1、胶原组织生物力学胶原组织生物力学一、胶原组织一、胶原组织2022-8-1431、什么是组织？、什么是组织？组织组织是机体中一些形态结构类似、功能相是机体中一些形态结构类似、功能相关的细胞和细胞间质组合成的群体结构。关的细胞和细胞间质组合成的群体结构。人体有多种组织，一般可以归纳为四种基人体有多种组织，一般可以归纳为四种基本组织：上皮组织、本组织：上皮组织、结缔组织结缔组织、肌肉组织、肌肉组织和神经组织。和神经组织。2022-8-1442、什么是结缔组织？、什么是结缔组织？结缔组织结缔组织由由细胞细胞和大量的和大量的细胞间质细胞间质组成。组成。细胞间质细胞间质包括细丝状的包括细丝状的纤维纤维和无
2、定型的和无定型的基基质。质。结缔组织功能结缔组织功能：连接、支持、营养、保护、：连接、支持、营养、保护、防御和修复等。防御和修复等。结缔组织范畴结缔组织范畴？液态的血液？液态的血液？胶态的固有结缔组织？胶态的固有结缔组织？固态的骨和软骨组织？固态的骨和软骨组织？2022-8-1453、什么是固有结缔组织？、什么是固有结缔组织？固有结缔组织固有结缔组织的基质呈胶状，细胞和纤维的基质呈胶状，细胞和纤维散布其中。散布其中。分类分类 疏松结缔组织疏松结缔组织 致密结缔组织致密结缔组织 脂肪组织脂肪组织 网状组织网状组织 胶原组织？胶原组织？2022-8-146 纤维主要纤维主要由三种类由三种类型的纤维
3、型的纤维组成组成胶原纤维胶原纤维网状纤维网状纤维弹性纤维弹性纤维 基质基质 细胞：细胞：成纤维细胞、巨噬细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、浆细胞、肥大细胞等。浆细胞、肥大细胞等。胶原组织胶原组织2022-8-147 骨骼系统周围含有胶原组织的有骨骼系统周围含有胶原组织的有韧带韧带（包括关节囊）、肌腱和皮肤（包括关节囊）、肌腱和皮肤以及以及外伤外伤后引起的瘢痕组织中的纤维组织等后引起的瘢痕组织中的纤维组织等。2022-8-148 别名：别名：白纤维白纤维，新鲜时呈亮白色。，新鲜时呈亮白色。组成：胶原蛋白。组成：胶原蛋白。特点：韧性大，抗拉力强。特点：韧性大，抗拉力强。作用：为组织提供强度和刚度。作用：
4、为组织提供强度和刚度。2022-8-1492022-8-1410 别名：别名：黄纤维黄纤维，新鲜时呈黄色。，新鲜时呈黄色。组成：弹性蛋白。组成：弹性蛋白。特点：富有弹性，容易被拉长及复原。特点：富有弹性，容易被拉长及复原。作用：在组织受载时提供延展性。作用：在组织受载时提供延展性。2022-8-14112022-8-1412 别名：别名：嗜银纤维嗜银纤维，银染法能将其染成棕黑，银染法能将其染成棕黑色。色。组成：组成：III型胶原蛋白。型胶原蛋白。特点：多分布于造血器官、内分泌器官及特点：多分布于造血器官、内分泌器官及肝内。肝内。作用：构成容积作用：构成容积/支架。支架。2022-8-14132
5、022-8-14144.4、基质、基质 定义定义 一种由生物大分子构一种由生物大分子构成的胶状物质。成的胶状物质。组成组成 主要为蛋白多糖和糖主要为蛋白多糖和糖蛋白。蛋白。作用作用 减少细胞、纤维间摩减少细胞、纤维间摩擦。擦。2022-8-1415胶原组织胶原组织胶原组织胶原组织2022-8-14165、常见的胶原组织、常见的胶原组织 骨骼系统周围含有胶原组织的有：骨骼系统周围含有胶原组织的有：韧带韧带（包括关节囊）（包括关节囊）肌腱肌腱 皮肤皮肤 这些结构是这些结构是被动运动被动运动的，不产生主动运动。的，不产生主动运动。二、力学特性二、力学特性2022-8-14181、胶原组织生物力学、胶
