Physics of the Body (Medical Physics Series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Medical Physics Publishing Corporation

作者:John R. Cameron

出品人:

页数:394

译者:

出版时间:1999-08

价格:USD 45.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780944838914

丛书系列:

图书标签:

• 考试
• 美国
• Medical Physics
• Biophysics
• Human Body
• Physiology
• Radiation Therapy
• Medical Imaging
• Biomechanics
• Health Physics
• Anatomy
• Physics

《生命的物理学：理解身体的奥秘》 引言 人体，这个由亿万细胞精密构成的复杂系统，是宇宙中最令人惊叹的工程奇迹之一。从宏观的器官功能到微观的分子运动，每一个生命过程都遵循着基本的物理学原理。理解这些物理学规律，不仅能帮助我们更深入地认识生命，更能为疾病的诊断、治疗以及健康维护提供前所未有的洞察。《生命的物理学：理解身体的奥秘》旨在揭示人体内部运作的物理学基石，将抽象的物理概念与生动的生理现象相结合，为读者构建一个清晰、深刻的身体认知框架。本书并非罗列枯燥的公式，而是通过丰富的实例和直观的解释，带领读者踏上一段探索生命之美的物理之旅。 第一章：力学之韵——身体的结构与运动 我们的身体并非静态的雕塑，而是充满活力的机械系统。从骨骼的支撑到肌肉的收缩，力学无处不在。本书将首先深入探讨构成身体的骨骼系统，分析其作为杠杆的精妙设计，以及它们如何协同工作以支撑我们的体重，让我们能够行走、奔跑、跳跃。我们将审视关节的力学特性，了解它们是如何实现多方向的运动，以及为何它们有时会成为损伤的易感区。 随后，我们将聚焦于肌肉的物理学。肌肉收缩的本质是化学能转化为机械能的过程，本书将阐释肌纤维的收缩机制，以及力量是如何被传递和放大的。我们将分析不同运动模式下肌肉的协同作用，揭示复杂的运动协调背后所蕴含的物理原理。此外，血液在血管中的流动，氧气和营养物质的输送，都涉及到流体力学。我们将探讨血管的弹性、血流的阻力以及心血管系统作为泵的工作原理，理解心跳的物理基础。呼吸运动，作为气体交换的物理过程，也将被纳入讨论，分析胸腔的容积变化如何驱动空气的进出。 第二章：能量的流转——生命活动的动力学 生命离不开能量。从维持体温到大脑的思考，再到肌肉的每一次跳动，都消耗着能量。本书将系统性地解析身体的能量代谢。我们将从热力学第一定律出发，探讨食物中的化学能是如何被转化为体温、生物电信号以及机械功的。我们将深入了解细胞内的能量转换工厂——线粒体，以及ATP（三磷酸腺苷）作为通用能量货币的角色。 除了总能量的转化，能量的传递和耗散也是关键。我们将探讨热传导、对流和辐射在维持体温中的作用，理解身体如何散热以避免过热，又如何保温以应对寒冷。代谢率的概念及其影响因素，如运动、饮食和环境温度，也将得到详细的解释。此外，我们将审视身体内部的化学反应，理解生物化学过程背后的能量学原理，以及这些反应如何高效地进行，维持生命体的稳定运行。 第三章：信号的传递——电与磁的生命乐章 神经系统如同身体的“电缆网络”，通过电信号进行快速的信息传递。本书将揭示神经冲动的物理基础。我们将从离子通道的开设与关闭，膜电位的产生与变化出发，深入理解动作电位的形成过程。神经递质的释放与传递，以及突触的信号放大机制，都将被用物理学的语言进行阐释。 除了电信号，磁场也与我们的身体息息相关。尽管人体产生的磁场非常微弱，但它们的存在对于理解某些生理过程至关重要。本书将探讨生物电现象如何产生微弱的磁场，并介绍磁共振成像（MRI）等医学成像技术如何利用磁场来“看”透身体内部。