Oxygen Transport to Tissue XXX (Advances in Experimental Medicine and Biology) (v. 30) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Liss, Per (EDT)/ Hansell, Peter (EDT)/ Bruley, Duane F. (EDT)/ Harrison, David K. (EDT)

出品人:

页数:354

译者:

出版时间:2008-12-18

价格:USD 169.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387859972

丛书系列:

图书标签:

• Oxygen transport
• Tissue hypoxia
• Physiology
• Biochemistry
• Microcirculation
• Pulmonary circulation
• Cellular respiration
• Metabolism
• Disease models
• Experimental medicine

呼吸、循环与能量代谢的前沿探索：组织氧气输送的综合视角 本书汇集了全球顶尖生理学家、生物化学家和临床医学专家在组织氧气输送领域最新、最深入的研究成果。全书聚焦于理解氧气从环境吸入到最终在细胞内线粒体被利用的复杂生物学通路，并探讨了在各种生理和病理状态下，这一关键过程如何受到调控和影响。内容深入浅出，涵盖了从分子机制到系统生理学的多个层面。 第一部分：氧气输送的生物物理学基础与血液动力学调控 本部分奠定了理解组织氧气供应所需的物理化学和生理学基础。 1. 氧气的物理化学特性与扩散动力学： 详细阐述了氧气在水溶液、血液（血红蛋白结合）和细胞间质中的溶解度、扩散系数及其跨膜转运的Fick定律应用。重点分析了亨利定律在组织液氧分压梯度形成中的作用，并引入了新型数学模型来模拟高代谢率区域（如肿瘤或缺血区）的氧气浓度梯度，这对于理解局部供需失衡至关重要。 2. 红细胞功能与血红蛋白的氧亲和力调节： 深入探讨了红细胞在氧气运输中的核心地位。内容包括血红蛋白（Hb）的四级结构、氧结合位点的协同效应（Koshland模型）、以及主要的异源效应调节因子，如2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）、质子（Bohr效应）和二氧化碳。此外，专门章节讨论了变异血红蛋白（如镰状细胞血红蛋白）对氧气释放曲线的影响，以及输血医学中储存的血液制品对2,3-DPG水平的影响和临床意义。 3. 微循环灌注与氧气提取： 这一部分聚焦于血液动力学如何控制组织氧气供应。详尽描述了动脉-静脉端-毛细血管床的结构和功能，重点分析了血管内皮细胞如何通过释放一氧化氮（NO）、内皮素（ET-1）等信号分子，实现对血管口径的精确局部调控（代谢性自主调节）。研究了血流动力学参数（如剪切应力、跨膜压）与氧气输送率（DO2）之间的定量关系，并引入了血流异质性（Flow Heterogeneity）的概念，探讨了不同区域灌注差异对组织氧饱和度的影响。 第二部分：细胞与线粒体的氧气利用与代谢重塑 本部分将视角从循环系统转向细胞内部，关注氧气如何被最终消耗。 4. 细胞膜转运与细胞内氧气分配： 探讨了氧气跨越细胞膜以及进入细胞器（特别是线粒体外膜）的机制。虽然氧气主要通过简单的被动扩散完成，但最新研究提示了膜蛋白或特异性转运体在某些极端条件下可能起到的辅助作用。本部分还分析了细胞溶胶中肌红蛋白（Mb）在氧气缓冲和短距离输送中的独特贡献，特别是在肌肉和心肌组织中。 5. 线粒体呼吸链：氧气的最终消耗者： 这是全书的核心环节之一。详细解析了线粒体内膜上电子传递链（ETC）中四个复合物的作用，以及氧气作为终极电子受体的化学计量关系。重点阐述了氧气消耗速率（QO2）的测定方法（如高分辨率测量技术），以及不同呼吸链底物（如琥珀酸盐、谷氨酸/苹果酸盐）对氧气耗竭速率的影响。对ATP的产生效率（P/O比值）与氧气利用的耦合机制进行了深入讨论。 6. 活性氧物种（ROS）的产生、清除与氧化应激： 氧气利用的“双刃剑”效应在本章得到充分体现。系统描述了在线粒体呼吸过程中，部分氧气被单电子还原形成超氧阴离子（$ ext{O}_{2}^{ullet -}$）的机制，以及随后产生的过氧化氢（$ ext{H}_2 ext{O}_2$）和羟自由基（$ ext{OH}^{ullet}$）。详细介绍了细胞内抗氧化防御系统，包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的结构和功能。讨论了氧化应激如何通过修饰脂质、蛋白质和DNA，最终损伤细胞功能。 第三部分：生理与病理条件下的氧气输送失衡 本部分将理论知识应用于实际的临床和科研场景，探讨氧气输送不足（缺氧）和过剩（高氧）的后果与调控。 7. 缺氧的分子感知与生理适应机制： 全面解析了细胞如何“感知”氧气水平的下降。核心内容是缺氧诱导因子（HIF-1$alpha$）的稳定、核转位和转录激活过程，特别是其对靶基因（如促红细胞生成素EPO、血管内皮生长因子VEGF、糖酵解酶）的调控。同时，研究了非HIF介导的急性缺氧应对机制，例如AMPK的激活和钙信号通路的变化。 8. 呼吸性与循环性氧气输送障碍： 临床病理生理学的深入分析。细致区分了肺源性缺氧（如ARDS、肺炎）中氧气在肺泡和血液间的交换障碍，以及循环系统疾病（如心力衰竭、休克）中有效循环血量不足导致的组织灌注障碍。引入了氧合指数（PaO2/FiO2）和氧萃取率（OER）作为衡量组织氧供需平衡的关键指标，并探讨了在不同休克模型中，这些指标的变化规律。 9. 组织氧饱和度的先进测量技术与临床应用： 介绍了几种评估活体组织氧合状态的尖端技术。包括近红外光谱技术（NIRS）对局部血氧饱和度的非侵入性测量、磁共振技术（EPR-DOS）在深层组织氧张力成像中的应用、以及组织氧电极（Clark-type electrode）在实验动物模型中的应用。重点讨论了这些技术在评估肿瘤微环境、心肌缺血和外周血管疾病中的实际价值。 10. 氧气输送的药理学干预与治疗策略： 本章探讨了旨在改善组织氧合的多种干预措施。内容涵盖了呼吸支持（如高压氧治疗的高氧效应）、血液制品（如携带氧气容量增强剂）的开发与评估、以及血管活性药物在改善微循环中的应用。此外，还探讨了针对线粒体功能障碍（如线粒体移植或靶向保护剂）的潜在治疗策略，旨在提高细胞对现有氧气水平的利用效率。 本书结构严谨，内容前沿，是生理学、生物工程学、重症医学和呼吸病学领域研究人员和高年级学生的必备参考书目，为理解生命活动的核心——氧气的动态平衡提供了全面的理论框架和实践指导。

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