6、原组织生物力学 活动时，活动时，韧带韧带和和肌腱肌腱主要在拉伸下受载。主要在拉伸下受载。关节运动在韧带上产生拉伸载荷，肌肉关节运动在韧带上产生拉伸载荷，肌肉收缩在肌腱上也产生类似载荷。收缩在肌腱上也产生类似载荷。皮下组织和皮下组织和皮肤皮肤则是在更为复杂的形式下则是在更为复杂的形式下受载。受载。要承受拉伸、压缩和剪切负荷。要承受拉伸、压缩和剪切负荷。2022-8-1419在载荷下，胶原组织的特性受三种主要因在载荷下，胶原组织的特性受三种主要因素影响：素影响：纤维的结构纤维的结构 胶原纤维和弹性纤维的特性胶原纤维和弹性纤维的特性 胶原纤维和弹性纤维之间的比例胶原纤维和弹性纤维之间的比例2022-
7、8-14202.1、纤维的结构、纤维的结构 肌腱、韧带、皮肤中三种胶原的结构不同，肌腱、韧带、皮肤中三种胶原的结构不同，并与每种结构的功能相适应。并与每种结构的功能相适应。肌腱肌腱韧带韧带皮肤皮肤2022-8-1421肌腱纤维肌腱纤维 肌腱纤维肌腱纤维几乎完全平行排列，使肌腱更适几乎完全平行排列，使肌腱更适应于承受高拉伸载荷。应于承受高拉伸载荷。F2022-8-1422韧带纤维韧带纤维 韧带纤维韧带纤维，较少恒定的结构。在不同的韧，较少恒定的结构。在不同的韧带中，结构随韧带的功能而异。带中，结构随韧带的功能而异。虽然多数韧带纤维近似平行，但也有些纤虽然多数韧带纤维近似平行，但也有些纤维不是平行
8、排列。维不是平行排列。F2022-8-1423皮肤纤维皮肤纤维 皮肤纤维皮肤纤维呈网状，这种结构使皮肤在各个呈网状，这种结构使皮肤在各个方向上具有延展性。方向上具有延展性。皮下组织的结构则更为松散，从而提供更皮下组织的结构则更为松散，从而提供更大的扩展空间。大的扩展空间。F2022-8-1424肌腱、韧带和皮肤的力学特性肌腱、韧带和皮肤的力学特性 纤维排列不同，力学特性不同。纤维排列不同，力学特性不同。肌腱肌腱能承受能承受最强最强的拉伸载荷。的拉伸载荷。韧带韧带受拉伸载荷时，由于纤维不成行，只有与主纤受拉伸载荷时，由于纤维不成行，只有与主纤维方向完全一致的纤维首先被完全拉直而承受最大维方向完全
9、一致的纤维首先被完全拉直而承受最大载荷；那些与主纤维方向不平行的纤维，只承受低载荷；那些与主纤维方向不平行的纤维，只承受低载荷。载荷。皮肤皮肤纤维走向较之韧带更无规则，故所能承受的最纤维走向较之韧带更无规则，故所能承受的最大载荷也大载荷也最小最小，因此皮肤在拉伸下，比肌腱和韧带，因此皮肤在拉伸下，比肌腱和韧带更脆弱一些。更脆弱一些。2022-8-1425胶原纤维和弹性纤维的特性：胶原纤维和弹性纤维的特性：胶原纤维胶原纤维弹性纤维弹性纤维材料类型材料类型塑性材料塑性材料脆性材料脆性材料拉伸破坏试验拉伸破坏试验 加载开始时稍有伸长，加载开始时稍有伸长，但很快随负荷的增加但很快随负荷的增加变得刚硬到
10、达屈服点，变得刚硬到达屈服点，随之出现非弹性变形，随之出现非弹性变形，直到极限破坏直到极限破坏 低载荷下呈现较大低载荷下呈现较大的伸长，但随载荷的伸长，但随载荷的增加，纤维突然的增加，纤维突然变得刚硬，没有变变得刚硬，没有变形而突然断裂。形而突然断裂。变性范围变性范围6%8%可达到原长的两倍多可达到原长的两倍多承受应力能力承受应力能力大约是皮质骨在拉伸下大约是皮质骨在拉伸下的一半的一半仅为皮质骨在拉伸下仅为皮质骨在拉伸下所能承受的所能承受的1/10。2022-8-14262022-8-1427 胶原纤维胶原纤维 未受载荷时呈波浪状。未受载荷时呈波浪状。受低载荷时，胶原纤维稍有伸长，直到波浪状的
