基于計(jì)算機(jī)軟件的組織間隙流動(dòng)數(shù)值模擬.pdf

1、組織液是一種存在于血管以外組織細(xì)胞間隙中的液體,是細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境。血液與組織細(xì)胞之間進(jìn)行物質(zhì)交換必須通過(guò)組織液作為媒介。在人體內(nèi),組織液有著廣泛的分布,在生理功能中起著非常重要的作用。然而,中西醫(yī)學(xué)界對(duì)組織液的研究卻只是剛剛起步,組織液仍然是現(xiàn)代生理學(xué)的一個(gè)未知領(lǐng)域。過(guò)去大多數(shù)的研究只限于組織液成分研究。目前的研究發(fā)現(xiàn),組織液并非呈各向同性的水凝膠狀態(tài),而是可以自由流動(dòng)。所以組織液動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)是近年來(lái)的研究重點(diǎn)。
　　 本論文根據(jù)

2、傳統(tǒng)毛細(xì)血管壁滲流的Starling假設(shè)和近期實(shí)驗(yàn)的新發(fā)現(xiàn),利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)人體小腿骨問(wèn)膜中組織間隙的流場(chǎng)進(jìn)行建模,先后建立了組織膠體滲透壓定常、非定常情況下的組織液流動(dòng)二維和三維模型、肥大細(xì)胞模型以及示蹤劑流動(dòng)模型。根據(jù)計(jì)算機(jī)的數(shù)值模擬結(jié)果討論了影響組織液流動(dòng)的各種因素改變下流場(chǎng)的變化,發(fā)現(xiàn)與生理現(xiàn)象基本吻合。通過(guò)分析了三維模型與二維模型所得結(jié)果的異同,發(fā)現(xiàn)三維情況下流場(chǎng)的速度分布更為均勻,這種組織空間速度的均勻分布可以為組織間隙中的

3、物質(zhì)交換提供更有利的條件。其次,計(jì)算結(jié)果顯示了蛋白質(zhì)的非均勻分布對(duì)流場(chǎng)的影響,發(fā)現(xiàn)組織間隙中生理參數(shù)發(fā)生改變時(shí)會(huì)引起蛋白質(zhì)瞬時(shí)的重新分布,最終達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)。文章還對(duì)組織膠體滲透壓非定常情況下和定常情況下的數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)兩者組織液流動(dòng)的速度有較大差異,非定常模型的模擬結(jié)果更符合實(shí)際。根據(jù)對(duì)注射示蹤劑模型的模擬,觀察擴(kuò)散狀態(tài),發(fā)現(xiàn)組織液的定向流動(dòng)與循經(jīng)遷移現(xiàn)象有關(guān)。組織液的流動(dòng)會(huì)對(duì)懸浮于其中的肥大細(xì)胞產(chǎn)生壁面剪切應(yīng)力,通過(guò)計(jì)