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生物力学是在学科交叉融合的背景下兴起的一门新兴学科。本书主要介绍生物力学的历史与发展、基本概念、基本理论、研究方法和工程/临床应用，重点讲解细胞力学、组织力学、器官力学、循环系统力学及植物力学领域的经典研究案例和前沿研究进展。本书可以拓展相关专业学生的学术视野，培养学生从事交叉学科研究/工作的兴趣和创新能力，为以后开展专门研究/工作打好基础。

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目录
第1章绪论 1
1.1 生物力学概述 1
1.2 历史与发展 1
1.3 生物力学的研究对象 3
1.4 生物力学的研究方法 5
1.4.1 刚体动力学 5
1.4.2 弹性力学 6
1.4.3 黏弹性力学 7
1.4.4 流体力学 7
1.4.5 多孔弹性理论 11
1.4.6 量纲分析法—Π-定理 14
1.4.7 生物力学建模仿真 15
1.4.8 生物力学实验方法 20
1.5 力学生物学 31
1.6 生物力学与航空航天 32
1.6.1 超重 34
1.6.2 微重力 34
思考题 36
第2章细胞力学 37
2.1 细胞的超微结构及力学性质 37
2.1.1 细胞壁 38
2.1.2 细胞膜 39
2.1.3 细胞质 40
2.1.4 细胞核 43
2.2 细胞力学模型 45
2.2.1 固体实体模型 45
2.2.2 弹性液滴模型 48
2.2.3 多孔两相模型 52
2.3 细胞的黏附及迁移 52
2.3.1 细胞黏附的分子机制 52
2.3.2 细胞黏附的力学模型 53
2.3.3 癌细胞迁移力学模型 59
2.4 细胞的集群行为 63
2.5 细胞传质及传热 65
2.5.1 细胞流动与传质 65
2.5.2 细胞传热 65
思考题 67
第3章组织力学 68
3.1 肌肉 68
3.1.1 骨骼肌层级结构与Hill 模型 69
3.1.2 心肌的力学性质及模型 76
3.1.3 平滑肌的力学性质 78
3.2 骨、软骨的力学性质 81
3.2.1 骨的微结构 81
3.2.2 骨的力学性质 84
3.2.3 软骨的微结构 86
3.2.4 软骨的力学性质 86
3.3 韧带、肌腱 89
3.3.1 韧带和肌腱的微结构 89
3.3.2 韧带和肌腱的力学性质 90
3.4 皮肤力学 93
3.4.1 皮肤的组成 93
3.4.2 皮肤的力学性质 95
3.4.3 皮肤的热力学行为 103
3.4.4 皮肤热疼痛的量化 105
3.5 牙齿 109
3.5.1 牙齿的解剖结构 109
3.5.2 牙组织的热力学性质 110
3.5.3 冷热刺激下牙体组织热-力耦合行为 110
3.5.4 牙本质小管液流动及牙髓神经元放电机制 113
思考题 125
第4章器官力学 126
4.1 脑 126
4.1.1 颅脑的解剖结构 126
4.1.2 灰质和白质的力学性质 128
4.1.3 脑脊液循环流体动力学 132
4.2 肺 139
4.2.1 肺的解剖结构 139
4.2.2 气体在肺内的流动、混合和扩散 141
4.2.3 肺的弹性和稳定性 149
4.2.4 肺的冲击损伤 158
4.3 肝 162
4.3.1 肝的微结构 162
4.3.2 肝的力学性质 163
4.3.3 肝小叶物质运输 165
4.4 鼻咽喉 167
4.4.1 鼻腔、咽喉腔的解剖结构 168
4.4.2 鼻腔、咽喉腔的力学模型 169
4.4.3 声带结构及力学模型 175
4.5 耳蜗 177
4.5.1 耳蜗的结构 177
4.5.2 耳蜗的工作原理 178
4.6 眼 181
4.6.1 眼的结构及力学性质 181
4.6.2 眼球运动的力学模型 185
思考题 186
第5章循环系统力学 187
5.1 血液循环系统 187
5.2 血管的结构及力学性质 189
5.3 血液及其流动特征 191
5.3.1 流体黏性 191
5.3.2 血液黏性 192
5.3.3 血液的层流流动 194
5.3.4 血液的本构方程 196
5.4 心脏 198
5.4.1 心脏的构造 198
5.4.2 心脏的力学模型 200
5.5 动脉 202
5.5.1 血管内的层流 203
5.5.2 血管内的湍流 205
5.5.3 脉搏波 207
5.6 静脉 209
5.6.1 静脉血管及血液流动特点 209
5.6.2 血管的曲张稳定性 210
5.6.3 血管的截面稳定性 211
5.6.4 可塌陷管内的定常流动 213
5.7 毛细血管 215
5.7.1 微血管组织的构造 215
5.7.2 微循环流体力学 217
思考题 223
参考文献 224

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