血液流变学:Fahraeus - Lindqvist效应与生物流体力学

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"该资源主要讨论了生物流体力学中的一个特定现象——Fahraeus-Lindqvist效应,这是关于血液在人体循环系统中流动时的一种行为。它涉及到血液在血管中的流动特性,特别是在速度梯度条件下的红细胞转动。内容摘自《生物流体力学:人体循环系统》一书的翻译版,由Krishnan B. Chandran、Stanley E. Rittgers和Ajit P. Yoganathan等人撰写。" 在速度梯度条件下红细胞转动示意图描述了一个关键的生理现象,即Fahraeus-Lindqvist效应。这个效应解释了血液在通过血管,特别是毛细血管时,由于血液组成成分(主要是红细胞和血浆)的差异以及流速的变化,导致红细胞在流动中发生转动的情况。在图4.14中,这种转动可能是由于血液的黏滞性以及血细胞与血管壁之间的相互作用所引起的。 在无细胞的边界层效应部分,作者假设了一个稳流的血液流过半径为a的圆管模型。血液被划分为两部分:中心区域和近壁面区域的无细胞血浆层。这两个区域的流体动力学行为是不同的。对于无细胞血浆层,其控制方程如式(4.9)所示,这反映了流体在接近管壁时受到的剪切力和黏性阻力。在这种情况下,血液的黏度随着离管壁距离的减小而降低,这是因为红细胞在靠近管壁的低流速区域形成一个无细胞的血浆层,降低了整体的血液黏度。 Fahraeus-Lindqvist效应对于理解心血管系统的功能至关重要,因为它影响血液输送氧气和营养物质的能力,以及药物的分布。这个效应在微循环中尤其显著,因为毛细血管的直径较小,流速变化大,红细胞更容易受到速度梯度的影响而转动。这种转动可能会改变血液的流动模式,进而影响到整个血液循环的效率。 此外,书中提到的内容可能还包括对血液流变学的深入探讨,即研究血液和血管如何相互作用的学科。这部分内容可能会涵盖血液的非牛顿流体性质、血管的弹性以及血液成分(如血小板和白细胞)如何影响流动特性。 这个资源提供的信息是生物医学工程和生理学领域的重要内容,有助于研究人员和学生理解血液在人体循环系统中的复杂行为,特别是在微循环环境中的独特流动特性。