Come noto, la disponibilità di una conoscenza formalizzata sul sistema respiratorio è elemento essenziale per lo sviluppo di diversi settori della bioingegneria, quali, ad esempio, il progetto di sistemi ed apparati di nuova concezione in diagnostica respiratoria, in ventilazione artificiale, in medicina sportiva. Così, anche il progetto di sistemi avanzati per la sopravvivenza in condizioni estreme, dalle stazioni spaziali a quelle sottomarine, è sempre stato condizionato dall'avanzamento delle conoscenze di base sul sistema respiratorio. A titolo di esempio, fu proprio la NASA a finanziare, nel quadro della ricerca finalizzata al volo dell'uomo nello spazio, il primo studio di tipo fisico-matematico sulla ventilazione alveolare e sui relativi meccanismi di controllo. In tale ampio contesto, era necessario limitare gli argomenti oggetto di questa prima scuola sulla bioingegneria del sistema respiratorio. È sembrato, allora, opportuno porsi come obiettivo principale quello di presentare alla comunità dei bioingegneri il lessico, i problemi e le conoscenze di base sulla fisiopatologia e sulla modellistica del sistema respiratorio, nonché di limitarsi ad utilizzare, come esempio applicativo, la ventilazione artificiale ed il monitoraggio della meccanica respiratoria nei pazienti in terapia intensiva. A conclusione della scuola sono previste, poi, alcune lezioni dedicate ad argomenti di particolare attualità e suscettibili di sviluppi anche importanti in un futuro ormai prossimo.
Fisiologia del sistema respiratorio: struttura e funzione del sistema respiratorio, elementi di fisiopatologia della meccanica respiratoria, metodi di analisi del sistema respiratorio - meccanica respiratoria: respiratory mechanics from physiology to models, meccanica della parete toraco-addominale, modelli funzionali della meccanica respiratoria, modelli morfometrici della meccanica respiratoria, fluidodinamica nelle vie aeree, conseguenze funzionali del rimodellamento delle vie aeree - scambi gassosi: diffusione attraverso la membrana alveolare, trasporto dell'ossigeno nei tessuti biologici, controllo della ventilazione - terapia intensiva: la ventilazione a supporto di pressione (psv) nei pazienti affetti da insufficienza respiratoria acuta, analisi dei segnali respiratori di flusso e pressione in ventilazione meccanica, identificazione on-line della meccanica respiratoria in terapia intensiva - temi di frontiera: la ventilazione liquida, meccanica oscillatoria del sistema respiratorio, l'ossido nitrico per il monitoraggio dell'infiammazione.
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