血管系统中的异速标度律与遍历性破缺
软凝聚态物质
2020-06-16 v1 其他凝聚态物理
摘要
异速生长，即对生物体尺寸与生物体生理学之间关系的定量研究，是生物物理标度研究的一个重要领域。血管网络分形分支的West-Brown-Enquist (WBE)模型解释了经验性的异速生长Kleiber律（代谢率作为动物质量函数的3/4标度指数）。WBE模型提出了许多新问题，例如如何更精确地解释毛细血管现象，以及血流速度对毛细血管尺寸的更现实的依赖关系是什么。我们提出了分支模型的一个广义表述，并研究了分形血管系统中的遍历性。一般而言，此类系统中的流体流动是非遍历的，而遍历性破缺归因于网络的分形结构。因此，除了老化和大分子拥挤等机制外，分形分支可被视为生物物理系统中遍历性破缺的一个来源。考虑非遍历性对于无法进行长时间序列观测的广泛生物医学应用至关重要。本文还讨论了与微流控应用的相关性。
引用
@article{arxiv.2006.07538,
title = {Allometric scaling law and ergodicity breaking in the vascular system},
author = {Michael Nosonovsky and Prosun Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.07538},
year = {2020}
}