奥地利科学技术研究所 螺旋不稳定性的三维重建
荣誉:迈克尔·里德·霍夫集团/ IST 人体内的血液流动通常被认为是平滑的，因为其速度低且粘度高
血流的不稳定与各种心血管疾病有关，并已被证明会促进血管内层(内皮)的功能障碍和炎症
反过来，这可能导致动脉硬化的发展——这是世界范围内死亡的主要原因——体内的动脉通路由于斑块的堆积而变窄
然而，这种不稳定性的来源还没有被很好地理解
现在，奥地利IST的比约恩·霍夫教授和一个国际研究小组已经表明，脉动的血流，如来自心脏的血流，对血管的几何不规则性(如斑块堆积)有强烈的反应，并导致比以前预期的更高水平的速度波动
这项研究可能会对我们将来如何研究血流相关疾病产生影响
霍夫说:“在这个项目中，我们想探索我们最近获得的关于管道流动中湍流起源的见解是否能揭示脉动流动和血管中心血管流动的不稳定性。”
“我们的结果表明，一种以前未知的机制可能会在人体内以比以前认为的更低的流速产生脉动流的湍流
" 为什么汹涌的血流对健康有害？ 血管内壁，即内皮，对一种被称为“切应力”的力非常敏感，在这种情况下，切应力指的是血液在血管内部流动所产生的摩擦力
通常，内皮内的细胞适应一个方向上相对稳定的流速
然而，如果在容器中出现湍流(例如
g
由于几何不规则性)，流动变成多向的，并导致内皮上剪切应力的变化
这种压力波动会引发细胞功能障碍、内皮炎症，从长远来看，还会引发动脉硬化
施加一个完整流动循环期间的流动行为，其中在循环的减速阶段可以看到螺旋结构的出现
信用:霍夫集团/ IST
模拟血流中的湍流 该团队已经从实验和理论上证明，具有几何不规则性的血管可能会引起比以前想象的更多的湍流
在奥地利IST进行的实验中，研究小组成员Dr
阿图尔·瓦什尼能够证明，当脉动血流减慢时(例如
g
心跳之间)产生湍流，尤其是在具有几何不规则性的区域
一旦气流再次加速，例如随着心跳，它就变得平滑和无湍流(也称为层流)
这意味着，如果血管形状不理想或具有几何不规则性，则每个脉搏周期或心跳都可能出现更多的湍流
这项研究可能会对医学界如何模拟血液流动，尤其是大血管如主动脉的血液流动产生重要影响
霍夫总结道:“令人惊讶的是，这种不稳定性在早期的研究中被忽略了
我们怀疑，也是因为血液的复杂成分，可能有其他机制可以在更低的速度下引起心血管血流的紊乱
与目前的研究一样，我们未来的工作也将致力于确定与医学等其他领域相关的基本机制
"
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