Disciplina Curricular
Fenómenos de Transporte em Sistemas Biológicos FTSB
Diploma de Estudos Avançados em Biotecnologia e Biociências - DEABiotec2006
Contextos
Grupo: DEABiotec2006 > 3º Ciclo > Unidades Curriculares Estruturantes
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
Frequência e/ou conclusão da UC Fenómenos de Transporte.
Objectivos
A UC FTSPB tem como objectivo dotar os alunos da capacidade de utilizar conceitos fundamentais de Fenómenos de Transporte na resolução de problemas Biológicos variados. Os alunos deverão: 1- consolidar conceitos fundamentais de Transporte de Massa, Momento e Calor. 2- desenvolver modelos matemáticos quantitativos e preditivos simples utilizando as abordagens de balanços diferenciais e balanços compartimentais. 3- interpretar de forma quantitativa, e à luz dos conceitos chaves, aspectos da biologia como o escoamento do sangue, o transporte de solutos em capilares, membranas e tecidos, o transporte de oxigénio e dióxido de carbono e o transporte de calor em sistemas biológicos. 4- aplicar os conceitos chave e as técnicas de modelação, na análise e projecto de dispositivos como hemodialisadores, oxigenadores de sangue, sistemas de plasmaferese e permutadores de calor.
Programa
1. Introdução. Princípios de transporte. Exemplos de transporte em sistemas biológicos. 2. Fluidos biológicos e redes vasculares. Hematócrito e capilares. Osmose e pressão osmótica. 3. Reologia dos fluidos biológicos. O sangue e a Eq. de Casson. Aplicações biológicas da eq. de Hagen-Poiseuille. 4. Transporte de solutos. Convecção e difusão transcapilar. Difusão em poros, meios heterogéneos, no fluido intersticial e c/ potencial elétrcico. Transporte entre capilares e tecidos. Modelo de Krogh. Números adimensionais e coeficientes de transferência de massa. 5. Transporte de oxigénio. A hemoglobina. Curvas de dissociação O2-hemoglobina. Equação de Hill. Oxigenação de tecidos e meios de cultura. Transporte de O2 no cilindro de Krogh. 6. Dispositivos e operação de transferência de massa. Oxigenadores de sangue, hemodialisadores e outros permutadores de massa. 7. Transporte de calor. Calor metabólico. Números adimensionais e coeficientes de transferência de calor. Permutadores de calor.
Metodologia de avaliação
Exame (50%) + Avaliação contínua (50%)
Componente de Competências Transversais
A UC permite desenvolver Competências Transversais dos grupos Pensamento Crítico e Inovador (Estratégias de Resolução de Problemas - no âmbito das aulas teórico-práticas) e Competências Interpessoais (Trabalho em Equipa - no âmbito de um mini projecto a definir). A percentagem de avaliação associada a estas competências deverá ser da ordem dos 10%.
Componente Laboratorial
Sem componente Laboratorial
Componente de Programação e Computação
A UC promove a utilização de computador (folhas de cálculo) no contexto da implementação de cálculos e exploração de modelos matemáticos quantitativos e preditivos. Quando possível, será utilizado software comercial de análise de elementos finitos.
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.