Biofísica 2ª Ed.

Biofísica para Ciências da Saúde 2ª Ed.

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Descrição do Produto

O objecto central desta obra é o ser humano. No capítulo primeiro dá-se especial ênfase à linguagem física e à utilização das ferramentas matemáticas no seu estudo.
Introduzem-se depois noções de regulação e controlo, aplicados posteriormente na compreensão da homeotermia. Abordam-.se os aspectos biofísicos da condução nervosa.
A mecânica de fluidos é abordada na circulação sanguínea e na ventilação pulmonar.
A biofísica da produção, captação e interpretação dos sons é aplicada à génese da fala e da audição.
No capítulo oitavo são referidas as propriedades da radiação electromagnética. Finalmente o sistema locomotor é exposto sob o ponto de vista de mecânica do estado sólido.

SOBRE A AUTORA

Lígia Maria da Silva Rebelo Gomes nasceu em Julho de 1969 no concelho de Chaves, distrito de Vila Real. Actualmente, é Professora Associada da Faculdade de Ciências de Saúde da Universidade Fernando Pessoa. É Doutorada em Química pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e Licenciada em Ciências Farmacêuticas pela Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto. Leciona, desde 1998, as disciplinas de Biofísica e Biomecânica em diversos cursos da área das Ciências da Saúde. É autora e co-autora de diveras publicações nacionais e internacionais e co-editora de revistas científicas internacionais.

ÍNDICE

Capítulo 1 – A física: objectivos e métodos
1 A física e os seres vivos
1.1 A física clássica
1.2 Os conceitos relativistas e a interacção entre sistemas
1.3 O organismo vivo como sistema aberto
2 As analogias e os modelos: sua importância e significado
2.1 As analogias
2.2 Os modelos
3 Conceitos fundamentais em física: a matéria, as ondas as interacções
3.1 A constituição da matéria
3.2 As ondas
3.3 As interacções
4 A utilização da matemática
4.1 Variáveis, funções e gráficos
4.2 Operações matemáticas
4.3 Importância da utilização de expressões matemáticas no estudo da biofísica
5 As dimensões das grandezas físicas e a e análise dimensional
5.1 Equações de dimensões
5.2 Homogeneidade das fórmulas e análise dimensional

Capítulo 2 – A regulação e o controlo
1 Introdução à regulação
1.1 Ciclo de regulação
1.2 Exemplo simples: controlo da hormona T3
1.3 Estados estacionários: pontos de funcionamento
2 Regulação de uma variável e controlo proporcional
2.1 Ganho em ciclo aberto
2.2 Retroacções negativa e positiva
2.2.1 Retroacção negativa: variação da área da pupila com a intensidade luminosa
2.2.1 Retroacção positiva
2.3 Regime transitório
2.4 Exemplo: a regulação da concentração de uma hormona no sangue
3 Controlo proporcional e controlo derivativo
3.1 Regulação da glicemia
3.1.1 Ciclos de regulação
3.1.2 Teste de tolerância à glucose
4 Ciclo de retroacção e respostas biológicas
5 Controlo proporcional, integral e derivativo

Capítulo 3 – O impulso eléctrico e o fluxo nervoso
1 Os factos observáveis
1.1 Células nervosas
1.2 O potencial de repouso da membrana do axónio
1.3 Resposta da membrana a um estímulo
1.4 Exemplo de um circuito de transmissão do potencial de acção
1.5 O transporte de iões
2 As principais variáveis
2.1 Campo eléctrico e força eléctrica
2.2 Potencial eléctrico e diferença de potencial
2.3 Capacitância
3 Algumas leis relacionadas com o fluxo eléctrico
3.1 Lei de Ohm e corrente eléctrica
3.2 Equação de Nernst-Planck
3.3 Circuito RC: carga e descarga de um condensador
4 Modelos para a condução nervosa no axónio
4.1 Comportamento da membrana em repouso
4.2 Comportamento do axónio quando submetido a um estímulo fraco
4.3 Resposta a um estímulo forte: o potencial de acção
5 Regulação da transmissão do impulso eléctrico pelo axónio.
5.1 Ciclos de rectroacção do sódio e do potássio
6 Factores que influenciam a transmissão do impulso eléctrico
6.1 Factores que alteram o potencial de repouso
6.2 Factores que alteram a permeabilidade dos canais
6.3 Canalopatias

