- 商品参数
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- 作者:
殷跃红 著著
- 出版社:国防工业出版社
- 出版时间:2017-08-01 00:00:00
- 版次:1
- 印次:1
- 印刷时间:2017-08-01
- 字数:430千字
- 页数:332
- 开本:16开
- 装帧:平装
- ISBN:9787118113990
- 国别/地区:中国
- 版权提供:国防工业出版社
在生物力学领域,骨骼肌收缩力的产生机理是拥有吸引力和挑战性的研究课题之一。通过分析骨骼肌收缩力学原理,建立合理的骨骼肌力学模型,在肢体运动康复医学和人工肌肉等仿生领域中具有重要应用价值。从本质上来讲,骨骼肌的收缩行为源于肌球蛋白分子马达,它是一种纳米尺度的分子机器,分子马达通过水解三磷酸腺苷(ATP)产生作用力推动细肌丝与粗肌丝相对运动,大量的分子马达集体做功使肌肉产生收缩。目前肌肉收缩的微观机理研究主要集中在分子马达循环过程的定性描述上,很难对分子马达微观动态力学行为进行准确解析。另外,现有骨骼肌生物力学模型主要由Hill的宏观能量模型与Huxley的微观横桥模型发展而来。Hill模型描述简单,并已广泛应用于生物医学工程领域,但属于准静态范畴,不够准确;Huxley模型基于分子马达能态跃迁,能够给出肌小节的动态收缩力。然而,实际上肌肉是由大量肌小节串并联构成,其动力学特性与单个肌小节存在显著差别。可见,现有生物力学模型在微观描述与宏观描述之间尚存在一个断层;更重要的是,这些模型大多集中于解释性功能,由于其高度的复杂性与大量非线性参数,难以用于人体运动过程的在线准确预测,造成虽然各类模型一直经历着补充与修正,其理论完善性与应用价值至今未出现本质上的突破。另一方面,骨骼肌收缩的调控机制与募集策略尚未揭示清楚。单根肌纤维的收缩是典型的非线性闭环变频调控过程,影响因素包括频率实时变化的动作电位,以及肌梭与高尔夫腱器官等感受器的反馈电位。当前,学界对于肌肉的兴奋一收缩偶联(Excitation-EontractionCoupling,ECC)已有了大量研究,骨骼肌生物力学模型亦是针对前向的ECC过程,但大多未考虑动态变化的激活量,也并未给出感受器的反馈对运动神经元放电行为的影响规律,即反馈环节的模型尚未建立。以往的研究大多集中于开环定性描述,缺少有效的定量模型,相关研究一直进展缓慢
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