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前 言1

第一章绪论1

§1—1什么是心血管血流动力学1

目 录1

§1—2心血管血流动力学研究的意义和作用3

§1—3心血管血流动力学研究的特点4

一、心血管血液流动的若干特殊性4

二、心脏壁和血管壁材料的力学性质的复杂性5

三、实验研究的特殊地位6

四、研究工作的跨学科综合性6

§1—4 心血管血流动力学的主要研究方法7

§1—5心血管血流动力学发展史略8

参考文献12

§2—1张量概念13

第二章预备知识及基本概念13

§2—2表征物体受力和变形的若干物理量23

一、外力和内力23

二、应力24

三、一点的应力状态、应力张量25

四、变形、位移梯度张量28

五、应变与应变张量30

六、应变率与应变率张量32

§2—3某些常见的流变学概念34

一、本构关系与本构方程34

二、固体、流体与粘弹体35

三、虎克固体与牛顿流体36

四、非牛顿流体及其分类41

六、悬浮液、密度、重度、比容（压47

积）、pH值47

五、雷诺数、层流与湍流47

§2—4物理量的量纲、单位制和无量纲化48

参考文献51

第三章血液流变特性53

§3—1血液的组成及功能54

一、血浆54

二、血细胞55

三、血液的功能58

§3—2血浆的流变特性59

§3—3红细胞的流变特性62

一、红细胞的几何形状62

二、红细胞膜的流变性质63

三、红细胞内液的流变性质68

四、红细胞的变形性68

§3—4红细胞的聚集72

一、切变率对红细胞聚集的影响73

二、引起红细胞聚集的因素74

三、红细胞聚集的机理74

§3—5红细胞沉降76

一、血沉规律及影响因素76

二、沉降理论78

§3—6血小板流变特性与血小板聚集82

§3—7血液凝固与血栓形成85

一、血液凝固85

二、血栓形成87

§3—8血液的粘性与粘弹性89

一、血液的粘性90

二、血液的触变性91

三、血液的粘弹性91

四、全血典型流变图92

一、过去常见的几种本构方程94

§3—9血液的本构方程94

二、Huang（黄敬荣）的触变方程95

三、血液在空间三维流动中本构方程的一般形式96

§3—10影响血液粘度的因素97

参考文献98

第四章血管的几何形态和组织结构102

§4—1心血管几何形态103

一、心血管系统概述103

二、动脉系统几何形态104

§4—2血管壁的解剖结构111

一、正常血管的一般解剖结构111

二、各类血管的结构特点112

§4—3血管壁的超微结构114

一、内皮细胞115

二、平滑肌细胞118

三、胶原纤维121

四、弹性纤维123

五、粘蛋白（蛋白多糖）126

§4—4 动脉壁内膜增厚与粥样硬化126

一、动脉管壁内膜增厚127

二、动脉粥样硬化128

参考文献134

第五章血管的一般性质和弹性特性137

§5—1血管壁的运动与组织约束137

一、动脉血管的径向运动：压力—管137

径关系137

二、动脉血管的轴向运动：压力—长142

度关系142

三、主动脉相对于胸腔和腹腔的瞬144

时位移144

四、血管的组织约束145

§5—2血管壁的一般力学性质151

§5—3血管壁的增量线性弹性159

一、血管的参考构型和初始应力应变159

状态159

二、血管增量线性弹性本构方程163

§5—4血管壁的非线性弹性172

一、非线性弹性的应力、应变描述及172

本构方程的一般形式172

二、多项式形式的四常数和十常数本174

构方程的一般形式174

三、应变能密度函数方法175

四、增量线性弹性理论与非线性弹性181

理论的相互关系181

五、应力和应变能密度沿管壁厚185

度的分布185

参考文献191

第六章血管的粘弹特性194

§6—1血管的粘弹性概述194

§6—2血管壁的增量线性粘弹性197

一、线性粘弹性的一般理论197

二、血管壁粘弹性增量的复数表示209

三、复弹性模量的应变相关和频率相213

关性213

§6—3血管壁的非线性粘弹性221

一、Green-Rivlin关于非线性粘弹221

性的一般理论221

二、Vaishnav等的“十函数理论”225

和“四函数理论”225

三、冯元桢的拟弹性理论230

四、冯元桢的准线性理论234

参考文献238

第七章血流动力学基本方程241

§7—1 血流作为均匀不可压缩牛顿流体流动时的基本方程242

§7—2血流作为非牛顿流体流动时的245

基本方程245

