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关节软骨的生物力学特性.ppt 38页

时间:2023-11-27 18:56:56 作者:
摘要:关节软骨的生物力学特性.ppt,一、软骨 (cartilage) 软骨细胞 软骨组织 基质 软骨 纤维 软骨膜 特性:软骨组织是一种固态结缔组织,略有弹性,内无血管、淋巴管和神经。

一、软骨 (cartilage)软骨细胞软骨组织 基质 软骨纤维软骨膜 特性:软骨组织是一种固态结缔组织,略有弹性,内无血管、淋巴管和神经。 功能:支持、保护。 分类:根据所含纤维的不同,软骨可分为透明软骨、纤维软骨和弹性软骨。 (一)、透明软骨(hyaline cartilage) 分布 关节、肋软骨、呼吸道等部位。 特点 新鲜时呈透明状,较脆,易折断。 (二)、纤维软骨(fibrous cartilage) 分布 椎间盘、关节盘、耻骨联合面等。 结构 软骨基质内胶原纤维丰富。 肉眼观察此类软骨呈乳白色。 (三)弹性软骨(elastic cartilage) 分布 耳廓、外耳道、咽鼓管、会厌等。 结构 软骨基质内弹性纤维丰富。 肉眼观察此类软骨呈黄色。 动关节的润滑作用机制 软骨的近似无摩擦属性与人造材料不同。用于解释刚性非渗透性材料(如钢铁)的润滑作用的经典理论不能完全解释动关节的润滑作用机制。 例如,当承受材料是非刚性的,而是相对柔软的,如关节表面所覆盖的关节软骨,会产生液膜润滑的动态流体滑膜模型与挤压润滑模型的不同。 * * 相对柔软的表面承受滑动(动态流体)或挤压液膜作用,且液膜内的压力使得表面明显变形,这时的锐化称为弹性动态流体润滑。

这样的润滑增大了表面面积和一致性,改善了膜的几何性质。承载接触面积的增大减少润滑剂从承载面之间流走,形成持续较长时间的润滑剂膜,从而关节的应力降低而更持久。 * * * * 软骨变性的生物力学 关节软骨的修复和再生能力有限,如果承受应力太大,可能很快发生完全破坏。 高接触压力会减少液膜润滑的可能性。 固体表面凹凸不平点的接触,可引起显微应力点的集中,使这些关节面材料发生磨损。 关节总载荷频率和数量的增加,可以解释为什么某些职业的人员关节变性的发生率高。 * * 如足球运动员的膝关节,芭蕾舞演员的踝关节等。 骨关节病也可以继发于胶原蛋白-糖蛋白基质的分子或微观结构损伤,如类风湿性关节炎等。 * * * * * * * * Have a rest! 关节软骨的生物力学特性 胶原原纤维 透明软骨 弹性纤维 弹性软骨 胶原纤维 纤维软骨 胶原原纤维 透 明 软 骨 胶 原 纤 维 纤 维 软 骨 弹性纤维 弹 性 软 骨 * 二、关节软骨 人体的关节分为纤维状关节、软骨质关节和滑膜关节三种类型。 其中,仅滑膜关节亦称为动关节,允许较大幅度的活动。在正常年轻关节内,动关节的关节骨末端覆盖了一层厚1-6mm、致密且透明的白色结缔组织,称为透明关节软骨。

关节软骨是一种十分特殊的组织,在一般人的寿命期内都可以无损地承担高负荷关节运动。 * 但从生理学的角度上看,关节软骨实际上是一种孤立的组织,没有单独的血液和淋巴供应。它主要依赖软骨下骨组织提供软骨下部近1/3的血供,其余依赖滑膜周围毛细血管的渗入。 * * 动关节的关节软骨的功能 其主要功能是: ① 分散压力。关节软骨受压时提供较大的接触面以降低其上的压力 ② 关节面做动作时减少摩擦力,降低磨损。 * * 关节软骨的组成成分 关节软骨层结构的简要图解 * * 关节软骨的组成成分胶原纤维蛋白多糖软骨细胞水分显微镜下的关节软骨 * * 胶原纤维 是体内含量最丰富的蛋白。 高度结构性的组织,可形成最佳的力学性能。 胶原为关节软骨提供一种纤维状超微结构,这种胶原网和多水的糖蛋白一起,共同抵抗关节的应力和应变。 * * 蛋白多糖 蛋白多糖是一种蛋白多糖大分子,由核心蛋白附着了一个或多个粘多糖(硫酸角质素与硫酸软骨素)组成。 糖蛋白有一特殊部分与胶原密切相连,并把胶原纤维结合到一起。 * * 一个蛋白多糖大分子的简图 洗瓶刷模型 * * 软骨细胞和水分 软骨细胞 * * 软骨各成分间结构上的相互作用 硫酸软骨

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