Biomechanik - Grundlagen und Modellbildung

Worum geht's

Du lernst, wie mechanische Prinzipien auf biologische Systeme angewendet werden, um deren Funktion zu verstehen, krankhafte Veränderungen vorherzusagen und mögliche Therapieansätze zu erarbeiten. Anhand von Beispielen (z. B. Lunge, Knochen, kardiovaskuläres System) übst du Modellbildung: von anatomisch-physiologischen Grundlagen über Auswahl relevanter Effekte bis zur einfachen mathematischen Beschreibung. Schwerpunkte sind Gewebemechanik (passiv/aktiv, Wachstum, Remodelling) und Strömungs- bzw. Transportmodelle in Blutgefäßen und Atemwegen (Vergleich 3D/1D/0D).

Was du danach kannst

• relevante mechanische Prinzipien in biologischen Systemen erkennen
• maßgebliche physikalische Effekte identifizieren
• einfache mathematische Modelle aus der Biologie ableiten
• Homogenisierungskonzepte für Gewebe anwenden (Strukturmechanik)
• Dimensionsreduktion von Strömungen in Kreislauf und Lunge durchführen (Fluidmechanik)
• Überblick über gängige Modellierungsansätze und Anwendungsbereiche gewinnen

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen; Inhalte werden am Tablet-PC angeschrieben und als Handout bereitgestellt
• ÜbungGemeinsames Erarbeiten und Lösen von Beispielaufgaben zur Anwendung der Modellbildung

Lehrmethode

• Vortrag am Tablet-PCTheoretische Inhalte werden live angeschrieben, damit du sie ins Handout übernehmen kannst
• ÜbungsaufgabenPraktische Anwendung der Theorie und Training im Ableiten einfacher Modelle
• LernplattformBereitstellung von Lernmaterialien