Objetivos Gerais:

1 - Dominar princípios básicos da Mecânica aplicados à estrutura da célula.
2 - Conhecer o "estado da arte" da Mecânica celular.
3 - Dominar princípios básicos e "estado da arte" da Mecânica aplicados aos tecidos biológicos.
4 - Dominar os princípios básicos "estado da arte" da Mecânica muscular.
5 - Dominar princípios básicos e "estado da arte" da Mecânica aplicados ao sistema circulatório sanguíneo humano.
6 - Dominar princípios básicos e "estado da arte" da Mecânica aplicados ao sistema respiratório humano.
7 - Dominar princípios básicos e "estado da arte"da Mecânica na audição humana.
8 - Dominar princípios básicos e "estado da arte" da Mecânica no rim humano.
9 - Dominar princípios básicos e "estado da arte" da Mecânica do sistema linfático humano.
10 - Encorajar a criação e exploração de modelos físicos.
11 - Desenvolver competências que permitam desenhar novas experiências nos domínios da Mecânica em sistemas biomédicos.

Conteúdos / Programa:

1 - Mecânica celular.
1.1 - Reologia celular.
1.2 - Movimento celular.
2 - Mecânica dos tecidos biológicos.
2.1 - Elasticidade.
2.2 - Viscoelasticidade.
3 - Mecânica muscular.
3.1 - Contracção muscular.
3.2 - Dinâmica do corpo humano.
3.3 - Músculos artificiais.
3.4 - Exosqueleto.
4 - Mecânica do sistema circulatório humano.
4.1 - Contracção do músculo cardíaco humano.
4.2 - Hidrodinâmica sanguínea.
4.3 - Perfusão sanguínea.
5 - Mecânica da respiração humana.
5.1 - Pressão, fluxo, sincronização e volume do ar nos pulmões.
5.2 - Aerodinâmica da respiração.
5.3 - Respiração assistida.
6 - Mecânica da audição humana.
6.1 - Captação, amplificação e transdução do som.
6.2 - Equilíbrio e o ouvido interno.
7 - Mecânica renal.
7.1 - Pressão, filtração e autoregulação nos rins.
7.2 - Hemodiálise.
8 - Mecânica do sistema linfático.
8.1 - Pressão e circulação da linfa no baço e nos gânglios linfáticos.

Bibliografia / Fontes de Informação:

Donald R Peterson, Joseph D Bronzino , 2014 , Biomechanics: Principles and Practices , CRC Press
Pavel Kraikivski , 2013 , Trends in Biophysics, From Cell Dynamics Toward Multicellular Growth Phenomena , CRC Press
C T Mierke , 2020 , Cellular Mechanics and Biophysics: Structure and Function of Basic Cellular Components Regulating Cell Mechanics , Springer International Publishing
Socrates Dokos , 2017 , Modelling organs, tissues, cells and devices: using Matlab and Comsol multiphysics , Springer
J P Arroyo, A J Schweickert , 2013 , Back to Basics in Physiology: Fluids in the Renal and Cardiovascular Systems , Academic Press
V Kulish , 2006 , Human Respiration : Anatomy and Physiology, Mathematical Modeling, Numerical Simulation and Applications , WIT Press
Aage R Moller , 2006 , Hearing: Anatomy, Physiology, and Disorders of the Auditory System , Academic Press
Peter Damaske , 2008 , Acoustics and Hearing , Springer
Joseph Feher , 2017 , Quantitative Human Physiology , Elsevier

Métodos e Critérios de Avaliação:

Tipo de Classificação: Quantitativa (0-20)

Metodologia de Avaliação:
Nas aulas T a metodologia é expositiva. A matéria é apresentada no quadro e através de projecção de imagens e/ou vídeos. Por vezes são mostradas experiências relevantes para o conceito apresentado. É colocada forte ênfase na ligação entre os modelos matemáticos e o mundo real através de exemplos concretos. As aulas TP consistem na resolução de problemas de forma a concretizar as ideias apreendidas na teoria. Os problemas envolvem sempre aplicação dos conceitos físicos às Ciências Biomédicas. Modelo de Avaliação: B. Metodologia de Avaliação: T: 2 frequências realizadas em computador, sem consulta e com utilização de calculadora ou excel. Na época de recurso podem ser melhoradas as 2 frequências. TP: 1 trabalho de modelação numérica.