11、受低载荷时，胶原纤维稍有伸长，直到波浪状的纤维拉直，此时胶原纤维束迅速变刚硬，直到屈纤维拉直，此时胶原纤维束迅速变刚硬，直到屈服点。服点。然后发生非弹性变形，直到极限而断裂破坏。然后发生非弹性变形，直到极限而断裂破坏。破坏时的变性范围为破坏时的变性范围为68%。弹性纤维弹性纤维 受低载荷时，弹性纤维伸长很大。受低载荷时，弹性纤维伸长很大。当达到极限破坏点时突然变刚硬，没有变形而突当达到极限破坏点时突然变刚硬，没有变形而突然断裂。然断裂。2022-8-14282.3、胶原纤维和弹性纤维的比、胶原纤维和弹性纤维的比例例 胶原组织中弹性纤维和胶原纤维之间的胶原组织中弹性纤维和胶原纤维之间的比比例随该
12、组织功能的不同而不同例随该组织功能的不同而不同，并影响组，并影响组织的力学性能。织的力学性能。2022-8-1429肌腱肌腱 主要功能：是把肌力传主要功能：是把肌力传递到骨或筋膜。递到骨或筋膜。几乎完全由胶原纤维组几乎完全由胶原纤维组成。成。在拉伸载荷下，其性能在拉伸载荷下，其性能几乎与单独胶原纤维束几乎与单独胶原纤维束的应变相一致。的应变相一致。2022-8-1430韧带韧带 功能功能：稳定关节、支持关节运动并防止过：稳定关节、支持关节运动并防止过量运动。量运动。强度强度：在载荷下，决定韧带强度的主要因：在载荷下，决定韧带强度的主要因素是韧带的素是韧带的粗细、形状和载荷增加速度粗细、形状和载
13、荷增加速度。韧带的横截面积影响其强度，与加载方向取韧带的横截面积影响其强度，与加载方向取向一致的纤维数越多越宽越厚，韧带的强度向一致的纤维数越多越宽越厚，韧带的强度越大。越大。韧带与骨一样，其强度和刚度随加载荷速度韧带与骨一样，其强度和刚度随加载荷速度的增加而增大，当加载荷速度（变形率）增的增加而增大，当加载荷速度（变形率）增加加4倍时，破坏时的载荷几乎增加了倍时，破坏时的载荷几乎增加了50%。2022-8-1431膝关节前侧观膝关节前侧观韧带韧带2022-8-1432韧带的组成韧带的组成 人体内的大多数韧带与肌腱一样主要由人体内的大多数韧带与肌腱一样主要由胶胶原纤维原纤维所组成。所组成。但脊
14、柱中的两个韧带但脊柱中的两个韧带项韧带项韧带和和黄韧带黄韧带 由由2/3的的弹性纤维弹性纤维参与构成，所以几乎完全表现参与构成，所以几乎完全表现为弹性性能。为弹性性能。这些韧带具有特殊的功能，能保护神经根免受这些韧带具有特殊的功能，能保护神经根免受机械冲击，为脊柱提供内在稳定性。机械冲击，为脊柱提供内在稳定性。2022-8-1433脊柱的韧带（侧面观）脊柱的韧带（侧面观）2022-8-1434拉伸破坏试验的力学性能拉伸破坏试验的力学性能 两种韧带在拉伸破坏试验时，力学性能差两种韧带在拉伸破坏试验时，力学性能差异异 A为为膝前交叉韧带膝前交叉韧带，具有高百分比的，具有高百分比的胶原纤维胶原纤维
15、B是是黄韧带黄韧带，具有高百分比的，具有高百分比的弹性纤维弹性纤维。2022-8-1435韧带与胶原纤维力学特性对比韧带与胶原纤维力学特性对比2022-8-1436人膝前交叉韧带拉伸破坏试验人膝前交叉韧带拉伸破坏试验 区区：载荷稍有增加，因波浪形：载荷稍有增加，因波浪形胶原纤维拉直胶原纤维拉直而韧而韧带伸长。带伸长。区区：与加载方向取向相同的纤维完全拉直，组织：与加载方向取向相同的纤维完全拉直，组织的刚度迅速增加。组织开始变形并与载荷成线性关的刚度迅速增加。组织开始变形并与载荷成线性关系。胶原纤维也开始出现系。胶原纤维也开始出现微观破坏微观破坏。区区：应变超过：应变超过68（屈服点）后，胶原纤
