В книге известного американского учёного Э. Лайтфута изложены общие принципы применения математических методов при моделировании ряда физиологических процессов и рассмотрены различные аспекты биореологии, переноса массы и количества движения в многокомпонентных системах, особенности биологических мембран с точки зрения их моделирования. Дано теоретическое обоснование принципов проектирования медицинской аппаратуры.

Предназначена для физиологов, биофизиков, специалистов, работающих в области биоинженерии и биоматематики, физиков, химиков и лиц других специальностей, занимающихся прикладными вопросами массопереноса.

Автор предлагаемой книги Э. Лайтфут — профессор инженерной химии Висконсинского университета в США. Круг его научных интересов составляют процессы переноса в различных химико-технологических устройствах. Обращение автора к биологическим системам не случайно: протекание химических реакций в них также сопряжено с переносом вещества и энергии. Во многих случаях такой перенос определяет скорость суммарных биохимических превращений. Исследование физических аспектов явлений переноса в живых организмах представляет собой интенсивно развивающуюся область науки. Её математический аппарат довольно близок к аппарату, используемому при решении задач химической технологии. Иногда постановки задач совпадают, а иногда отличаются только масштабами. Все эти обстоятельства обусловили появление новой книги Лайтфута. В главе, посвящённой переносу количества движения, в основном рассматривается гидродинамика кровообращения и связанные с ней вопросы. Сюда включено обсуждение реологических свойств крови, описание характеристик отдельных эритроцитов и реологии их мембран и даже закономерности плавания микроорганизмов.

В главе, посвящённой массопереносу, рассматривается диффузия в свободном растворе, диффузия в макроскопических мембранах, массоперенос через биологические мембраны и их модели, конвективная диффузия.

Книга построена так, что в каждом разделе вначале даётся общетеоретическое введение, выводятся основные положения и формулы, а затем приводится решение конкретных задач, связанных с биологией. Содержание примеров достаточно разнообразно и представляет самостоятельный интерес.

Монография Э. Лайтфута очень тесно связана с фундаментальным трудом «Явления переноса», вышедшим недавно в русском переводе (Р. Берд, В. Стьюарт, Е. Лайтфут, Явления переноса, М., 1974). Об этом говорит большое количество ссылок на эту книгу; кроме того, некоторые выкладки в настоящей монографии опущены, поскольку их можно найти в предыдущей. Поэтому при углублённом изучении предмета может оказаться полезным знакомство с предшествующей книгой.

Широкий охват затронутых проблем, к сожалению, не позволил автору изложить их с исчерпывающей глубиной. Данная работа может служить общим введением в области биофизики, которые так или иначе связаны с явлениями переноса количества движения и массы. В ней достаточно строго разбирается математическая сторона процессов переноса в различных системах. Большое количество задач, предлагаемых в конце книги, позволяет закрепить изученный материал. Для более глубокого знакомства с затронутыми вопросами следует обратиться к специальной литературе. В этом отношении хорошим дополнением к первому разделу может служить вышедший под редакцией С. А. Регирера сборник статей «Гидродинамика кровообращения», М., 1971. Ко второму разделу можно рекомендовать ряд книг, посвящённых мембранному транспорту: В. С. Маркин, Ю. А. Чизмаджев, Индуцированный ионный транспорт, М., 1974; А. А. Лев, Ионная избирательность клеточных мембран, М., 1975.

Исследование закономерностей явлений переноса направлено не только на познание биологических процессов, но и на практическое применение полученных знаний для создания биомедицинской аппаратуры, например приборов экстракорпорального кровообращения. Ряд таких устройств описан непосредственно в тексте.

Книга окажется полезной в первую очередь для физиологов, биофизиков, специалистов, работающих в области биоинженерии и биоматематики.

ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
В. Маркин

Книги на ту же тему

1. Реология крови, Левтов В. А., Регирер С. А., Шадрина Н. Х., 1982
2. Медицина в зеркале информатики, 2008
3. Математические методы в медицине, Беллман Р., 1987
4. Теория регулирования и биологические системы, Гродинз Ф., 1966
5. Компьютерные модели и прогресс медицины, 2001
6. Биофизика: Учебник. — 3-е изд., испр. и доп.: В 2 т. (комплект из 2 книг), Рубин А. Б., 2004
7. Проблемы биологической физики, Блюменфельд Л. А., 1974
8. Молекулярная и клеточная биофизика, Франк Г. М., ред., 1977
9. Возникновение биологической организации, Кастлер Г., 1967
10. Математическая биофизика, Романовский Ю. М., Степанова Н. В., Чернавский Д. С., 1984
11. Биофизика: Учебное пособие. — 3-е изд., стер., Волькенштейн М. В., 2008
12. Организация аппарата трансляции хлоропластов и его роль в биогенезе мембран, Филиппович И. И., 2006
13. Введение в мембранную технологию, Мулдер М., 1999
14. Мембраны, молекулы, клетки, Бергельсон Л. Д., 1982
15. Биомембраны: Молекулярная структура и функции, Геннис Р., 1997
16. Химия нижней атмосферы, Расул С. И., ред., 1976
17. Термодинамика и кинетика биологических процессов: Проблемы неравновесной термодинамики, кинетики переходных процессов, экстремальные принципы, переходные процессы в живых системах, Зотин А. И., ред., 1980
18. Термодинамика и макрокинетика природных иерархических процессов, Гладышев Г. П., 1988
19. Основы физики биосферы, Хильми Г. Ф., 1966
20. Массоперенос в тонких плёнках, Колешко В. М., Белицкий В. Ф., 1980