생체역학 연구현황

1960년대 초 일부 공학자들은 생리학자와 협력하여 생물학, 생리학, 의학에 관한 문제를 공학의 관점과 방법으로 비교적 심도 있게 연구하였습니다. 그중 일부 과제의 연구는 생물 소재의 역학적 성능을 연구하는 것을 주요 내용으로 하는 생물역학으로 발전하고 있습니다. 생물재료를 체액, 경조직, 연조직으로 분류하는 것이 일반적이며 근육은 비교적 특이한 편입니다. 체액 중 혈액을 중심으로 혈액의 점성과 점성에 영향을 미치는 요인(예를 들면 관경, 유형성분과 적세포)과 유동 중 홍세포가 관계 지관에서 갖는 비적분배 문제, 적혈구 자체의 역학적 성질, 적혈구 간의 상호작용, 적혈구와 관벽의 작용 등을 연구합니다. 연조직에 대해서는 그 유동성을 연구하고, 본 구조관계를 수립하는 것이 주인데, 이 구조관계는 단지 그것의 역학문제를 더 분석하는 기초가 될 뿐만 아니라, 임상적인 의의를 가지고 있기 때문입니다. 경조직에 대해서는 유동적인 성질 외에 뼈의 성장과 응력의 관계에 대한 연구도 많이 이뤄졌습니다.

각 시스템, 특히 순환계통, 호흡계통의 동력학적인 문제는 장기적인 연구의 대상입니다. 순환막통동력학에서는 심장, 동맥, 미세혈관침대, 정맥에서 혈액이 흐르면서 심장, 심판의 역학문제를 연구해.관계에서의 흐름을 연구하는 한편, 국부적인 유태를 분석하는데 중점을 두었는데, 관굽힘, 관포크, 주점에서의 유태는 동맥죽의 형성과 악화가 국부적인 유태와 관련이 있다고 여겨졌기 때문입니다. 호흡기 동역학에서는 호흡중 기도내 기체의 흐름과 폐순환에서 혈액의 흐름, 그리고 기혈간 기체의 교환에 대해서 연구했습니다.

이런 모든 작업은 생체 재료의 유동적 성질과 동력학적인 연구를 포함하여 인체의 생리적 적리 과정을 이해하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 인공 장기의 설계와 제조에 대한 과학적 근거를 제공할 수 있습니다. 생물역학은 식물 체액의 수송(식물 체내의 유동)도 연구합니다.

환경이 생리에 미치는 영향도 생물역학의 한 연구 내용입니다. 모두가 다 아는 바와 같이 산소는 생물체의 발달에 큰 영향을 주므로, 산소가 부족한 환경에서는 생물체의 발육이 비교적 느리고, 유산소 환경에서는 발육이 비교적 빠르다.단기적으로는 환경의 영향이 두드러집니다. 실험에 따르면 산소 압력 10%가 대기압(1대기압101 325파스칼)인 환경 속의 생쥐는 24시간만 살아도 직경 1530mm의 폐소동맥 벽 밑에 섬유세포가 많이 생깁니다. 4~7일간 지속되면 전형적인 평활근세포로 이행되는 섬유세포는 폐순환에서 혈액의 흐름을 방해할 수 있습니다. 또 높은 가속도 상태에 있는 사람이라면 혈액의 관성이 확연하게 바뀌어 현수기관이 제자리를 벗어나면서 체내 혈액의 유동상태를 바꾸게 됩니다.