Banca de DEFESA: MARCOS VINÍCIUS TEMPLE

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MARCOS VINÍCIUS TEMPLE
DATA : 22/11/2024
HORA: 14:00
LOCAL: https://conferenciaweb.rnp.br/sala/wagner-18
TÍTULO:

Um Modelo para Ventilação Pulmonar, Transporte de Gases e Autorregulação do Sistema Respiratório

PÁGINAS: 94
RESUMO:

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um modelo que abrange a mecânica pulmonar, a troca de gases e parte do sistema circulatório, além de um componente de controle dos parâmetros respiratórios em resposta às concentrações dos principais gases envolvidos na respiração. O modelo foi implementado computacionalmente com o intuito de ser didático e simplificado mas reproduzindo o comportamento observado na literatura desses sistemas, além da possibilidade da mudança de parâmetros para simulação de condições diversas de atividade e patologias. O modelo da mecânica pulmonar foi baseado em um modelo obtido da literatura, sem alterações significativas, com um circuito elétrico análogo ao pneumático que foi solucionado para chegar às equações diferenciais que descrevem a sua dinâmica, e então foram resolvidas por meio de métodos de integração numérica computacionalmente. O modelo compartimental da troca de gases foi desenvolvido com base em outro trabalho encontrado na literatura, com a diminuição do número de compartimentos, parâmetro de entrada alterado para poder receber um fluxo de ar variável periódico, e considerando como gases de interesse e que realizam trocas somente o oxigênio e o dióxido de carbono através de difusão simples. O componente do controle respiratório é uma relação da ventilação total com as pressões parciais de oxigênio e dióxido de carbono, incluindo a atividade de quimiorreceptores, que atuam para regular o ritmo respiratório, e do estímulo dos músculos envolvidos na respiração. Para a implementação computacional, foi utilizada a linguagem de programação Python. Os modelos foram desenvolvidos e testados isoladamente antes de serem integrados com o componente de controle da respiratório, sendo validados com os artigos de referência e literatura disponível. O sistema integrado contendo os modelos e componente de controle foi implementado após a validação e simulado para cenários de repouso, atividade física e recuperação. Seus resultados foram validados da mesma forma, e a ação do controle respiratório foi avaliada com base nos valores de frequência respiratória, débito cardíaco, pressões parciais nos capilares e volumes que foram gerados, estando dentro do esperado para o nível de atividade simulado. Para simular condições patológicas de doença pulmonar obstrutiva crônica foram avaliados os impactos isolados e agregados da alteração da resistência de ar alveolar e coeficiente de difusão dos gases, e a simulação dos mesmos cenários de atividade foram realizados. Observou-se efeitos significantes no controle respiratório, com o aumento da frequência mais rápido e maior tempo necessário para a recuperação. Apesar do modelo desenvolvido ter aspectos simplificados em relação a outros modelos encontrados na literatura, foi possível reproduzir um comportamento esperado para o sistema respiratório.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1760474 - PATRICIA APARECIDA DA ANA
Membro Titular - Examinador(a) Externo ao Programa - 2187299 - WAGNER SHIN NISHITANI
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - CYRO ALBUQUERQUE NETO - FEI
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 2123666 - FERNANDO SILVA DE MOURA
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 2090031 - ILKA TIEMY KATO PRATES
Membro Suplente - Examinador(a) Externo ao Programa - 1957691 - RONNY CALIXTO CARBONARI