身体的重力线走行于 耳廓和股骨头之间。该线穿过颈 椎中部、胸椎前方，然后再通过 腰椎中部止于股骨头。
ppt课件
5
位置特征---脊柱各节段在轴向面上的位置
颈段 (CERVICAL) ：占居颈部的后 1/3 。
胸段 (THORACIC) ：胸椎弯曲位于 胸腔的后 1/4。
腰段 (LUMBAR) ： 腰椎位于腹腔 后半部近中央处。
骶段 (SACRUM) ： 骶椎向后翘起， 为盆腔器官（膀胱、生殖系统、 直肠）留出空间。
ppt课件
6
位置特征---脊柱的弯曲
在矢状面上，脊柱具有四个弯曲， 包括两个后凸和两个前凸。
后凸：具有一个胸椎后凸和一 个骶 椎后凸。
前凸：脊柱具有一个颈椎前凸和一 个腰椎前凸。
正常颈椎前凸为20度至40度。
ppt课件
8
解剖特征---骨组织的类型
脊椎的外层由皮质骨组成。皮质骨硬似象牙，由紧密的哈 弗氏系统构成。可提供良好的固定位点。
脊椎的内部由松质骨组成，形似蜂窝状。即所谓骨小梁 （细骨条索）而形成的网织骨。骨小梁间的微小腔隙内含 有骨髓。
ppt课件
9
解剖特征---一般形态
椎孔 vertebral foramen
腰椎的小关节与水平面成 90 度 角，而与额状面成 45 度角。因 为关节的朝向，限制了腰椎的旋 转运动，但允许伸﹑屈及侧屈运 动。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
终板的断裂机制
13
A、B、C代表三 个实验中不同的 加载方式的断裂 载荷。
椎弓的断裂载荷
14
A：表示纤维环在 不同方向的刚度；
B：比较纤维环在 两个方向的强度。
椎间盘的各向异性
15
弯曲造成的椎间盘突出，前屈和后伸都在 凹侧膨出，而在凸侧椎间盘受拉
16
（1）椎间盘的 蠕变行为，无蜕变的 间盘（0度）需要相 对长的时间达到较小 变形
45
颈部神经血管
46
颈上神经节及其分支
47
颈中、下神经节及其分支
48
一、眩 晕 一般认为，眩晕多由于颈椎错位，局部软组 织水肿，炎性渗出，肌肉痉挛，刺激压迫椎动脉及 其周围的交感神经纤维或颈上神经节，反射性引起 椎—基底动脉系缺血，临床常由于头颈部位置改变 而发生，故又称“位置性眩晕”，轻者呈一过性发 作，过后无任何不适，重则天旋地转，卧床不起， 稍改变头颈部位置则症状加剧。眩晕发作时伴有嗯 心、呕吐，出冷汗，心悸心慌，四肢冰冷等植物神 经功能紊乱症状。多节颈椎的错位均可诱发眩晕。
10
（二）椎骨的力学特性
皮质骨壳、松质骨核、软骨终板、椎弓、关节突
（三）椎间盘的力学特性
受力与变形、松弛蠕变和滞后、内压与自动封闭
（三）椎间连接的力学特性
限制运动、吸收能量
11
颈3—颈5椎骨的抗压强度
12
A、B：无蜕变的椎间 盘受压在髓核内产生 压力，终板的中心部 受压；
C、D：蜕变的椎间盘 由纤维环传递压力， 终板边缘承受载荷。
2
一、脊柱生物力学特性 二、脊柱的运动 三、脊柱损伤 四、脊柱失稳 五、脊柱畸形 六、脊柱疼痛 七、常见脊柱相关疾病
3
一、脊柱生物力学特性
（一）基本概念 力的要素 力的效应：速度、变形 应力-应变 应力集中 应力适应 空间极化效应 结构代偿 机能代偿
4
力的概念：力是物体间的作用，这种作用使物体的运动 状态和形状发生改变，力的效应用牛顿第一.第二定律和胡 克定律表述。
21
二、脊柱的运动 脊柱运动的方向性 坐标杠杆、运动方式
22
脊柱的运动方式： 主动运动、被动运动、负重运动、 辅助被动运动。
23
以骶骨角作原点的直角坐标系
24
以一个运动段的上位椎体为中心的直角坐标系，显 示椎体在空间的位移
17
A：在髓核内产生 压力作用于终板 和纤维环
B：纤维环内应力 分布
（2）承受压缩载荷 的无蜕变间盘
18
A：载荷通过纤维 环传递 B：纤维环内应力 分布
（3）承受压缩载荷 的蜕变间盘
19
A： 测量示意图 B： 测量结果
承载后的间盘内压力
20
