Troca gasosa pulmonar e ventilação : modelos matemáticos para simulação e aprendizagem

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gregoldo, Walter Rodrigo Araújo
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: https://bdm.unb.br/handle/10483/27909
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017.
id UNB-2_8e8ccd190e2bd089a7e21cccf820c678
oai_identifier_str oai:bdm.unb.br:10483/27909
network_acronym_str UNB-2
network_name_str Biblioteca Digital de Monografias da UnB
repository_id_str 11571
spelling Gregoldo, Walter Rodrigo AraújoOliveira, Flávia Maria Guerra de Sousa AranhaGREGOLDO, Walter Rodrigo Araújo. Troca gasosa pulmonar e ventilação: modelos matemáticos para simulação e aprendizagem. 2017. viii, 46 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.https://bdm.unb.br/handle/10483/27909Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017.Este trabalho utilizou um modelo matemático-computacional para estudar a resposta do sistema respiratório humano em cinco cenários fisiológicos e patológicos simulados computacionalmente. Primeiramente, descreve-se a fisiologia básica da respiração. Em segundo lugar, apresenta-se a derivação de equações matemáticas para prever o transporte gasoso (em particular, do oxigênio) em regime permanente para um alvéolo, generalizadas em seguida para o pulmão como um todo. O modelo matemático é traduzido em scripts computacionais que resolvem simultaneamente as equações derivadas para todos os alvéolos e para o pulmão. Os cenários são simulados por meio da alteração de parâmetros no modelo e consistem em (1) um estudo da heterogeneidade do pulmão e (2) sua influência no metabolismo de oxigênio nos tecidos do corpo, (3) variações em altitude, (4) anemia e (5) exercício físico. Obtêm-se gráficos e tabelas que permitem a análise qualitativa e quantitativa da resposta fisiológica do pulmão, e são encontrados valores como o limite de fornecimento de oxigênio para o corpo suportado pelo pulmão, a máxima altitude que o corpo pode alcançar sem adaptação, a intensidade da resposta de ventilação e perfusão do pulmão ao exercício físico, o impacto da anemia na eficiência do transporte gasoso, entre outros. Encerra-se este trabalho sugerindo possibilidades de utilização do programa e metodologia apresentados para simulações mais complexas e condizentes com os reais mecanismos fisiológicos de controle da homeostase da respiração.Submitted by Kathryn Araujo (kathrynaraujo@bce.unb.br) on 2021-06-16T12:23:48Z No. of bitstreams: 1 2017_WalterRodrigoAraujoGregoldo_tcc.pdf: 6060488 bytes, checksum: 971010898b9f4a283b8ef6307a75eeaf (MD5)Approved for entry into archive by Patricia Nunes (patricia@bce.unb.br) on 2021-07-07T04:21:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_WalterRodrigoAraujoGregoldo_tcc.pdf: 6060488 bytes, checksum: 971010898b9f4a283b8ef6307a75eeaf (MD5)Made available in DSpace on 2021-07-07T04:21:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_WalterRodrigoAraujoGregoldo_tcc.pdf: 6060488 bytes, checksum: 971010898b9f4a283b8ef6307a75eeaf (MD5)This work employed a mathematical-computational model to study the response of the respiratory system to a set of physiological and pathological scenarios, by means of software simulations. Firstly, basic respiratory physiology is presented. Secondly, mathematical equations are derived to describe steady-state gas transport (oxygen transport in particular) in one alveolus, which then are generalised to the whole lung. The equations are then transcribed into computer scripts that solve for concentrations and partial pressures simultaneously to all the alveoli and to the lung. Making changes to specific parameters simulates different physiological and pathological scenarios. The simulated scenarios are (1) a study of lung heterogeneity and (2) its impact in the oxygen metabolism in body tissues, (3) changes in altitude elevation, (4) blood anaemia and (5) response to exercise. The results are then plotted and presented in tables so that the lung response may be analysed both qualitative and quantitatively with the aid of objective values such as maximum oxygen supply supported by the lungs, highest reachable altitude without adaption, ventilation and perfusion response to exercise, the impact of anaemia in gas transport efficiency, among others. Finally, it is shown how the results and methodology presented might be helpful in deriving a more complex model, consistent with real physiological control mechanisms used by the respiratory system to maintain bodily homeostasis.