UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE MEDICINA HUMANA CARRERA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA BIOFISICA SEMESTRE ACADÉMICO 2012-10
SÍLABO I DATOS GENERALES 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
No Nombre de la asignatura Código Ciclo de estudios Créditos Nivel Campus Fecha de inicio/fin Duración semanas Prerrequisitos
1.10 Profesores
:BIOFISICA :CIEN-401 :01 :2 :Pregrado :M :19/03/2012 al 19/07/2012 :1 7 :Ninguno : FERNANDEZ PALMA, DANIEL ISAIAS ; ROLDAN LOPEZ, JOSE ANGEL ; TAVARA APONTE, GASTON ; ZAVALA SANCHEZ, RAUL EDWIN ;
II FUNDAMENTACIÓ FUNDAMENTACIÓN N El dinamismo de la materia viva y su estructura molecular son tales que en puntos determinados del conocimiento científico, sea posible aplicar métodos experimentales puramente físicos a la investigación de las propiedades y sistemas de cambio de las biomoléculas, de allí que la Biofísica aporta a la for mación del futuro medico dotándole una comprensión más sólida del funcionamiento del cuerpo humano y contribuye en la labor de investigación del médico en áreas de desarrollos más recientes como por ejemplo la medicina espacial III SUMILLA Proporciona al educando conocimie ntos básicos de la biofísica y proyecta su aplicación en la medicina. Estudia la mecánica del cuerpo humano, la relación trabajo-energía, fluidos, la hidrodinámica, la termodinámica, el movimiento ondulatorio, la óptica y la acústica, la electricidad y el magnetismo, la radioactividad, su aplicación a la biomedicina y al funcionamiento de los sistemas orgánicos. Expone la contribución de la física a la tecnología aplicada a la medicina: Radiología, Ultrasonografías, Gammagrafías, Resonancia Magnética Nuclear, Tomografía axial computarizada. IV COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA 1. Describe los aspectos más importantes del funcionamiento del cuerpo humano haciendo uso de los principios fundamentales de la Física. 2. Expone una visión panorámica de las principales aplicaciones aplicaciones de la Física en la Medicina. 3. Describe los efectos de distintos influjos físicos sobre las funciones fisiológicas. 4. Utiliza con éxito el método experimental en el estudio de sistemas biológicos
V PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE 1. Biomecánica 2. Fluidos 3. Termodinámica y Ondas 4. Electromagnetismo y Física Moderna UNIDAD 01 BIOMECANICA Duración: 19/03/2012 al 06/04/2012 1.
Describe las características de los movimientos más simples
2.
Muestra el M.C.U. y algún otro movimiento periódico.
3.
Analiza la cinemática del salto vertical
4.
Enuncia e interpreta las tres Leyes de Newton.
5.
Define el concepto físico de trabajo.
6.
Describe la energía potencial y la energía cinética y su relación con el trabajo.
7.
Define la potencia mecánica.
8.
Verifica la suma y la resta de vectores coplanares, empleando los métodos gráfico y analítico.
9.
Explica las condiciones de equilibrio de un cuerpo rígido.
10. Explica las diferentes clases de palancas y su ventaja mecánica. 11. Explica la tensión en músculos y compresiones en huesos, al funcionar algunas de las palancas en el cuerpo humano. N°Semanas
Contenidos Conceptuales
Contenidos Procedimentales
Contenidos Actitudinales
Semana 1
• Leyes de Newton: Ley de la Inercia, Ley de la fuerza y la aceleracion, ley de la accion y la reaccion. • El salto vertical. • Movimiento Circular. Fuerza centripeta. P0: Formacion de grupos, evaluacion de entrada, aprestamiento
Mediante diagramas ilustra la naturaleza vectorial de la fuerzas. Usa la descomposicion en componentes para encontrar la fuerza resultante. Utiliza el metodo grafico para deducir la aceleracion centripeta.