16、维（屈服点）后，胶原纤维束出现束出现进行性破坏进行性破坏。区区：在达到组织能耐受的最大载荷时发生组织的：在达到组织能耐受的最大载荷时发生组织的巨大破坏巨大破坏。区区：韧带伸长约：韧带伸长约68时，韧带时，韧带完全破坏完全破坏。虽。虽然组织仍然连续，但已不能支持载荷。然组织仍然连续，但已不能支持载荷。2022-8-1437人黄韧带人黄韧带 含含6070弹性纤维弹性纤维 韧带伸长韧带伸长70时突然破坏时突然破坏 2022-8-1438总结总结存在即合理存在即合理 人体内纤维的种类和排列的密度，因起存人体内纤维的种类和排列的密度，因起存在的部位的功能差异而不同。在的部位的功能差异而不同。真皮、硬脑膜
17、、巩膜和一些器官的被膜真皮、硬脑膜、巩膜和一些器官的被膜 多向密集交织的胶原纤维束多向密集交织的胶原纤维束 肌腱肌腱 单向平行密集排列的胶原纤维束单向平行密集排列的胶原纤维束 黄韧带和项韧带黄韧带和项韧带 单向平行密集排列的弹性纤维束单向平行密集排列的弹性纤维束2022-8-14393、骨、骨-韧带韧带-骨复合体骨复合体 离体韧带的力学性能离体韧带的力学性能 韧带的结构韧带的结构骨骨-韧带韧带-骨复合体骨复合体的一的一个环节。个环节。2022-8-1440Copper试验试验 Copper和和Misol用光学和电子显微镜检查用光学和电子显微镜检查狗韧带的起止点。狗韧带的起止点。根据根据组织形态
18、组织形态把韧带的止点分为把韧带的止点分为4个区。个区。2022-8-1441腱止点结构及功能示意图腱止点结构及功能示意图（1）1区：腱纤维（2）2区：纤维软骨（3）潮线（4）3区：钙化软骨层（5）4区：骨2022-8-1442骨骨-韧带韧带-骨复合体骨复合体 移行区移行区 韧带末端（韧带末端（1区）的胶原纤维区）的胶原纤维与与纤维软骨（纤维软骨（2区）区）有交有交织。织。纤维软骨逐渐变为纤维软骨逐渐变为矿物化纤维软骨矿物化纤维软骨（3区）区）矿物化纤维软骨又与矿物化纤维软骨又与皮质骨皮质骨融合（融合（4区）。区）。由于由于韧带韧带-骨连结骨连结处存在处存在3种刚度逐渐增加的材种刚度逐渐增加的材
19、料，当韧带进入刚度较大的骨结构上的止点部料，当韧带进入刚度较大的骨结构上的止点部位，位，应力集中效应就减小应力集中效应就减小。为什么？为什么？2022-8-14434、各种载荷条件下复合体性能、各种载荷条件下复合体性能 载荷的速度载荷的速度和和持续时间持续时间对骨对骨-韧带韧带-骨复合体骨复合体的影响，在的影响，在评估关节损伤评估关节损伤和和治疗各种关节治疗各种关节疾病疾病方面具有很高的临床价值。方面具有很高的临床价值。2022-8-1444 关节在长时间内承受恒定的低载荷时，软关节在长时间内承受恒定的低载荷时，软组织发生缓慢变形即蠕变。组织发生缓慢变形即蠕变。受载受载初期初期68小时小时内这
20、种蠕变最大。内这种蠕变最大。如在较低速度下持续数月，绝大部分蠕变如在较低速度下持续数月，绝大部分蠕变发生在发生在负荷负荷-变形曲线变形曲线的初始区。的初始区。2022-8-1445应用应用1畸形足畸形足 牵伸畸形足并用管形石膏固定，使病足承牵伸畸形足并用管形石膏固定，使病足承受固定载荷。受固定载荷。2022-8-1446应用应用2特发性脊柱侧弯特发性脊柱侧弯 脊柱侧凸脊柱侧凸是指脊柱的一个或数个节段在冠是指脊柱的一个或数个节段在冠状面上偏离身体中线向侧方弯曲，形成一状面上偏离身体中线向侧方弯曲，形成一个带有弧度的脊柱畸形，通常还伴有脊柱个带有弧度的脊柱畸形，通常还伴有脊柱的旋转和矢状面上后突或
