EA097 Técnicas Experimentais em Engenharia Biomédica

1. Ementa

Estudo de propriedades do potencial de ação. Atividade elétrica e mecânica do músculo esquelético. Eletrocardiograma. Propriedades elétricas e contráteis do músculo cardíaco. Biofísica básica.

2. Critério de Avaliação

A Média será obtida da seguinte forma:
M = MR*0,7 + NP*0,3,
sendo que MR é a média dos relatórios e NP é a nota do projeto. Se M >= 5,0 então o aluno estará aprovado com Média Final MF=M, Se M<5 então o aluno deverá fazer exame.
A média final será calculada da seguinte forma: MF=(M+E)/2, sendo que E é a nota do exame.
Se MF>= 5,0 o aluno estará aprovado. OBS: alunos com presença inferior a 75% estarão automaticamente reprovados.

3. Bibliografia

-AIDLEY, J. D., 1989. The Physiology of Excitable Cells. Cambridge University Press, 3rd ed., Cambridge.
-BERS, D. M., 2002. Excitation-Contraction Coupling and Cardiac Contractile Force. Kluwer Academic Publishers, 2nd ed., The Netherlands.
-GARCIA, E. A.C., 1997. Biofísica. Sarvier, São Paulo.
-HILLE, B., 1992.  Ionic Channels of Excitable Membranes. Sinauer Associates Inc., 2rd ed., Sunderland.
-SPERELAKIS, N & BANKS, R.O. (eds.), 1993. Physiology. Little, Brown & Co., Boston.
-WEBSTER, J.G.,1992.  Medical Instrumentation – Application and Design, Houghton Mofflin Co.,  2a ed., Boston.
-JUNQUEIRA, LC & CARNEIRO, J., 1991. Biologia Celular e Molecular. Guanabara Koogan, 5ª Ed., Rio de Janeiro.
-KOOLMAN J & RÖHM K-H, 2005. Bioquímica: texto e atlas. Artmed, 3a Ed., Porto Alegre.
-MAHAN BM, 1995. Química: um curso universitário. Edgard Blücher, 4ª Ed., São Paulo.
-WEISS, FT, 1996. Celular Biophysics. Vol. 1, Transport. MIT Press, Cambridge, Massachusets.
-FEYNMAN, RP; LEIGHTON, RB & SANDS, M., 1963.  The Feynman lectures on Physics., vol., 1, Mei YA Publications, Taipei, China.1.

4. Programa

10/ago
Apresentação. Critério de avaliação. Datas de provas e exame.

12/ago
O biopotencial. Modelo simplificado da célula (Modelo 1). Equação de Nernst. Transporte através da membrana. Cálculo do número de íons.

17/ago
Equilíbrio de Donnan (Modelo 2). Introdução do equilíbrio osmótico. Transporte ativo de íons. Existência da bomba de Na+. Natureza eletrogênica da bomba de Na+/K+.

19/ago
O potencial de repouso. Relação com o potencial de equilíbrio dos íons. O eletrodo de K+. Projeto de um eletrodo sensível a íon.

24/ago
Atividade laboratorial: Equação de Nernst

26/ago
Potenciais bioelétricos. Potencial de ação (PA). Preparações biológicas. O axônio gigante de lula. Registro de biopotenciais e a estimulação elétrica das células. Características dos PAs em células nervosas e musculares. Relação intensidade-duração. Aplicação. Latência. Acomodação. Refratariedade. PA composto e estimulação extracelular.

31/ago
Bases iônicas do PA. Teoria de Bernstein. Teoria do sódio. Técnica de "voltage-clamp". Medição de correntes durante o PA. Modelo de Hodgkin-Huxley (H-H). Medição de correntes e condutâncias celulares. Modelo físico conceitual de H-H. Cálculo da forma do PA. Modelo computacional disponível. Modelo elétrico. Canais iônicos.

09/set
Atividade laboratorial: Simulação do PA. HH-SIM e Lab-Heart.

09/set
Atividade laboratorial: Simulação do PA. MATLAB
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1359535/pdf/jphysiol01248-0130.pdf
artigo Diogo

14/set
Atividade laboratorial: Simulação do PA. MATLAB

16/set
Propagação de potenciais elétricos no nervo. Teoria dos circuitos locais e modelo do núcleo condutor.

21/set

Atividade laboratorial: Modelo do núcleo condutor

23/set
Atividade elétrica do coração. Propagação da atividade elétrica no coração. Eletrocardiograma.

28/set
Atividade laboratorial: Modelo do dipolo

30/set
Contração muscular. Acoplamento excitação-contração no músculo estriado.

05/out
Atividade laboratorial: Ultrasom

07/out
Atividade laboratorial: Ultrasom

14/out
Ultrasom