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar o trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.info:eu-repo/semantics/openAccessSistema cardiopulmonarRespiração - mediçãoAparelho respiratório - função pulmonarProcessamento de sinais - técnicas digitaisTroca gasosa pulmonar e ventilação : modelos matemáticos para simulação e aprendizageminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2021-07-07T04:21:36Z2021-07-07T04:21:36Z2017-07-06porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/27909/2/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD52ORIGINAL2017_WalterRodrigoAraujoGregoldo_tcc.pdf2017_WalterRodrigoAraujoGregoldo_tcc.pdfapplication/pdf6060488http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/27909/1/2017_WalterRodrigoAraujoGregoldo_tcc.pdf971010898b9f4a283b8ef6307a75eeafMD5110483/279092021-07-07 01:21:36.873oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712021-07-07T04:21:36Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Troca gasosa pulmonar e ventilação : modelos matemáticos para simulação e aprendizagem
title Troca gasosa pulmonar e ventilação : modelos matemáticos para simulação e aprendizagem
spellingShingle Troca gasosa pulmonar e ventilação : modelos matemáticos para simulação e aprendizagem
Gregoldo, Walter Rodrigo Araújo
Sistema cardiopulmonar
Respiração - medição
Aparelho respiratório - função pulmonar
Processamento de sinais - técnicas digitais
title_short Troca gasosa pulmonar e ventilação : modelos matemáticos para simulação e aprendizagem
title_full Troca gasosa pulmonar e ventilação : modelos matemáticos para simulação e aprendizagem
title_fullStr Troca gasosa pulmonar e ventilação : modelos matemáticos para simulação e aprendizagem
title_full_unstemmed Troca gasosa pulmonar e ventilação : modelos matemáticos para simulação e aprendizagem
title_sort Troca gasosa pulmonar e ventilação : modelos matemáticos para simulação e aprendizagem
author Gregoldo, Walter Rodrigo Araújo
author_facet Gregoldo, Walter Rodrigo Araújo
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Gregoldo, Walter Rodrigo Araújo
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Oliveira, Flávia Maria Guerra de Sousa Aranha
contributor_str_mv Oliveira, Flávia Maria Guerra de Sousa Aranha
dc.subject.keyword.pt_BR.fl_str_mv Sistema cardiopulmonar
Respiração - medição
Aparelho respiratório - função pulmonar
Processamento de sinais - técnicas digitais
topic Sistema cardiopulmonar
Respiração - medição
Aparelho respiratório - função pulmonar
Processamento de sinais - técnicas digitais
description Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017.
publishDate 2017
dc.date.submitted.none.fl_str_mv 2017-07-06
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-07-07T04:21:36Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-07-07T04:21:36Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv GREGOLDO, Walter Rodrigo Araújo. Troca gasosa pulmonar e ventilação: modelos matemáticos para simulação e aprendizagem. 2017. viii, 46 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://bdm.unb.br/handle/10483/27909
identifier_str_mv GREGOLDO, Walter Rodrigo Araújo. Troca gasosa pulmonar e ventilação: modelos matemáticos para simulação e aprendizagem. 2017. viii, 46 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
url https://bdm.unb.br/handle/10483/27909
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Biblioteca Digital de Monografias da UnB
collection Biblioteca Digital de Monografias da UnB
bitstream.url.fl_str_mv http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/27909/2/license.txt
http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/27909/1/2017_WalterRodrigoAraujoGregoldo_tcc.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 21554873e56ad8ddc69c092699b98f95
971010898b9f4a283b8ef6307a75eeaf
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv bdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.br
_version_ 1801493150618877952

Registros relacionados