A：间盘的三种损 伤方式 B：载荷—桡度曲 线
间盘损伤后的 生物力学行为
40
六、脊柱疼痛
病因学的生物力学因素 诊断学的生物力学因素 治疗学的生物力学因素
41
七、常见脊柱相关疾病
临床表现 一般症状体征 特殊症状体征 常用诊断方法 病史采集的价值 鉴别诊断与动态观察 作好应急处理
42
43
交感干
44
颈段脊椎损伤的临床表现 颈段脊椎损伤在临床以头面部五官症状 和颅脑神经症状为主要表现。
25
运动的螺旋轴
26
颈椎在矢状面上 平移和旋转时，颈曲 的曲率半径的大致变 化，显示了颈1、4、 7在完全屈伸过程中 的前后移动
27
颈脊柱运动的重要耦合形式
当头颈向右侧弯时，棘突偏向左侧
28
颈脊柱运动的重要耦合形式
当头颈向右侧弯时，棘突偏向左侧
29
E是从中立位到后伸位时IAR的位置，F是从中立位到前屈位 时IAR的位置，L表示左侧旋转轴，R表示右侧旋转轴，？表示侧 弯的IAR没有公认意见
8
骨骼的形状取决于周围环境的纵向 和横向载荷。这些载荷受以下因素影响： 1、肌肉牵拉点和方向；2、肌肉起止是 以点的方式还是以面的方式；3、各组肌 肉的相对能量；4、正常情况下肌肉的定 时收缩。
9
应力集中及其后果： 骨折、骨质增生、筋膜肥厚、关节畸形、局部软组织 张力增高。 显微骨折 显微修复 再骨折 再修复 对于内固定系统来讲，灾难性的弯曲、松动、断裂的 发生是不可避免的。 人体避免应力集中的机制： 关节活动、肌肉收缩、结构形状。
下位颈椎瞬时旋转轴的大致位置
30
颈椎的旋转运动是椎间盘的高度、直径和材料的函数
31
脊柱不同节段的旋转角度
32
三、脊柱损伤
损伤机制 高能损伤、低能损伤、静力损伤 损伤部位 前柱损伤、后柱损伤、脊髓损伤 颈椎损伤、胸椎损伤、腰椎损伤、骨盆损伤 损伤治疗 保守、手术、微创
33
绞刑骨折的病理机制后侧 附件断裂，前侧纤维环分离
34
存在于X轴上的强大弯矩造成的拉伸型损伤
35
双侧关节突脱位的损伤机制
36
四、脊柱失稳
失稳的原因 损伤、疾病、外科手术 失稳的表现 结构、功能、特殊姿态 失稳的处理 治标、治本、标本兼治
37
正常脊柱生理曲度
38
重力垂线应通过正常 生理曲度各段交界处
39
五、脊柱畸形
先天性畸形 发育性畸形 姿势性畸形
脊柱生物力学与脊柱相关疾病
1
脊柱相关疾病是依中医脏腑相关、表里相关、气血经 络相关学说为基础，运用现代临床医学、基础医学、生物 力学及生物医学工程学等多学科研究方法，从脊柱力学特 性及其效应出发研究脊柱与疾病关系的一门科学。脊柱相 关疾病是指由于脊柱力学不平衡而致肌张力失衡，骨关节 轻度位移，压迫刺激周围的血管神经，引起身体其他系统 的相应症状、体征。发生疾病的脏器或组织均与脊柱相互 分离且有各自的功能。
牛顿第一定律：任何质点，如果不受力的作用，它将保 持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律：质点受力所产生的加速度与力成正比， 与质点的质量成反比，加速度的方向与力的方向相同。
胡克定律：弹性杆件受拉（或受压）时，应力与应变成 正比，即：σ＝Ｅε
σ为应力（单位面积所受的力）， ε为应变（单位长 度的伸长或缩短），Ｅ为弹性系数或弹性模量。
5
外力及其分类： 1、按分布情况分为体积力和表面力； 2、按作用时间分为永久载荷和暂时载荷； 3、按作用性质分为静载荷和动载荷。
6
成骨细胞活跃
骨生长
面积加大σ降低
外力作用
应力 应变
破坏骨细胞与成骨细 胞活性相同
破坏骨细胞活跃
骨萎缩
面积减小σ增大
7
空间极化效应： 空间极化效应是一切生命物质的基本属性。骨的 空间极化、效应是指骨细胞的活性在应力作用下的方 向性。骨所承受的大部分生理载荷是肌肉的牵拉力， 体重的载荷不足肌力载荷的0.3%，这两种力不仅是骨 发生畸变的载荷，而且也间接控制着骨细胞活性的空 间极化、骨的形状、大小和定位。