Capítulo 4 – A pele e a homeotermia
1 Os factos observáveis.
1.1 A produção de calor pelo organismo
1.2 A dissipação de calor pelo organismo
1.3 A temperatura cutânea
1.4 O controlo da temperatura
2 As principais variáveis
2.1 Temperatura
2.2 Calor
2.3 Fluxo de calor
3 Alguns conceitos fundamentais sobre trocas térmicas
3.1 Transporte de calor por condução
3.2 Transporte de calor por convecção
3.3 Transporte de calor por radiação
3.4 A vaporização
3.5 Os diferentes mecanismos de transporte de calor no corpo humano
4 Modelos para o equilíbrio da temperatura corporal
4.1 Modelo para o equilíbrio da temperatura do corpo
4.2 A importância da sudação
4.3 Modificação da condutividade térmica da fronteira
5 Ciclo de controlo da temperatura corporal
5.1 Analogia com um circuito de aquecimento
5.2 Aplicações à homeotermia
6 Estados de alteração da temperatura corporal
6.1 Hipotermia
6.2 Hipertermia
6.3 O episódio febril

Capítulo 5 – A dinâmica da circulação sanguínea
1 Factos observáveis relacionados com o sistema circulatório
1.1 A circulação sanguínea
1.2 Breve descrição do fluido sanguíneo
1.3 Vasos sanguíneos
1.4 Sistema de controlo
2 As principais variáveis
2.1 Densidade e massa volúmica
2.2 Pressão
2.2.1 Pressão hidrostática
2.2.2 Pressão osmótica
2.3 Débito, caudal ou fluxo
2.4 Viscosidade
2.5 Trabalho
3 Alguns conceitos fundamentais sobre dinâmica de fluidos
3.1 Definições importantes
3.2 Lei da conservação do débito
3.3 Dinâmica de fluidos perfeitos
3.4 Dinâmica de fluidos viscosos
3.4.1 Perda de carga em ramificações em série e em paralelo
3.4.2 Fluidos não newtonianos
3.4.3 Resistência ao movimento nos fluidos
3.5 Regime laminar e regime turbulento
4 Modelos para a circulação sanguínea
4.1 O débito e o trabalho cardíacos
4.1.1 O trabalho cardíaco
4.1.2 O débito cardíaco
4.2 A pressão hidrostática do sangue
4.3 Dinâmica sanguínea
4.3.1 Comprimento e diâmetro do vaso
4.3.2 Viscosidade do sangue
4.3.3 Fluxos laminar e turbulento
4.4 Estudo dos fenómenos a nível capilar
4.4.1 Pressão oncótica
4.4.2 Pressão hidrostática
4.4.3 Mecanismos de passagem de substâncias
5 Regulação da circulação sanguínea
6 Estados de alteração da dinâmica circulatória
6.1 Edemas
6.2 Hemorragia
6.3 Estenose vascular
6.4 Aneurisma
6.5 Comunicações
6.6 Hipertensão de origem vascular

Capítulo 6 – A função respiratória pulmonar
1 Os factos observáveis
1.1 Os pulmões
1.2 Os alvéolos e estruturas relacionadas
1.3 Membrana respiratória
1.4 Estruturas de suporte
1.5 A composição do ar
2 As principais variáveis
2.1 Elasticidade
2.2 Complacência
2.3 Coeficiente de difusão
2.4 Tensão superficial e energia de superfície
2.5 Tensão interfacial
2.6 Agentes tensioactivos ou surfactantes
3 Algumas leis fundamentais
3.1 Lei de Dalton para pressões parciais
3.2 Lei de Henry
3.3 Transporte de moléculas: leis de Fick da difusão
3.4 Sobrepressão e lei de Laplace
4 Modelos para a ventilação pulmonar e para as trocas gasosas
4.1 O ciclo respiratório
4.2 O trabalho respiratório durante um ciclo
4.2.1 Forças devidas à elasticidade
4.2.2 Forças devidas à tensão superficial
4.3 Trocas gasosas
5 Regulação da ventilação pulmonar
5.1 Algumas características da ventilação pulmonar
5.2 Definição de variáveis
5.2 Ciclo de regulação
6 Estados de alteração da função respiratória
6.1 Pneumotórax
6.2 Deficiência de tensioactivo pulmonar
6.3 Proteinose alveolar
6.4 Doença pulmonar obstrutiva crónica
6.5 Hipóxia

