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脊柱的生物力学 脊柱的生物力学 INTRODUCTION INTRODUCTION 脊柱的生物力学涉及范围非常广泛，脊 脊柱的生物力学涉及范围非常广泛，脊 柱结构、运动、损伤、固定等方面的生 柱结构、运动、损伤、固定等方面的生 物力学研究有助于解释脊柱相关的生理、 物力学研究有助于解释脊柱相关的生理、 病理以及对临床治疗方法、临床器械的 病理以及对临床治疗方法、临床器械的 设计研究与发展有着重要的指导意义。 设计研究与发展有着重要的指导意义。 脊柱的结构 脊柱的结构 脊柱的结构复杂，由7块颈椎、12块胸椎、 脊柱的结构复杂，由7块颈椎、12块胸椎、 5块腰椎及骶骨、尾骨各一块组成，通过 5块腰椎及骶骨、尾骨各一块组成，通过 椎间盘和强健的韧带连接在一起，其主 椎间盘和强健的韧带连接在一起，其主 要功能为保护脊髓，并将载荷从头脊柱 要功能为保护脊髓，并将载荷从头脊柱 传递到骨盆。具有活动性能的各椎体间 传递到骨盆。具有活动性能的各椎体间 互相形成关节，能在三个平面上运动。 互相形成关节，能在三个平面上运动。 脊椎的稳定性由韧带、椎间盘、肌肉共 脊椎的稳定性由韧带、椎间盘、肌肉共 同协调维持。 同协调维持。 脊柱的功能单位 脊柱的功能单位 • 脊柱的功能单位 • 脊柱的功能单位 也称功能单元， 也称功能单元， 即一个运动节 即一个运动节 段，包括两个椎 段，包括两个椎 体及两椎体之间 体及两椎体之间 的软组织。 的软组织。 一、椎骨的生物力学 一、椎骨的生物力学 最早关于人类椎骨（椎体、椎弓、关节 最早关于人类椎骨（椎体、椎弓、关节 突）生物力学的研究是Messerer对椎体强 突）生物力学的研究是Messerer对椎体强 度的测量。 度的测量。 （一）椎体的生物力学 （一）椎体的生物力学 早期的生物力学研究是对椎体抗压强度 早期的生物力学研究是对椎体抗压强度 的测试。当时喷气机飞行员弹射如何选 的测试。当时喷气机飞行员弹射如何选 择合适的加速度才不造成脊柱损伤，促 择合适的加速度才不造成脊柱损伤，促 进了生物力学的深入研究。 进了生物力学的深入研究。 研究表明，椎体的强度随着年龄的增长 研究表明，椎体的强度随着年龄的增长 而降低，特别是在40岁以后会明显降低。 而降低，特别是在40岁以后会明显降低。 抗压强度 抗压强度 （一）椎体的生物力学 （一）椎体的生物力学 为了更进一步的研究，我们又将椎体细分 为了更进一步的研究，我们又将椎体细分 为皮质骨壳、松质骨核以及终板来分析。 为皮质骨壳、松质骨核以及终板来分析。 1、皮质骨壳 1、皮质骨壳 椎体的主要负载部位是皮质骨壳还是松 椎体的主要负载部位是皮质骨壳还是松 质骨核？ 质骨核？ 1、皮质骨壳 1、皮质骨壳 • Rockf