第二节 生物力学
生物力学起源于20世纪60年代,即运用力学原理来研究生物学中有关力学问题的边缘学科,它将力学、生物学、医学等学科的基本原理和方法有机地结合起来,同时还广泛地应用于物理学、数学、工程学等学科之中,是目前位于自然科学前沿的新兴边缘学科。
冯元桢教授指出,研究生物力学的目标是:探索科学的新奇;增进对生理学与医学的了解;帮助医学发展与提高防治疾病的水平;降低医疗费用;发展健康事业。
骨伤科生物力学是其中的一个分支学科。骨伤生物力学是根据人体构件的解剖特征和力学性质,用力学原理和方法研究骨折、脱位、筋伤、矫形、移植等病因、病机、诊断、治疗及预防的学科。是力学、生理学、解剖学和矫形外科等学科相互渗透的边缘学科,是生命科学的组成部分,是自然科学的前沿,它体现了当代科学的发展特点。骨伤生物力学是以骨骼、关节、筋肉为研究对象,研究骨关节、筋肉在负荷作用下的力学特性和变化规律的学科。它的最终目的是剖析运动系统的力学性质,揭示骨骼系统生长、发育、吸收和改建与负荷之间的相互关系,给出生命科学中这类力学问题的精确定量分析,为预防、诊断、治疗伤科疾患提供理论依据。
中医学也认识到人体与力学的关系,早在《素问·痿论》中就有“宗筋主束骨以利机关……”的论述,这里包含了几个方面的力学意义:一是骨本身要受宗筋的约束,二是骨与骨之间的联系要靠宗筋,三是关节(机关)的正常活动要靠宗筋维系。这里的宗筋是指关节囊、韧带及肌腱的结构与功能。明确地提出了肢体之间要靠一定的联系与制约才能发挥其正常的生理功能。
现阶段,刃针疗法主要借鉴生物力学的以下研究,指导理论和临床:
1.肌肉损伤时,肌肉内压力及储存能量的变化。
2.肌筋膜损伤时,筋膜间隙压力的变化。
3.关节损伤时,关节腔内压力的变化。
4.肌肉、肌腱、筋膜、韧带、腱鞘、滑囊等的力学性质和正常功能,以及由功能变化显示其病变情况。
5.环境效应对生物组织的影响,如风、寒、湿等对人体组织的影响。
6.筋伤和错骨缝的力学属性研究,把关节和筋伤的诊断和治疗提高到新水平。
7.骨缺血性坏死的病因、病理及疗法研究。
8.骨性关节炎的病因、病理及疗法研究。