21、前突的增加或减的旋转和矢状面上后突或前突的增加或减少，同时还有肋骨、骨盆的旋转倾斜畸形少，同时还有肋骨、骨盆的旋转倾斜畸形和椎旁的韧带和肌肉的异常。和椎旁的韧带和肌肉的异常。2022-8-1447特发性脊柱侧凸特发性脊柱侧凸 最为常见的是原因不明的最为常见的是原因不明的特发性脊柱侧凸特发性脊柱侧凸（约占全部脊柱侧凸的（约占全部脊柱侧凸的 80），它好发于），它好发于青少年，尤其是女性，常在青春发育前期青少年，尤其是女性，常在青春发育前期发病，在整个青春发育期快速进展至青春发病，在整个青春发育期快速进展至青春发育结束，在成年期则缓解进展，有时则发育结束，在成年期则缓解进展，有时则停止进展。停止进
22、展。2022-8-1448矫形器治疗矫形器治疗 用石膏或支架治疗特发性脊柱侧弯，借助用石膏或支架治疗特发性脊柱侧弯，借助所加的恒定载荷使软组织伸长。所加的恒定载荷使软组织伸长。当软组织变形到某一恒定长度时，使载荷当软组织变形到某一恒定长度时，使载荷发生松弛，即载荷随时间而减小。发生松弛，即载荷随时间而减小。受载最初受载最初68小时的载荷松弛最大，以后这小时的载荷松弛最大，以后这种效应减弱，也可以在低速率下持续数月。种效应减弱，也可以在低速率下持续数月。每天脊柱侧弯矫形器的佩戴时间？每天脊柱侧弯矫形器的佩戴时间？2022-8-1449三点压力系统三点压力系统2022-8-1450脊柱侧弯矫形器脊
23、柱侧弯矫形器2022-8-14514.2、加载荷速度的影响、加载荷速度的影响 离体韧带和骨一样，离体韧带和骨一样，在加载荷速度增加时，在加载荷速度增加时，能储存更多的能量，能储存更多的能量，断裂时需要更大的力，断裂时需要更大的力，并能承受较大的伸长。并能承受较大的伸长。完整的完整的骨骨-韧带韧带-骨复合体骨复合体在拉伸破坏试验时在拉伸破坏试验时呈现更复杂的力学性能。呈现更复杂的力学性能。2022-8-1452前交叉韧带试验前交叉韧带试验 Noyes和和Grood使用灵长类的膝前交叉韧使用灵长类的膝前交叉韧带进行带进行慢速慢速（60秒，比体内损伤机制慢得秒，比体内损伤机制慢得多）多）和和快速快速
24、（0.6秒，与体内机制相似）秒，与体内机制相似）拉拉伸破坏试验。伸破坏试验。结果结果 慢加载荷速度慢加载荷速度：韧带的：韧带的骨性止点骨性止点是最弱的部分，是最弱的部分，可以发生胫骨棘撕脱。可以发生胫骨棘撕脱。快加载荷速度快加载荷速度：在：在2/3的测试样本中，最弱的部的测试样本中，最弱的部位在位在韧带韧带。2022-8-1453制动制动实验实验 将灵长类动物在在体石膏中制动将灵长类动物在在体石膏中制动8周后进行周后进行拉伸破坏试验。拉伸破坏试验。结果：与对照组相比，这些动物的前交叉结果：与对照组相比，这些动物的前交叉韧带韧带最大破坏载荷最大破坏载荷下降下降40%，能量储存能量储存明明显减少，