§7—3初始条件和边界条件247

§7—4血液流动中的相似律252

参考文献254

第八章心脏力学256

§8—1心脏的结构与功能简述257

§8—2心脏的心电过程261

一、心肌细胞的功能特性261

二、心脏电信号的特殊传导系统264

三、心肌动作电位265

§8—3心脏的动力学过程269

§8—4心脏收缩的肌肉力学基础272

一、心肌的组织结构272

其生物化学基础276

二、心肌收缩的“肌丝滑行理论”及276

三、肌肉力学的经典研究282

§8—5心肌力学291

§8—6 Starling心脏定律294

一、Starling心脏定律的表现形式294

二、Starling心脏定律对心功能的调296

节作用296

三、心房的“初级泵”作用298

四、Starling心脏定律的机理298

§8—7心脏的作功、效率与能耗299

§8—8心脏内血流303

参考文献306

第九章大血管中的血流308

§9—1刚性圆管层流流动309

一、历史回顾314

§9—2动脉中的脉动流314

二、刚性圆管脉动流315

三、弹性圆管脉动流318

§9—3动脉系统阻抗、脉博波的传播325

与反射325

一、动脉血管段的轴向阻抗、横向阻326

抗和特征阻抗326

二、动脉系统输入阻抗328

三、动脉中波的传播和反射331

§9—4动脉流动中的进口、弯曲、分335

支和狭窄效应335

一、进口效应335

二、弯曲管流动336

三、管系分支处的流动337

四、管道狭窄处的流动338

一、静脉解剖结构及血流特点340

§9—5静脉血流340

二、静脉血管的稳定性341

三、可塌陷管的定常流343

四、静脉血管脉动流345

§9—6 中医脉诊力学问题的初步探讨346

一、脉象的压力脉搏波解释348

二、脉象的血管位移波解释351

参考文献357

第十章微循环血流361

§10-1微循环的结构形态及流动特点361

§10-2微循环流动中的若干特异现象363

一、分层效应——血浆层与红细胞径363

向迁移363

Fahraeus效应364

二、分流效应——血浆撇取效应与364

三、管径效应——Fahraeus—365

Lindqvist 效应、∑效应、365

毛细管逆转现象365

四、管壁效应368

§10-3毛细管血流模型实验369

§10-4毛细血管中的正间隙流动370

§10-5毛细血管中的负间隙流动372

§10-6肺微循环374

一、肺毛细血管网络的片流模型374

二、冯元贞肺微循环片流理论375

参考文献378

第十一章心血管系统物理模拟理论与装置380

§11-1心血管系统物理模拟概述381

解剖依据385

§11-2心血管物理模拟系统的生理、385

§11-3心脏的理论模型及电路模型389

一、心室作为“独立压力源”390

二、心脏作为“独立流量源”395

§11-4 血管段的理论模型及其模拟电路网络397

一、动脉血管段的分布参数模型及其398

模拟电路网络398

二、动脉血管段的集中参数模型及其400

模拟电路网络400

三、微循环与静脉血管模型402

§11-5循环系统整体电路模型403

一、模型分类403

二、循环系统整体模型中的特征阻力403

§11-6系统分析408

一、传递函数方法409

二、状态空间方法414

§11-7模拟循环系统设计的若干问题417

一、设计方法417

二、设计中的相似性准则418

三、模拟装置的基本元件结构420

§11-8血管壁粘弹流变特性模拟机制422

引入模拟循环系统的方法422

一、复频柔度与复频液容424

二、复频液容器的结构模型、数学模426

型、力学模型和电路模型426

三、复频液容器的设计434

§11-9人体循环模拟装置（分布—分436

段集中混合参数模型）的设计436

与制作436

一、总体结构方案的考虑436

二、系统分段、参数选择及动态响应439

三、装置的制作444

四、体循环模拟装置及特性曲线451

五、肺循环模拟装置及特性曲线451

§11-10模拟循环系统设计的土屋—梅452

津方法452

一、心脏设计要点454

二、血管设计要点455

三、阻力器设计要点456

§11-11其它几种典型模拟循环装置简介457

一、Reu l和黄焕常的体循环模拟装置457

二、Elzinga-Westerhof带离体猫458

心脏的体循环模拟装置458

三、McInnis全循环模拟装置459

四、Reu 1分布参数式体循环模拟装置459

参考文献463