Capítulo 7 – O som e a bioacústica
1 Os factos observáveis
1.1 O aparelho fonatório humano
1.2 O aparelho auditivo
2 Alguns conceitos fundamentais relativos à mecânica ondulatória
2.1 Elasticidade e plasticidade
2.2 Ondas longitudinais
2.2.1 Parâmetros característicos das ondas
2.2.2 Ondas sonoras
2.2.3 Velocidade de propagação do som
2.3 Ressonância
2.3.1 Ondas estacionárias
2.3.2 Condições de ressonância em tubos acústicos
2.4 Propriedades das ondas
3 Características fisiológicas do som
3.1 Intensidade da onda sonora
3.2 Altura ou frequência
3.3 Timbre
3.4 Classificação dos sons
4 Modelos para a produção e descodificação de ondas sonoras
4.1 A produção da voz
4.2 O ouvido: relação estrutura/função
4.2.1 O ouvido externo: captação e condução do som
4.2.2 Ouvido médio: conversão de onda sonora em energia mecânica
4.2.3 O ouvido interno: conversão de energia mecânica em impulso eléctrico
5 Controlo da voz e da audição
5.1 Controlo da voz
5.2 Controlo da audição
6 Estados de alteração do funcionamento dos aparelhos fonatório e auditivo
6.1 Aparelho fonatório
6.2 Aparelho auditivo

Capítulo 8 – Radiações ionizantes e seus aspectos biológicos
1 As radiações ionizantes
1.1 Reacções nucleares e radiação nuclear
1.1.1 Isótopos
1.1.2 Tipos de radiação emitida pelos radioisótopos
1.1.2.1 Radiação ?
1.1.2.2 Radiação ?
1.1.2.3 Radiação ?
1.1.3 Reacções nucleares: processos de transformação
1.2 Radiação X
1.3 Variação da intensidade da radiação ionizante com a espessura do meio
1.4 Detecção da radiação ionizante
1.4.1 Detector de Geiger-Müller
1.4.2 Cintiladores sólidos
1.4.3 Cintiladores líquidos
2 Efeitos biológicos da radiação ionizante
2.1 Lesões a níveis estruturais
2.2 Quantificação dos efeitos biológicos da radiação
2.2.1 Actividade e tempo de semi-vida
2.2.2 Dose absorvida
2.2.3 Exposição
2.2.4 Dose equivalente
3 Aplicação das radiações ionizantes em medicina
3.1 Radioisótopos utilizados em medicina
3.1.1 Radioisótopos para diagnóstico
3.1.1.1 Medida de fluidos corporais
3.1.1.2 Imagiologia com radioisótopos
3.2 Radiação X em medicina
3.2.1 Radiologia convencional
3.2.2.1 Produção da radiação X
3.2.2.2 Detecção da radiação X em chapa radiográfica
3.2.2 Mamografia
3.2.3 Tomografia e tomografia computadorizada
4 Medição e controlo da radiação
4.1 Níveis de radiação
4.2 Protecção da radiação e regulamentação

Capítulo 9 – Biomecânica do sistema locomotor
1 Sistema locomotor
1.1 Breve descrição da constituição do osso
1.2 Breve descrição da unidade funcional do músculo esquelético
2 Biomecânica do sistema músculo-esquelético: as principais variáveis
2.1 Posição e variação de posição
2.2 Velocidade
2.3 Aceleração
2.4 Força
2.5 Momento de uma força
2.6 Centro de massa e centro de gravidade
2.7 Energia, Trabalho e Potência
3 Noções fundamentais em biomecânica
3.1 Cinemáticas linear e circular
3.1.1 Parâmetros mínimos para a caracterização do movimento nas diversas dimensões
3.2 Cinéticas linear e circular
3.2.1 Classificação das forças
3.2.1.1 Forças de não contacto
3.2.1.2 Forças de contacto
4 Análises e modelos biomecânicos simples
4.1 Cinemática da caminhada
4.2 Cinética linear: equilíbrio estático
4.3 Cinética circular: equilíbrio
4.4 Modelos biomecânicos para as articulações
4.5 Alavancas e movimentos musculares
5 Propriedades dos materiais: elasticidade e deformação

Apêndice A – Aplicação da termodinâmica a sistemas biológicos
1 Noções gerais
1.1 Microestados e equilíbrio do sistema
2 As principais variáveis e leis termodinâmicas
2.1 Energia interna de um sistema e primeiro princípio da termodinâmica
2.2 Entropia e segundo princípio da termodinâmica
2.2.1 Entropia e equilíbrio
2.2.2 Variação de entropia durante um processo que ocorra num sistema isolado
2.2.3 Variação da entropia durante um processo que ocorra num sistema não isolado
2.2.4 A entropia e a produção de calor pelo metabolismo nos seres vivos
3 Energia livre de Gibbs e reacções químicas
3.1 Variação da função de Gibbs em sistemas biológicos

Apêndice B – Unidades de grandezas, constantes físicas e factores de conversão
Apêndice C – Soluções dos problemas propostos
Apêndice D – Grandezas Vectoriais

Informação Adicional

Peso 1.173 kg
Dimensões 21 × 2,9 × 28 cm
Edição

Ano

2012

Páginas

478

ISBN

978-989-643-096-2

Língua

Português