Mcdonald's Blood Flow in Arteries

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出版者:A Hodder Arnold Publication
作者:Wilmer W. Nichols
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1998-01-15
价格:USD 155.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780340646144
丛书系列:
图书标签:
  • 血液流动
  • 动脉
  • 麦当劳
  • 心血管
  • 生理学
  • 血流动力学
  • 医学
  • 血管
  • 循环系统
  • 生物力学
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具体描述

探秘人类循环系统的精妙构造与动力学 《血流动力学:动脉系统的流体力学与生理机制》 书籍概述 本书深入剖析了人类动脉系统内部的血液流动这一复杂而精妙的生理过程。我们不再仅仅将血液视为一种在管道中流动的液体,而是将其视为一个多相流体系统,其行为受到流体力学基本原理的严格制约,同时又被复杂的生物反馈机制所调控。全书以严谨的科学视角,结合最新的生物物理学研究成果,旨在为读者构建一个全面、动态的动脉血液流动模型。 第一部分:流体力学基础与血液的本构关系 本部分首先回顾了适用于生物流体环境的经典流体力学原理,包括纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations)在弯曲、分叉管路中的应用。重点讨论了血液作为一种非牛顿流体的特性。 血液粘度与剪切速率: 详细阐述了血液粘度如何依赖于红细胞的浓度、聚集状态以及管壁附近的剪切速率。通过费斯克(Fåhræus-Lindqvist)效应,解释了微循环中血液有效粘度的变化。 脉动流与壁面剪切应力(WSS): 动脉中的血流是周期性脉动的,这与心脏收缩和舒张的动力学密切相关。我们构建了精确的血流速度剖面模型,并计算出对内皮细胞功能至关重要的壁面剪切应力。WSS的幅度和方向性被认为是动脉粥样硬化发生的关键触发因素。 湍流与层流的边界: 探讨了在生理条件下,如主动脉根部或严重狭窄处,血流何时可能从理想的层流转变为破坏性的湍流。分析了湍流对血管壁的潜在损伤机制。 第二部分:血管几何结构对血流的影响 动脉系统的几何排列并非随机分布,而是高度优化以平衡血流阻力与输送效率。本部分着重研究了血管分叉、弯曲和口径变化对局部血流场的影响。 分叉口的血流分离与再附着: 动脉分叉点是生物力学应力集中的区域。我们利用计算流体力学(CFD)模拟了血流在分叉处的偏向性,展示了低剪切应力区(如分叉的内侧壁)如何成为斑块形成的“热点”。 血管口径的调节与弹性反馈: 讨论了动脉壁的弹性特性(顺应性)如何影响脉搏波的传播速度。通过分析血管壁的应力-应变关系,解释了压力波如何在远端动脉中衰减和转化。 微循环的阻力网络: 血液流动最终要通过全身数百万条小动脉和毛细血管。本章详细分析了这些末端阻力血管的协同作用,以及它们如何通过自主神经和体液机制精确调控全身外周阻力,进而影响平均动脉压。 第三部分:心血管耦合与系统动力学 真正的挑战在于将局部的流体动力学与整个心血管系统的功能整合起来。本部分引入了耦合模型,将流体力学分析与心室功能、血压调节相结合。 脉搏波传播理论: 采用Moens-Korteweg方程的现代修正版本,深入探讨了脉搏波在不同类型动脉中的速度和形态变化。分析了脉搏波反射对主动脉压力波形的影响,这是评估大动脉僵硬度的关键指标。 心室-动脉耦合模型: 建立了描述心室收缩力、动脉顺应性与外周阻力之间相互作用的等效电路模型(Windkessel模型的高级扩展)。通过该模型,可以模拟不同病理状态(如主动脉瓣狭窄或高血压)下压力和流量的动态响应。 生物力学信号转导: 探讨了机械刺激如何被内皮细胞感知和转化。重点关注了周期性WSS如何诱导内皮细胞的基因表达变化,包括一氧化氮(NO)的生成和细胞骨架的重塑,这是维持血管稳态的核心机制。 第四部分:病理生理学中的血流动力学异常 本部分将理论模型应用于理解临床上常见的动脉疾病。 动脉粥样硬化的流体力学驱动力: 综合前述内容,明确指出低、剪切或不稳定的WSS如何破坏内皮保护性屏障,促进脂质沉积和炎症反应。分析了局部血流动力学不佳区域在斑块形成中的决定性作用。 血栓形成与血流动力学的关系: 讨论了剪切速率对血小板激活和凝血级联反应的微妙影响。高剪切速率可能导致机械激活,而低剪切速率则可能有利于血小板在内皮损伤处聚集。 动脉瘤的生物力学脆弱性: 分析了动脉壁张力与管腔内压力之间的平衡。在瘤性扩张区域,壁面应力分布的改变如何加速血管壁的重塑和最终破裂的风险。 结语 本书旨在提供一个跨学科的视角,将流体力学、生物物理学和生理学知识融会贯通,深刻揭示人类循环系统的工程智慧。对于心血管研究人员、生物医学工程师以及高年级医学生而言,这是一部理解“生命之河”动力学的必备参考书。它不仅解释了血液如何流动,更深入阐释了为什么这种流动模式决定了我们的健康与疾病。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴,封面采用了一种深邃的哑光黑,中间点缀着烫金的标题,那种质感让人忍不住想反复摩挲。字体选择上,设计师明显下了不少功夫,那些衬线体带着一种古典的庄重感,与书名本身传达的某种严肃性达到了完美的平衡。尽管内容尚未细读,仅凭这外在的呈现,就能感受到出版方对这部作品的重视。内页纸张的克重和色调也十分考究,不反光,读起来非常舒适,即便是长时间阅读,眼睛也不会感到疲劳。侧边切口处理得干净利落,体现了印刷工艺的高水准。我尤其喜欢他们对章节标题的排版方式,用了一种极简的留白设计,让读者在进入下一部分内容之前,能有一个短暂的沉思空间。这本书的厚度恰到好处,既有分量感,又不会笨重到难以携带。总的来说,从实体书的角度来看,它已经超越了一本普通书籍的范畴,更像是一件值得收藏的艺术品。这种对细节的极致追求,无疑为即将展开的阅读体验铺设了一个极高标准的起点,让人对内部知识的呈现方式也充满了美好的期待。

