Actualmente as Ciências Biomédicas, com especial relevo a medicina, usam cada vez mais modelos matemáticos capazes de auxiliar a interpretação de dados fisiológicos, o que tem como consequência um enorme desenvolvimento nas próprias Ciências Biomédicas.
A capacidade do futuro Engenheiro Biomédico compreender uma função biológica sob o ponto de vista da engenharia e de ser capaz de a poder expressar deste modo, é uma mais valia em qualquer grupo que trabalhe nesta área. Assim, iremos fazer uma aproximação sistemática em material matemático, com dificuldade crescente, desde o cálculo, teoria matricial e equações diferenciais.
Ao longo de todo este processo de aprendizagem, cada aluno tomará conhecimento e utilizará linguagens computacionais adequadas para cada uma das tarefas propostas.

Consideramos como objectivos da disciplina de Modelos Computacionais de Processos Fisiológicos a nível de atitudes, capacidades e competências, os seguintes parâmetros:
- desenvolver a atitude de pesquisa metódica
- capacidade de análise e de síntese
- conhecimentos de informática
- capacidade para aprender
- capacidade de gestão de informação
- capacidade para gerar novas ideias (criatividade)
- capacidade de resolução de problemas
- capacidade para trabalhar em equipa interdisciplinar
- capacidade para comunicar com não especialistas
- aplicação dos conhecimentos básicos à profissão
Consideram-se objectivos a nível dos conhecimentos:
- conhecer e manipular programas computacionais
- conhecer as noções matemáticas relativas à teoria de sistemas
- conhecimento relativo aos processos fisiológicos que estão por detrás da função a estudar.

1. Sistemas fisiológicos.
1. O estudo de órgãos, funções e outros componentes dos seres vivos como sistemas. As simulações usadas para o seu estudo. Modelos e analogias. Os diversos tipos de modelos.
2. Linearidade e invariância no tempo. Estados estacionário e não estacionário.
3. Introdução de perturbações. O interesse dos modelos no estudo dos fluxos de matéria, energia e informação nos sistemas biológicos.
4. Resistência, capacidade e inércia como propriedades dos sistemas. Modelos de equações diferenciais. Função de transferência. Espaço de estados e trajectórias de fase.
5. Auto-regulação e controlo nos sistemas biológicos e fisiológicos. Realimentação.
6. Sistemas não-lineares em fisiologia. Comportamento caótico dos sistemas biológicos e fisiológicos.

2. Modelos da respiração.
1. Modelos funcionais. A difusão através da barreira alvéolo-capilar.
2. Modelos avançados do transporte gasoso. Medidas do caudal gasoso e volume pulmonar. Espirometria e pneumotacografia. Pletismografia. Avaliação funcional. Oximetria de impulso. Outras técnicas.

3. Modelos da circulação sanguínea.
1. Resistência hidrodinâmica. Complacência de um vaso elástico. Inertância de um líquido. A impedância dos vasos sanguíneos. Analogia com o RLC.
2. Modelos da circulação sanguínea em vasos elásticos.
3. Propagação da onda pulsatória nos vasos sanguíneos. O pulso. Medições de pressão, velocidade e caudal na circulação sanguínea humana.

4. Equilíbrio térmico no homem
1. Transporte do calor por difusão térmica (condução), convecção, convecção forçada e irradiação (Lei de Stephan).
2. Troca de calor por contracorrente. Trocas distribuídas Participação destes mecanismos no caso do homem.
3. Sistemas termoestáticos. Modelo simplificado do equilíbrio de temperatura interna do corpo. Homeotermia. Modelo com exsudação. Regimes transitórios. Papel da água na regulação térmica.

5. Potenciais eléctricos à superfície
1. Dipolos eléctricos.
2. Potencial criado por um dipolo eléctrico num ponto exterior. Membranas carregadas electricamente. Dupla camada eléctrica. Potencial criado por uma dupla camada num ponto P exterior. Potencial criado por fibras durante o período de despolarização. Dipolo fictício. Potenciais à superfície. Electrocardiograma.

6. Análise compartimental
1. Modelos determinísticos de um único compartimento. Modelos de dois compartimentos. Sistema aberto de dois compartimentos em série. Sistema mamilar aberto de dois compartimentos. Clarificação
2. Sistemas estocásticos. Traçadores, volumes e caudais em sistemas de distribuição. Função frequência dos tempos de trânsito. O princípio de Stewart-Hamilton. Sistemas de distribuição e o integral de convolução. Sistemas de distribuição em paralelo. Formas diferentes de injecção.

- Fundamentos de Fisiologia I e II
- Álgebra Linear e Geometria Analítica
- Análise Matemática I
- Computadores e Programação