Publicado pela Agência USP de Notícias 22/09/2005

Software mede concentrações do gás em pulmões, sangue e tecidos a partir da composição do ar inspirado e de parâmetros fisiológicos dos seres humanos

Para medir os efeitos dos poluentes do ar no organismo, o engenheiro Cyro Albuquerque Neto criou um programa de computador que calcula as concentrações de monóxido de carbono (CO) pelo corpo. O programa possui um modelo matemático do sistema respiratório, com equações que usam a composição do ar inspirado e parâmetros fisiológicos humanos para medir os níveis do gás nos pulmões, sangue e tecidos.

O modelo, descrito na dissertação de mestrado do engenheiro apresentada na Escola Politécnica (Poli) da USP, divide o sistema respiratório em seis grandes compartimentos: alvéolos e capilares pulmonares, sangue arterial e venoso, capilares dos tecidos e os próprios tecidos. "Cada compartimento possui uma equação que leva em conta o transporte dos gases pelo corpo e fornece as concentrações de CO, gás carbônico (CO2) e oxigênio (O2) ao longo do tempo", explica.

Os cálculos são baseados na composição do ar inspirado e parâmetros fisiológicos do corpo. "O volume dos compartimentos, o débito cardíaco, a ventilação e o metabolismo são levados em conta, variando de acordo com peso, idade e atividade física", relata o engenheiro. "Os capilares dos pulmões são subdivididos em 30 compartimentos, para representar a não uniformidade da passagem de gases pelo órgão, que se satura de oxigênio no primeiro terço dos vasos."

Hemoglobina
O pesquisador explica que a quantidade de CO no corpo é indicada pelo nível de moléculas do gás ligadas as moléculas de hemoglobina do sangue (carboxihemoglobina).

"O monóxido de carbono tem 250 vezes mais afinidade com a hemoglobina do que o oxigênio", destaca. "Num incêndio, por exemplo, cai o nível de oxigênio e aumenta o de CO, que ocupa o espaço do oxigênio no sangue e causa hipoxia nos tecidos."
Em testes, o programa apresentou resultados compatíveis com estudos anteriores sobre os efeitos do CO no corpo humano. "A vantagem do modelo matemático é fornecer dados sem necessidade de fazer experimentos", afirma Albuquerque Neto. "Os resultados mostraram que os critérios do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), em que a concentração média de CO na atmosfera durante 8 horas não deve ultrapassar 0,0009%, são adequados para uma pessoa exposta a poluição em dias críticos, realizando atividade física moderada".

Segundo o engenheiro, "o programa mostra que a hiperventilação do pulmão antecipa a absorção de CO em casos de incêndio, quando a pessoa respira mais rápido para tentar eliminar gás carbônico e corre o risco de se intoxicar". O modelo matemático também será usado em pesquisas para medir os níveis de outras substâncias poluentes no organismo. O trabalho foi orientado pelo professor da Poli Jurandir Itizo Yanagihara.

http://www.usp.br/agen/repgs/2005/pags/209.htm

Agência USP de Notícias

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