1. Sistemas fisiológicos e teoria geral dos sistemas O estudo de órgãos, funções e outros componentes dos seres vivos como sistemas. Hierarquia de sistemas. 2. Modelos e analogias entre diversos tipos de sistemas e processos. 3. Propriedades dinâmicas dos sistemas fisiológicos. Linearidade e invariância no tempo. Função de transferência. Sinais periódicos. Casos de estudo por simulação computacional.. 4. Sistemas fisiológicos no espaço de estados. Sistemas não-lineares e linearização. Sistemas caóticos e fractais e sua importância em biologia e medicina. Casos de estudo por simulação computacional.5. O interesse dos modelos no estudo dos fluxos de matéria, energia e informação nos sistemas biológicos. Regulação e controlo nos sistemas biológicos. Realimentação. 6. Modelos da respiração. 6.1. Modelos funcionais. A difusão através da barreira alvéolo-capilar. 6.2. Modelos avançados do transporte gasoso. Medidas do caudal gasoso e volume pulmonar. Espirometria e pneumotacografia. Pletismografia. Avaliação funcional. Oximetria de impulso. Outras técnicas.
7. Modelos da circulação sanguínea. 7.1. Resistência hidrodinâmica. Complacência de um vaso elástico. Inertância de um líquido. A impedância dos vasos sanguíneos. Analogia com o RLC. 7.2. Modelos da circulação sanguínea em vasos elásticos. 7.3. Propagação da onda pulsatória nos vasos sanguíneos. O pulso. Medições de pressão, velocidade e caudal na circulação sanguínea humana.
8. Equilíbrio térmico no homem 8.1. Transporte do calor por difusão térmica (condução), convecção, convecção forçada e irradiação (Lei de Stephan). 8.2. Troca de calor por contracorrente. Trocas distribuídas Participação destes mecanismos no caso do homem. 8.3. Sistemas termoestáticos. Modelo simplificado do equilíbrio de temperatura interna do corpo. Homeotermia. Modelo com exsudação. Regimes transitórios. Papel da água na regulação térmica.
9. Potenciais eléctricos à superfície 9.1. Dipolos eléctricos. 9.2. 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.
10. Análise compartimental 10.1. Modelos determinísticos de um único compartimento. Modelos de dois compartimentos. Sistema aberto de dois compartimentos em série. Sistema mamilar aberto de dois compartimentos. Clarificação 10.2. 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
bibliografia recomendada
Bibliografia de base
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