Electrotehnică bioinginerie

(C1)

Sisteme biologice - Biosisteme.

Sistemul poate fi definit ca un ansamblu de elemente diferite sau nu, unite prin conexiuni într-un întreg.

Tipuri de sisteme:

1. sisteme izolate - nu au schimburi de energie cu mediul; nu se găsesc în natură;

2. sisteme închise - au schimb de energie cu mediul;

3. sisteme deschise - întrețin cu mediul atat schimburi de materie cât și schimburi de energie;

Analiza sistemelor biologice se face în general prin analogie cu sistemele tehnice care sunt mult mai simple, deși exista deosebiri fundamentale între cele doua tipuri de sisteme. În acest sens putem menționa că spre deosebire de sistemele tehnice, inlocuirea unui element intr-un sistem biologic poate fi urmată de totală restructurare a sistemului. De asemenea, trebuie specificat ca sistemele vii constituie un model pentru sistemele tehnice artificiale.

Caracteristicile unui sistem biologic:

- caracterul dinamic

⤷ biosistemele realizeaza permanent un schimb de substanțe și de energie cu mediul înconjurător;

- caracterul informational

⤷ biosistemele receptioneaza, prelucrează și transmit informația;

- organizarea structural-functionala

⤷ biosistemele se caracterizează printr-o mare stabilitate, care se datorează numărului mare de conexiuni care au loc în procesul de autoreglare;

⤷ numerosi parametrii fiziologici și ecologici sunt controlati pe aceasta cale: temperatura corpului, presiunea sangelui;

- integralitatea

⤷ biosistemele poseda caracteristici pe care nu le găsim la părțile lui componente;

⤷ ex: prin procesul de simbioza, ciupercile și algele dau naștere unui grup de plante complet diferite de alge sau ciuperci;

⤷ ex: un rozător aflat în captivitate este mult mai rezistent la pesticide decât în condițiile lui naturale;

- faptul ca sunt neomogene

⤷ niciun sistem biologic nu este omogen;

⤷ dacă la sistemele vii optimizarea numărului de senzori se face natural, în cazul măsurilor efectuate artificial, ea se face prin intervenția omului. Aceasta dificultate apare la masuratorile din biomedicina, cat și la masuratorile din ecologie;

În cadrul sistemelor biologice exista mai multe nivele de organizare:

1. nivelul individual;

2. nivelul poulational;

3. nivelul ecosistemului;

4. nivelul biosferic;

Simbioza = tip de relație obligatorie dintre două sau mai multe organisme în urma căreia trag foloase ambele (albinele - florile).

Semnalul. Zgomotul.

Termenul de semnal aparține unei familii mai numeroase care deriva din ‘semn’ și indiferent dacă reprezinta un obiect sau un simplu simbol, el contine o informatie.

Semnalul = este un proces fizic (fenomen) considerat ca fiind purtător de informații intenționate sau nu.

Zgomotul este un semnal natural neputand transmite informații intenționate. De asemnea, zgomotul mai poate fi definit ca fiind ceea ce ne deranjează într-o activitate sau într-un proces de masurare. În domeniul medical, zgomotul este legat de noțiunea de artefact. D.p.d.v. al radiocomunicatiilor, campul electromagnetic generat de o descărcare atmosferica este numit zgomot.

Există 2 mari clase de semnale:

1. analogice

⤷ cu timp continuu;

⤷ sunt deschise de funcții continue;

⤷ sunt de regula semnale naturale;

2. numerice - discrete;

Dupa sursa care le produce, semnalele pot fi:

- naturale

⤷ cele mai importante sunt semnalele biologice produse de ființele vii;

⤷ ex: campul electromagnetic generat de o descărcare atmosferica/ de un cutremur/ de un vulcan/ de radiatii infrarosii;

⤷ semnalele de acest tip pot fi utilizate la detecția, localizarea, supravegherea unor fenomene naturale;

- artificiale

⤷ un exemple de astfel semnale este cel tehnic produs de sistemele tehnice. Semnalele tehnice au fost inspirate din semnalele naturale;

În cadrul semnalelor biologice se remarca printr-o importanță deosebită semnalele biomedicale. Acestea sunt folosite în domeniul medical pentru extragerea de informații. Semnalele biomedicale se pot clasifica după:

- natura lor fizica;

- după caracterul semnalului;

- dupa aplicatia biomedicala;