25、制动韧带的刚度也明显减少，而显减少，制动韧带的刚度也明显减少，而伸长加大。伸长加大。2022-8-1454结论结论 关节在部分或完全制动后，需要较长时间（可关节在部分或完全制动后，需要较长时间（可长达长达1年）才能恢复正常的强度和刚度。年）才能恢复正常的强度和刚度。当关节制动时，等长运动训练并不能模拟正常当关节制动时，等长运动训练并不能模拟正常的生理载荷，所以不能防止韧带强度的降低。的生理载荷，所以不能防止韧带强度的降低。但关节制动期间进行等长运动训练有很多有益但关节制动期间进行等长运动训练有很多有益效果。效果。老年化在韧带上产生的改变与制动引起的结果老年化在韧带上产生的改变与制动引起的结果相
26、似。韧带的强度和刚度随着年龄的增长有明相似。韧带的强度和刚度随着年龄的增长有明显降低。显降低。2022-8-14555、肌腱、肌腱 功能功能：把肌肉附着：把肌肉附着在骨或筋膜上，并在骨或筋膜上，并把拉伸载荷从肌肉把拉伸载荷从肌肉传递到骨或筋膜，传递到骨或筋膜，从而产生关节运动。从而产生关节运动。2022-8-1456肌腱的类型肌腱的类型 类型类型：有鞘肌腱有鞘肌腱和和无鞘肌腱无鞘肌腱。承受特别高摩擦力的部位承受特别高摩擦力的部位（如在手掌面，手指（如在手掌面，手指及腕关节）：肌腱有一层鞘包裹。这种鞘由纤及腕关节）：肌腱有一层鞘包裹。这种鞘由纤维层组成并衬一层滑膜壁层，滑膜细胞产生的维层组成并衬
27、一层滑膜壁层，滑膜细胞产生的滑液有利于肌腱滑动。滑液有利于肌腱滑动。在承受较低摩擦力的部位在承受较低摩擦力的部位：肌腱由一层疏松结肌腱由一层疏松结缔组织构成的腱鞘包裹。缔组织构成的腱鞘包裹。在手指中肌腱必须在手指中肌腱必须绕角绕角而起作用，在某些地方，而起作用，在某些地方，一部分鞘形成一部分鞘形成滑车或环状韧带滑车或环状韧带。（滑车是一种。（滑车是一种简单机械装置，能够使沿肌腱传递的肌力改变简单机械装置，能够使沿肌腱传递的肌力改变方向）方向）2022-8-1457人手指的屈指深肌腱的简图（1：屈指深肌腱；2：滑车；3：腱鞘；4：长腱纽；5：短腱纽）包绕人指深屈肌腱的两个最重要滑车。2022-8
28、-14582022-8-14595.1、肌肉、肌肉-肌腱肌腱-骨复合体骨复合体 在负载时，肌腱的力学性能和韧带基本相同。在负载时，肌腱的力学性能和韧带基本相同。决定肌腱强度的因素：决定肌腱强度的因素：肌腱的粗细形状肌腱的粗细形状以及以及加加载荷速度载荷速度。和韧带一样，不能孤立地来考虑肌腱，必须把和韧带一样，不能孤立地来考虑肌腱，必须把它考虑为它考虑为肌肉肌肉-肌腱肌腱-骨骨系统的一个环节。系统的一个环节。肌腱止点的结构也与韧带相似，可以分为肌腱止点的结构也与韧带相似，可以分为4个区。个区。伴随着腱性材料向骨性材料的转变，其力学性伴随着腱性材料向骨性材料的转变，其力学性能也产生逐渐改变，使肌腱
29、在接近骨止点处的能也产生逐渐改变，使肌腱在接近骨止点处的应力集中效应有所减小。应力集中效应有所减小。2022-8-1460影响肌腱承受应力值的主要因素影响肌腱承受应力值的主要因素 与肌腱连结的与肌腱连结的肌肉收缩量肌肉收缩量。肌腱直径与肌肉直径的比值肌腱直径与肌肉直径的比值。2022-8-1461应用举例应用举例 肌肉收缩时，肌腱上的应力值肌肉收缩时，肌腱上的应力值增加，主要表现为拉应力增高。增加，主要表现为拉应力增高。若肌肉快速的被动伸展，肌腱若肌肉快速的被动伸展，肌腱上的拉应力可进一步升高。上的拉应力可进一步升高。踝关节快速背屈，腓肠肌和踝关节快速背屈，腓肠肌和比目鱼肌未能反射性松弛，比目
