王序全综述 吴梅英 李起鸿审 2004-8-4 15:48:23 国外医学生物医学工程分册1999年第22卷第1期

    摘要 骨组织对应力刺激有良好的适应性，骨折愈合的好坏与其力学环境密切相关。接骨板固定、骨外固定的力学性能不同，构成的力学环境有异，因而对骨折愈合的影响亦不相同。应力刺激骨折愈合的机制仍不清楚，骨细胞具有感受力学信号的功能，第二信使cAMP、PGE2可能参与了信号传递，但详细机制有待进一步探讨。

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    引言

    骨折愈合是由众多物质参与的复杂的机体结缔组织再生修复过程，受众多因素影响。近年来，随着生物力学的飞速发展，力学环境因素影响骨创伤修复的重要性已逐渐为人们重视，不少学者致力于骨愈合最佳应力环境的研究并取得了很大进展，为骨折治疗提供了诸多理论依据。

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    骨的力学特性及其功能对应力刺激的适应性

    骨组织是一种粘弹性固体材料，具有各向异性，力学特性复杂，在不同种类、湿度、温度、年龄、性别等状态下其力学性能不同。皮质骨质密，能承受较大载荷，但抗张力能力较小，当其变形超过原长2%时即会断裂；海绵状骨为多孔形结构，储能能力强，变形可超过原长的7%。新鲜湿润骨最大形变可达1.2%，而干燥骨较脆，应变能力仅0.4%[1]。在进行骨的机械性能测定时应尽量模拟骨骼在机体内的生理状态，减少实验误差。由于骨组织结构及功能与其力学特性及力学环境状态密切相关，决定了不同的应力刺激对骨代谢和骨愈合有不同的影响作用。

    (1)应力种类的影响：骨折愈合早期，纵向载荷产生的压应力能驱动成骨细胞及成纤维细胞向分化成骨方向发展，对骨愈合有利；而剪切和扭转载荷产生剪应力，易造成骨断端动态摩擦，对形成的毛细血管和骨痂有很大伤害作用，并可驱动成纤维细胞增殖，产生纤维组织而不利于骨折愈合。但在骨折愈合中后期，各种应力对骨痂形成或改建均有一定促进作用[2] ......