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我是在一次偶然的学术研讨会上听闻此书的,当时几位资深学者在讨论最新的生理学进展时,不约而同地提到了这本书的某些观点,引发了我强烈的好奇心。尽管我个人的研究领域并非完全聚焦于此,但他们引述的那些关于“动态平衡下的结构适应性”的论述,那种跨学科的融会贯通,听起来极其振聋发聩。据说作者在构建理论框架时,借鉴了非常多看似毫不相关的领域,例如城市规划中的交通流模型,用以类比复杂的循环系统动力学。我特别期待能看到他是如何将这些看似零散的知识点编织成一个逻辑严密、自洽的体系的。从旁人的描述来看,这本书的写作风格似乎非常推崇严谨的数学建模,但同时又保持了极强的可读性,没有陷入纯粹的公式堆砌,而是将复杂的机制用清晰的图示和精炼的文字加以阐释。这种“既要深度,又要广度”的野心,使得这本书在同类专业著作中脱颖而出,成为我书架上迫不及待想要“攻克”的一座高峰。

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我之所以决定购买这本书,很大程度上是基于对作者学术声誉的信任。这位学者在国际顶级期刊上发表的几篇开创性论文,我都有幸拜读过,其论证的精妙和实验设计的巧妙,至今仍是我的研究范本。因此,我深信,这本集大成的专著,必然汇集了他数十年研究生涯的精华与洞察。我尤其关注书中是否有关于“微循环结构重塑的长期干预效果”的讨论,因为这是当前生物医学工程领域的一个热点难题。外界评价这本书的参考价值极高,据说它首次系统地整合了最新的成像技术成果,将过去难以观测的动态过程可视化。我希望通过阅读它,能够获得一些突破现有瓶颈的灵感,不仅仅是了解“是什么”,更重要的是理解“为什么会这样”,并从中寻找未来实验设计的突破口。这对我而言,它代表着一个成熟学者的智慧结晶,是通往更高阶研究视野的阶梯。

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这本书的定价无疑是偏高的,这让我这个预算有限的学生在购买时犹豫了很久。然而,当我翻开目录的那一刻,所有的犹豫都烟消云散了。目录的设计本身就是一部微型的知识导览图,那些层级分明的标题,从宏观的系统概述到微观的细胞层面的调控细节,脉络清晰得令人赞叹。我注意到其中一个章节专门讨论了“压力波的非线性衰减效应”,这个具体到极点的研究方向,让我意识到作者的钻研深度绝非泛泛而谈,而是真正深入到了现象背后的物理机制。更重要的是,很多我过去认为已经定论的经典理论,在目录中似乎都受到了某种程度的重新审视和批判性解读。这让我感到非常兴奋,因为一本真正优秀的学术著作,不应该只是知识的简单搬运工,而更应该是一个思想的催化剂,它能激发读者去质疑和探索已知边界之外的可能性。它给我的感觉,是它不仅仅是一本教科书,更像是一份详细的“研究路线图”。

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这本书的排版和字体给我带来了一种意想不到的宁静感。在当今这个充斥着快速、碎片化信息的时代,能拥有一本如此厚重且布局严谨的实体书,本身就是一种奢侈的享受。阅读体验的质量,很大程度上取决于阅读材料的“呼吸感”,而这本书在这方面做得非常出色。那些细小的脚注和交叉引用,排列得井井有条,既保证了学术的严谨性,又没有破坏阅读的流畅性。我个人偏爱那种需要慢下来、用心去咀嚼文字的阅读过程,这本书似乎就是为了这种需求而生的。它似乎在无声地告诉我:“别着急,慢慢来,这里的每一句话背后都有坚实的基础。” 这种踏实的阅读体验,比那些浮光掠影的速成指南更具价值。它不仅仅是知识的载体,更像是一位耐心而博学的导师,引导着读者进行一次深入而沉静的探索之旅,培养一种对复杂系统的敬畏之心。

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