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Resumo:

Apresenta-se, nesta tese, a teoria de crescimento finito de materiais biológicos induzido por tensões (do inglês; Stress Induced Growth) dentro do contexto da termodinâmica dos meios contínuos, estabelecendo as equações de governo para estes materiais. Esta teoria é desenvolvida a partir da teoria de crescimento finito de materiais termo elásticos.

As equações de governo são deduzidas usando as leis básicas de balanço de massa, balanço de momentum linear e angular e o balanço de energia mecânica (que expressa a primeira lei da termodinâmica), além das equações constitutivas que descrevem o comportamento destes materiais e as considerações termodinâmicas que restringem as equações constitutivas a partir da segunda lei da termodinâmica.

Se apresenta um modelo onde o crescimento do material é regulado por a activação das superfícies homeostatica, de reabsorção e crescimento, baseado em um procedimento estabelecido em plasticidade, onde o conjunto de variáveis de crescimento é análogo ao conjunto de variáveis de uma família de materiais termo-elasto-plásticos.

São apresentados também, estudos preliminares sobre o comportamento de tecidos biológicos num exemplo no sistema cardiovascular associado ao crescimento e a reabsorção, causados por uma hipertrofia cardíaca. Neste exemplo é analisado como um crescimento circunferencial provoca uma distribuição de tensões residuais e como, a partir destes análises é possível determinar um padrão de crescimento nestes tecidos. O modelo apresentado constitui uma primeira fase no estudo dos processos de crescimento e reabsorção em tecidos biológicos e na implementação de ferramentas para a simulação destes processos usando métodos computacionais.