01 / 导读
导读
引用
Peterson, D. R., & Bronzino, J. D. (Eds.). (2008). Biomechanics: Principles and Applications (2nd ed.). CRC Press.
章节概要
这是一部约350页的编著，共二十章，每章由署名的专家撰写。据出版社介绍，各章选自《生物医学工程手册》（The Biomedical Engineering Handbook）第三版，作了大量更新和修订，并新增了一章关于细胞生物力学建模的内容。下面按主题并依出版社目录的顺序对各章分组。
肌肉骨骼力学：硬组织力学；肌肉骨骼软组织力学；关节—关节面运动；关节润滑；步态分析
全书从肌肉骨骼系统开始，依次讲硬组织（J. L. Katz）、肌肉骨骼软组织（R. L. Lieber 和 T. J. Burkholder）、关节面的运动（K. R. Kaufman 和 K. N. An）、关节润滑（M. J. Furey）和步态分析（R. B. Davis、S. Õunpuu 和 P. A. DeLuca）。出版社称这一部分涵盖硬组织、软组织和关节力学及其在人体功能中的应用。
冲击生物力学：头颈部力学；胸腹部冲击生物力学
A. I. King 和 D. C. Viano 的两章分别讨论头颈部力学以及胸部和腹部的冲击。
心血管生物力学：心脏生物力学；心脏瓣膜动力学；动脉大循环血流动力学；血管力学；静脉系统
这几章沿着循环系统展开：从心脏（A. D. McCulloch）和心脏瓣膜（A. P. Yoganathan、J. D. Lemmon 和 J. T. Ellis），经过大动脉血流动力学（B. B. Lieber）和血管力学（T. R. Canfield 和 P. B. Dobrin），到静脉系统（A. A. Shoukas 和 C. F. Rothe）。出版社将它们归入书中对生物流体力学和循环动力学的论述。
微循环与物质输运：微循环中的力学、分子输运与调节；血细胞的力学与变形性；组织／淋巴输运力学
这几章转向小尺度：微循环（A. S. Pope 和 R. N. Pittman）、血细胞的变形性（R. E. Waugh 和 R. M. Hochmuth），以及组织和淋巴输运（G. W. Schmid-Schönbein 和 A. R. Hargens）。出版社提到血细胞力学和输运是其循环系统内容的一部分。
细胞建模：细胞生物力学中的建模
A. A. Spector 和 R. Tran-Son-Tay 撰写的这一章是出版社所说的本版新增章节，介绍细胞力学建模的现有方法和策略。它体现了出版社的观点：生物力学如今不仅研究全身系统，也研究组织、细胞和分子。
听觉、平衡与运动：耳蜗力学；前庭力学；运动生理学；影响人体机械功的因素
最后四章依次讲耳蜗力学（C. R. Steele 等）、前庭力学（W. Grant）、运动生理学（A. T. Johnson 和 C. R. Dooly），以及影响人体机械功的因素（B. F. Hurley 和 A. T. Johnson）。出版社称它们涵盖人耳的力学功能及其意义，以及人体在运动和用力时的表现特征。
核心概念
肌肉骨骼与冲击力学
- 硬组织与软组织力学：硬组织和肌肉骨骼软组织的力学行为，由前两章讲述。
- 关节力学：关节面的运动与关节润滑。
- 步态分析：行走的测量与解读。
- 冲击生物力学：头、颈、胸和腹部在冲击下的力学。
心血管与输运力学
- 血流动力学：动脉血流、血管力学和静脉系统。
- 心脏与瓣膜力学：心脏生物力学和心脏瓣膜动力学。
- 微循环与血细胞：小尺度上的输运与变形性。
- 组织与淋巴输运：流体和分子在组织中的移动。
细胞、感觉与运动
- 细胞生物力学建模：细胞力学的模型。
- 耳蜗与前庭力学：内耳的力学功能。
- 人体的机械功：运动生理学以及限制做功输出的因素。
评析
优点
- 一册之内涵盖面广。 全书约350页，内容从骨骼和关节，经过循环系统，到细胞、耳朵和运动。目录里包括冲击生物力学、耳蜗与前庭力学、淋巴输运等主题。
- 专家撰稿。 每一章都署有一到两位研究者的姓名，因此需要了解某个专题的读者，读到的是该领域的从业者所写的论述。
- 系统模型与子系统模型并重。 出版社强调本书把系统层面的模型与组织、细胞、分子的模型结合起来，新增的细胞建模一章正体现了这一目标。
- 图表与定量支持。 出版社提到书中有140多幅插图、60张表格，以及用于建立生物力学行为模型的多种公式。
局限
- 更像参考书而非课程教材。 出版社称其为“完整而简明的参考书”，同时可作为初学者的入门读物。各章选自手册并独立撰写，因此记号、深度和先修要求会因章而异，目录中也没有讲基础力学的导论性章节。
- 未见习题。 出版社的介绍提到插图、表格和公式，但没有提到章末习题；如果课程依赖习题，采用之前请先查看实书。
- 对人体运动的覆盖有选择。 人体运动由一章步态分析和两章运动章节来代表。出版社的介绍没有提到医疗器械设计，需要这方面内容的读者应另找他书。
在课程中的定位
本书是一部覆盖面广的概览性参考书，而不是第一门课的教材。Özkaya 等人的 Fundamentals of Biomechanics 从基本原理出发为没有工程背景的读者建立静力学、动力学和变形体力学，Knudson 的 Fundamentals of Biomechanics 以人体运动为中心，只需代数水平的计算；二者都是更容易的起点。Ethier 和 Simmons 的 Introductory Biomechanics: From Cells to Organisms 是一部面向有工程背景学生的连贯课程教材，与本书有部分重叠，包括循环系统、肌肉和运动，但以教科书的形式呈现，每章都从相关的解剖学和生理学讲起。
若要深入，Humphrey 和 O'Rourke 的 An Introduction to Biomechanics 完整地展开了固体和流体的连续介质力学，Fung 的 Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues 是论述生物材料本构行为的经典专著。当项目需要了解上述各书没有涉及的专题（例如头颈部损伤力学或耳蜗力学）时，Peterson 和 Bronzino 的这本书可以与它们配合使用。
如何使用本书
应当选择性地阅读。在学过一门生物力学入门课程之后，可按项目需要选择相应的章节：前五章对应肌肉骨骼系统，接下来两章对应损伤力学，心血管和微循环各章对应血流与血管力学，细胞建模一章可作为细胞力学的起点，最后四章对应听觉、平衡与运动。
由于各章是分别撰写的，读每一章之前先查看其先修要求，而不必严格按顺序阅读。各章作者的姓名也是查找各领域原始文献的有用线索。需要有结构的讲授顺序和习题的学生，应当把本书与上面提到的某一部课程教材搭配使用，并把它当作延伸阅读的来源。