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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
动脉粥样硬化好发于动脉血管的分支、分叉、弯曲和狭窄等血管几何形状发生急剧变化的部位，此即为动脉粥样硬化的局部性现象。研究发现，在这些容易发生动脉粥样硬化的区域，血流受到极大干扰而产生流动分离及涡漩区。这提示本论文，血液动力学因素在动脉粥样硬化的发生和发展过程中起着重要作用。 此外，大量研究又表明，动脉粥样硬化的始发事件是血液中的脂蛋白，主要是低密度脂蛋白（LDL），在血管内膜中的沉积。鉴于这两个基本事实，要弄清动脉粥样硬化的发病机理，本论文首先需要回答的两个题目是：（1）LDL在血管腔内以及血管壁中的传输会受哪些因素影响？（2）内皮细胞是如何感受血液流动的？为此，本论文首先以主动脉为模型，在宏观层面，研究了主动脉中旋动流对四种重要物质传输的影响；随后，在微观层面，本论文研究了糖萼对LDL传输的影响，以及糖萼在力传导中的作用。宏观层面，论文做了以下工作：（1）主动脉形状复杂，具有分叉、弯曲、挠曲和锥度四个特征。血流动力学研究发现，人体主动脉处的血流呈螺旋流动状态。本论文认为，这种单涡旋动流能稳定流动、有效地抑制流动分离，进而能有效地抑制致粥样硬化大分子如LDL在血管壁面的沉积，同时还能促进小分子如氧气在血管壁的传输，从而抑制动脉粥样硬化的发生。为了验证上述假设，基于人体主动脉的核磁共振图像，本论文建立了四个不同的主动脉模型，用以研究分叉、弯曲、挠曲和锥度四个几何特征对血流、LDL和氧气传输的影响。结果表明，主动脉的挠曲是造成旋动流的主要原因，具有稳定流动的功能，可抑制由于血管弯曲所引发的扰动流。旋动流可降低LDL在主动脉弓血管壁面的浓度（沉积），增加氧气的输运。锥度是主动脉的另外一个重要特征，它可延缓旋动流强度沿流动方向的衰减，此外，血流的脉动也有增强旋动流的作用。（2）与外源性LDL和氧气不同，腺嘌呤核苷酸和一氧化氮（NO）为内源性物质，血流动力学因素会影响这两种物质在血管内的生成。论文首先研究了主动脉中腺嘌呤核苷酸的传输，结果表明，在血液发生扰动的区域，腺嘌呤核苷酸浓度始终较低，其他区域的浓度与其释放曲线形式相关。随后，本论文研究了轴对称动脉狭窄模型中NO的传输，结果表明，动脉狭窄后的扰动流对NO的输运不利。在人体主动脉中，NO的输运与腺嘌呤核苷酸相似。论文研究表明，内源性物质的释放曲线和血液流态共同决定了其浓度分布。微观层面，论文做了以下工作：（1）糖萼是覆盖在内皮细胞表面的多糖蛋白质复合物，成三维纤维状网络结构。论文建立了包括糖萼在内的血管多层模型，用以定量研究糖萼在LDL输运中所起的作用。结果表明，当糖萼厚度增加时，LDL在内膜的沉积会急剧减少；糖萼的部分缺损便能在很大程度上破坏其阻挡LDL渗入血管壁的功能、导致LDL在血管壁大量沉积。糖萼完整无缺时，高血压对LDL在血管壁中的沉积没有明显影响，在糖萼缺损的情况下，高血压能明显增加LDL在血管壁的沉积。论文研究表明，完好的糖萼能起到阻止LDL渗入血管壁的屏障作用。（2）糖萼具有力传感器的功能，可将流动导致的作用力转导到内皮细胞内。本论文认为，流动剪切力可能是通过作用于糖萼力矩的形式（而不是力的形式），传导到内皮细胞的。为了验证这个假设，论文建立了血管多层结构模型，用以研究了糖萼的两种损害形式对糖萼纤维上作用力和力矩的影响。其一是减小糖萼厚度，另一种是破坏糖萼的完整性。模拟研究发现，流动剪切力主要通过糖萼纤维作用在内皮细胞表面上，糖萼的损坏对其作用力影响甚微；但糖萼的损坏可明显影响通过糖萼作用在内皮细胞上的力矩。另外，实验表明，糖萼部分缺损就能阻断其力传导。这表明，流动剪切力可能是以力矩的形式（而不是力的形式），通过糖萼纤维传导到内皮细胞上的。综上所述，本论文的主要贡献可归纳为以下几点：1） 论文用数值模拟的方法，定量地研究了动脉系统中旋动流的几个重要生理功能，为将旋动流原理用于心血管介入治疗和器械设计提供了有力的理论基础；2） 用模型研究的方法，定量研究了血管糖萼阻止有害脂质LDL渗入血管壁的屏障作用，并发现，流动剪切力可能是以力矩的形式，通过糖萼纤维传导到内皮细胞上的。该研究结果和发现在将糖萼作为靶点用于心血管疾病的诊疗方面具有重要理论意义。 |
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发表于 2022-5-19 19:19:03
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