30、鱼肌未能反射性松弛，使跟腱上的拉伸增加，肌腱使跟腱上的拉伸增加，肌腱所受载荷可以超过屈服点而所受载荷可以超过屈服点而引起跟腱断裂引起跟腱断裂。2022-8-1462肌肉的收缩量肌肉的收缩量 肌肉产生的收缩量取决于它的肌肉产生的收缩量取决于它的生理横截面生理横截面积积。肌肉的横截面积越大，收缩产生的力值越肌肉的横截面积越大，收缩产生的力值越高，通过肌腱传送的拉伸载荷也越大。高，通过肌腱传送的拉伸载荷也越大。同样，肌腱的横截面积越大，能承受的载同样，肌腱的横截面积越大，能承受的载荷也越大。荷也越大。2022-8-1463拉伸强度拉伸强度 健康肌腱的拉伸强度是肌肉强度的两倍。健康肌腱的拉伸强度是肌肉
31、强度的两倍。临床现象：临床现象：肌肉断裂比肌腱断裂更为常见。肌肉断裂比肌腱断裂更为常见。大肌肉通常有大横截面积的肌腱，例如股大肌肉通常有大横截面积的肌腱，例如股四头肌有膑腱，小腿三头肌有跟腱。但某四头肌有膑腱，小腿三头肌有跟腱。但某些小肌肉也有大横截面积的肌腱，例如跖些小肌肉也有大横截面积的肌腱，例如跖肌。肌。2022-8-1464在载荷下，决定韧带强度的主要因素是：在载荷下，决定韧带强度的主要因素是：1.韧带的粗细韧带的粗细2.韧带的形状韧带的形状3.外界载荷增加速度。外界载荷增加速度。2022-8-14655.2、手术修复后屈肌腱的愈合、手术修复后屈肌腱的愈合 手术修复的主要目的：手术修复
32、的主要目的：恢复肌腱断端的连结恢复肌腱断端的连结和肌腱的正常滑动功能和肌腱的正常滑动功能。手术后手术后314天内，肌腱最弱。此时，修复区天内，肌腱最弱。此时，修复区胶原纤维变软，其支持力和抗缝合剪切效应胶原纤维变软，其支持力和抗缝合剪切效应的能力下降。的能力下降。2022-8-1466狗肌腱术后的恢复狗肌腱术后的恢复 在较短时间内肌腱抗拉伸强度接近正常，在较短时间内肌腱抗拉伸强度接近正常，但在随后几天内迅速下降，第但在随后几天内迅速下降，第5天最低。天最低。第第6天以后，肌腱逐渐恢复其强度，天以后，肌腱逐渐恢复其强度，20天左天左右恢复正常。右恢复正常。2022-8-1467人肌腱术后的恢复人
33、肌腱术后的恢复 人手术后必须制动人手术后必须制动3周左右，以防止修复的周左右，以防止修复的肌腱再断裂。肌腱再断裂。制动制动3周以上，常引起肌腱、腱鞘和周围软周以上，常引起肌腱、腱鞘和周围软组织的粘连。组织的粘连。临床上，延长制动时间常引起关节僵直。临床上，延长制动时间常引起关节僵直。关节僵直和出现粘连均能妨碍肌腱的滑动关节僵直和出现粘连均能妨碍肌腱的滑动功能，并能引起关节活动的减少。功能，并能引起关节活动的减少。2022-8-1468 人的肌腱不可能在手术修复后人的肌腱不可能在手术修复后4050周内恢周内恢复正常强度。复正常强度。虽然肌腱是被动结构，不产生主动运动，虽然肌腱是被动结构，不产生主
34、动运动，但由于肌肉不断收缩肌腱经常承受载荷，但由于肌肉不断收缩肌腱经常承受载荷，即使关节被固定，肌腱仍可受到一定载荷。即使关节被固定，肌腱仍可受到一定载荷。所以所以制动并不能完全消除肌腱上的载荷。制动并不能完全消除肌腱上的载荷。手术吻合方法就具有极大的重要性。手术吻合方法就具有极大的重要性。2022-8-1469跟腱左右跟腱左右Z形切开延长术形切开延长术2022-8-1470跟腱前后切开延长术跟腱前后切开延长术2022-8-1471小结小结 胶原纤维和弹性纤维的生物力学性质胶原纤维和弹性纤维的生物力学性质 骨骨-韧带韧带-骨复合体的生物力学性能骨复合体的生物力学性能 肌肉肌肉-肌腱肌腱-骨复合体的生物力学性能骨复合体的生物力学性能2022-8-1472指导：励建安指导：励建安 周士枋周士枋 制作：李勇强制作：李勇强