我们还将讨论电生理学技术，如心电图（ECG）和脑电图（EEG），如何通过测量身体表面的电信号来诊断心脏和大脑的活动。 第四章：光的奥秘——视觉与成像的物理学 光，是我们感知世界的重要媒介，而视觉系统则是集光学仪器于一身的奇妙器官。本书将深入解析眼睛的光学原理。我们将探讨晶状体的屈光作用，如何将外部光线聚焦于视网膜。我们还将研究视网膜上的感光细胞——视杆细胞和视锥细胞，它们如何将光信号转化为神经信号。 除了生理性视觉，本书还将介绍医学成像技术中光的应用。X射线是如何穿透人体组织形成影像的，其背后的物理原理是什么？CT扫描又是如何利用X射线的多种角度投影来构建三维图像的？激光在眼科手术中的应用，如视网膜光凝固和近视矫正，其精密的物理学基础是什么？本书将用通俗易懂的方式解释这些先进的成像技术，让读者了解它们是如何帮助医生“看见”身体内部的。 第五章：声波的共鸣——听觉与诊断的物理学 声音，是信息传递的另一种重要方式，而听觉系统则是我们接收和解读声音的精密设备。本书将解析耳朵的声学原理。我们将探讨外耳、中耳和内耳是如何将声波转化为机械振动，再进而转化为神经信号的。耳蜗的结构和功能，以及听觉神经的信号编码机制，都将通过物理学的角度得到阐释。 超声波，作为一种人类听不到的声波，在医学领域发挥着举足轻重的作用。本书将详细介绍超声波成像的原理。发射的超声波如何穿透人体组织，遇到不同组织的界面时如何反射和散射，以及接收器如何将反射回来的回声转化为图像。我们将探讨超声波在产科检查、心脏诊断、腹部成像等方面的广泛应用，以及其安全性和无创性的优势。 第六章：物质的交换——扩散与渗透的生命律动 在微观层面，物质的交换是维持细胞生命活动和组织功能的基础。本书将深入探讨扩散和渗透这两个关键的物理过程。我们将分析气体分子（如氧气和二氧化碳）如何在肺泡和血液之间，以及血液和组织细胞之间进行扩散，这是气体交换的核心机制。 渗透压，作为水分子在半透膜两侧的压力差，在细胞的体积调节、水分平衡以及肾脏的功能中扮演着重要角色。本书将详细解释渗透作用的原理，以及渗透失衡可能导致的生理后果。我们将讨论细胞膜的通透性，以及离子通道在物质跨膜运输中的作用，这些都与扩散和渗透紧密相关。 第七章：辐射的印记——医学成像与治疗的物理学 电离辐射，尽管潜在风险不容忽视，但在现代医学中却扮演着不可替代的角色。本书将系统性地介绍各种类型的电离辐射及其在医学中的应用。X射线的发现和应用，从早期的诊断到现代的CT扫描，都体现了其在观察身体内部结构方面的巨大价值。 放射性核素，作为放射源，在核医学成像（如PET和SPECT）中用于可视化器官的功能和代谢。本书将解释这些成像技术如何利用放射性示踪剂来追踪体内的生物过程。此外，本书还将深入探讨放射治疗，即利用高能辐射来破坏癌细胞的物理学原理，以及如何精确地控制辐射剂量以最小化对正常组织的损伤。 第八章：生命的测量与调控——生物传感器与反馈机制 人体本身就是一个精密的反馈控制系统。本书将探讨生物传感器在感知体内环境变化中的作用。例如，血压传感器如何监测血流压力，并将信号传递给大脑；血糖传感器如何监测血液中的葡萄糖水平，并触发胰岛素或胰高血糖素的分泌。 本书将从物理学的角度解析这些传感器的构成和工作原理，以及它们如何将生物化学信号或机械信号转化为电信号。同时，我们将探讨反馈机制的数学模型，理解负反馈和正反馈如何在维持体内稳态（如体温、pH值）中发挥作用。这不仅有助于理解疾病的发生，也能为开发人工生物传感器和更先进的医疗干预措施提供理论基础。 结论 《生命的物理学：理解身体的奥秘》不仅仅是一本书，更是一扇开启理解生命奥秘的窗口。通过将深邃的物理学原理与日常可见的生理现象紧密联系，本书致力于为读者提供一种全新的视角来审视我们自己的身体。我们希望通过本书，让物理学不再是遥远抽象的理论，而是触手可及的生命语言。愿本书能激发您对生命科学的更深层次的兴趣，并为您的健康理解和知识探索之旅增添一份宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