生物力学

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生物力学是研究生物系统机械方面的结构，功能和运动，包括从整个生物体到器官， 细胞和细胞器的任何水平，使用物理学上力学的研究方法。

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来源

“生物力学”（1899年）和相关的“生物力学技术”（1856年），来自古希腊 βίοςBIOS“生命”和μηχανική，mēchanikē“力学”，指的生物体的机械和热力学原理的研究，特别是其运动和结构。

分支

生物流体力学，是研究生物有机体内或周围的气体和液体流体。经常研究的对象是液体，包括人类心血管系统中的血流。在某些数理条件下， 血流可以通过Navier-Stokes方程建模。 有人认为体内 全部血液可以被假设是不可压缩的牛顿流体 。然而，当考虑小动脉内的前向流动时，该假设不成立。在微观尺度上，个体红细胞的影响变得显着，并且全血不能再被建模为连续体。当血管的直径略大于红细胞的直径时，发生Fahraeus-Lindquist效应并且壁剪切力降低。然而，随着血管直径的进一步减小，红细胞必须挤过血管并且通常只能通过单个。在这种情况下，发生反Fahraeus-Lindquist效应并且血管壁剪切应力增加。

气体生物流体问题的一个例子是人类呼吸。最近，已经研究了昆虫中的呼吸系统用于生物吸入以设计改进的微流体装置。

生物摩擦学

接触力学和摩擦学的主要方面与摩擦 ， 磨损和润滑有关 。当两个表面在运动期间接触，即相互摩擦时，摩擦，磨损和润滑效果对于分析非常重要，以便确定材料的性能。生物摩擦学是一项研究生物系统的摩擦，磨损和润滑，尤其是人体关节，如臀部和膝盖。 例如，膝关节植入物的股骨和胫骨组件在日常活动（例如步行或爬楼梯）期间经常互相摩擦。如果需要分析胫骨组件的性能，则使用生物摩擦学原理来确定植入物的磨损性能和滑液的润滑效果。此外， 本分支所研究的接触力学理论对于生物材料磨损分析也非常重要。生物摩擦学的其他方面还可以分析包括在运动期间接触的两个表面引起的表面下损伤，即相互摩擦损伤，例如在组织工程中软骨磨损的评估中。

比较生物力学

比较生物力学是生物力学在部分非人类生物体中的应用，无论是用于获得对人类的更深入的见解（如在物理人类学中 ），还是用于生物体本身的功能、生态分布和适应性。常见的调查领域是动物运动和喂食 ，因为它们与生物体的适应性有很强的联系，并且具有很高的机械要求。动物运动，有许多表现形式，包括跑步 ， 跳跃和飞行。运动需要能量来克服摩擦，阻力， 惯性和重力 ，其主要因素因环境而异。

比较生物力学与许多其他领域强烈重叠，包括生态学，神经生物学，发育生物学，行为学和古生物学。比较生物力学通常应用于医学（关于常见模式生物，例如小鼠和大鼠）和仿生学 ，其寻求解决工程问题的性质。

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