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Matemática respiratória

Publicado em 29 setembro 2005

Por Eduardo Geraque

Agência Fapesp - O Laboratório de Engenharia Térmica e Energia da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), coordenado pelo professor Jurandir Yanagihara, acaba de obter mais um avanço no campo da bioengenharia. O resultado vem da dissertação de mestrado de Cyro Albuquerque Neto, que desenvolveu um programa de computador que calcula as concentrações de monóxido de carbono (CO) pelo corpo humano.
O grande trunfo da ferramenta computacional é apresentar um modelo matemático do sistema respiratório. As equações calculam a quantidade de gás a partir da composição do ar inspirado e dos parâmetros fisiológicos humanos. "Uma das simulações já realizadas, após a validação do equipamento, analisou a poluição urbana de São Paulo", disse Yanagihara à Agência FAPESP.
Um dos critérios estabelecidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) diz que a média da concentração de CO durante oito horas, em zonas como a região metropolitana de São Paulo, não deve ultrapassar o valor de 9 partes por milhão. "O nosso modelo mostrou que essa concentração é adequada para um indivíduo que tenha feito atividades físicas moderadas", explica o professor da Poli.
Uma das vantagens do novo programa de computador, que está concluído, é poder substituir outros tipos de experimentos. "É uma ferramenta para ser usada no lugar de pessoas colocadas para respirar altas concentrações de monóxido", disse Yanagihara. Apesar de a ferramenta ser feita a partir de um sistema complexo, ela permite a realização de análise simples de vários fenômenos envolvendo o gás carbônico (CO2).
Outra aplicação do programa, já usada pelos engenheiros da Poli, está relacionada à medição da influência da variação do oxigênio e do gás carbônico durante a exposição ao monóxido. Essa situação ocorre principalmente em incêndios. Como o fogo consome o oxigênio disponível no ambiente e libera normalmente CO2, as concentrações de monóxidos também aumentam.
O programa mostrou que, para quem respira naquele ambiente, a hiperventilação pulmonar antecipa a absorção do monóxido livre no local. Nesse caso, o risco de intoxicação também aumenta. Segundo o professor do Poli, em ambas as situações o modelo apresentou coerência com todos os dados experimentais e mostrou ser bem representativo do transporte de CO no corpo humano.