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股骨头坏死与应力集中的关系

股骨头坏死与应力集中的关系,股骨头坏死病因是什么呢?研究显示这与应力集中有关,那么下面就为大家来介绍下股骨头坏死与应力集中的关系,希望对大家有帮助!

多种原因如机械的、药物的、栓塞、特异等均可引起股骨头内或边缘地区微观区域产生力学性质改变。从变性区域看是微观的,某一处或多处同时或连续发生;从该微观区域内的力学性质看,可能强度减弱,刚度变小;也可能强度增大,刚度增加,或虽然刚性增加,但强度减弱,即脆性增大。

在一般情况下,某些微观区域力学性质的变化,若造成损伤的外在因素是一时的,或较短暂的,影响因素消除后,由于骨组织具有较强的再造能力,便可自行修复,使骨组织无论从宏观还是微观方面都恢复到正常结构;但如果造成微观破坏的外在因素不能在短时间内消除,其影响在较长时间内存在,则微小区域内的力学性质得不到良性改变,则可能会发生股骨头坏死。

我们知道,股骨头受力较其他骨组织更复杂些,它相当一个几何形状多变、力学性质各异的悬臂梁,除受压缩、变曲变形外还承受着颇大的剪力。仅从单腿站立姿势分析,股骨头的受力约等于体重的2.5倍(其合力作用线与水平线成78°角)。这就是说,一个体重70kg的人,他单腿静止站立时,股骨头受的力为175kg。

如果某个微观区域或某些微观区域有力学性质改变,无论这种改变其力学性质是增强还是减弱,在荷载作用下将出现应力集中现象。出现应力集中的微小区域所受到的力,又较处于正常情况下成倍增大,这个力就可能远大于骨组织承受能力,越出了骨功能适应范围。这种情况下,微观损伤将扩大,相应力学性质改变,日积月累,继而出现宏观上力学性质的改变。

与此同时,血管床遭到破坏,血循环受阻,使受损骨组织的修复和改建失去了物质基础,当病变面达到10%时,按医学图像分型,成为早期股骨头坏死。由此,从骨伤生物力学观点看,造成股骨头微观损伤的原因可能不止一个,但发展成宏观损伤,即坏死,与应力集中不无关系。

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