Muestra interes por la solucion de los problemas fisicos en el campo de la medicina
Semana 2
Semana 3
Demostraccion practica del • Equilibrio de traslacion. equilibrio de los cuerpos • Momento de una fuerza. suspendidos y apoyados. Equilibrio de rotacion. Demostracion cualitativa de • Trabajo. Energia cinetica y que todos los cuerpos en Energia potencial movimiento tienen energia y P1: Mediciones e que todos los cuerpos incertidumbre segun sea su posicion poseen energia • Tensiones y Usa diagramas para mostrar deformaciones. Modulos las diferentes formas de de elasticidad: Ley Hooke. tension o esfuerzo Usa • Propiedades viscoelasticas modelos mecanicos para de los biomateriales representar la elasticidad y P2: Ecuaciones Empiricas la viscosidad
UNIDAD 02 FLUIDOS Duración: 09/04/2012 al 28/04/2012
Muestra orden y puntualidad. Colabora con sus compañeros de clase. Muestra curiosidad cientifica
Adquiere actitud critica frente a problemas biomedicos
1. Explica los conceptos de presión y presión atmosférica. 2. Describe la variación de la presión con la profundidad 3. Explica el fenómeno de la continuidad en el flujo en los fluidos y el concepto de gasto o caudal. 4. Utiliza el teorema de Bernoulli para calcular la velocidad del fluido en los conductos. 5. Discrimina los conceptos de densidad y viscosidad 6. Explica los conceptos de capilaridad y tension superficial 7. Describe el fenomeno de la difusion N°Semanas
Semana 4
Semana 5
Semana 6
Semana 7
Semana 8
Contenidos Procedimentales • Presion, densidad, Muestra por ejemplificación densidad relativa. presión la diferencia entre fuerza y atmosférica. presión. Explica el por qué • Principio de Pascal. de los diferentes valores de • Principio de Arquímedes. la presión sanguínea en las • Variación de la presión con diferentes partes del cuerpo la profundidad humano. Explica algunos P3. Fuerza Muscular en el aspectos esenciales del Salto Vertical proceso de la respiración Explica los diferentes tipos de presión en un líquido en • Líquidos en movimiento. movimiento. Explica el Caudal o gasto. fenómeno de la viscosidad. • Teorema de Bernoulli. Especifica el tipo de fluido al Viscosidad y Ecuación de que pertenece la sangre Poiseuille segun su viscosidad. P4: Tension Superficial Describe los instrumentos de medición de caudal • Membranas permeables e Describe las fuerzas impermeables. intermoleculares de • Osmosis y Difusión. Leyes diferente naturaleza. Explica de Fick. La presión las causas de de la difusión Osmótica en los sistemas biológicos P5: Velocidad del sonido • Capilaridad y Tensión Muestra el efecto de los Superficial. detergentes sobre las • Cohesión y adherencia. fuerzas de cohesión • Elevación capilar de los intermolecular. Explica la líquidos y diámetro interior importancia de los de los capilares surfactantes en la P7: Ley de Ohm respiración pulmonar examen parcial Contenidos Conceptuales
Contenidos Actitudinales
Elabora el resumen de la clase escuchada. Muestra habilidad y cuidado en el manejo de los instrumentos de laboratorio
Demuestra interés por identificar un problema y proponer soluciones. Se esfuerza por manejar adecuadamente el vocabulario científico.
Se interesa por hallar explicación a los fenómenos de difusión a través de la piel
Mantiene el espíritu crítico durante las exposiciones generando el debate aclaratorio -
UNIDAD 03 TERMODINAMICA Y ONDAS Duración: 14/05/2012 al 02/06/2012 1. Define la temperatura en terminos del Equilibrio termico. 2. Discrimina entre los conceptos de calor y temperatura 3. Define el calor especifico de un cuerpo 4. Explica los cambios de fase o estado fisico en relacion con la transferencia de energia 5. Enuncia la Primera y Segunda Ley de la Termodinamica y señala sus respectivas aplicaciones en los sistemas vivos 6. Explica la entropia
7. Caracteriza las ondas mecanicas 8. Describe los factores que determinan la velocidad de la onda y el transporte de la energia N°Semanas
Semana 9
Semana 10
Semana 11
Contenidos Procedimentales Muestra la diferente dilatación que experimentan • Equilibrio térmico. las sustancias. Explica Temperatura. consecuencias dañinas y • Escalas termométricas. benéficas de la dilatación de • Dilatación. Clases . la materia en los seres • Teoría Cinética. Ley de los vivos. Describe el principio Gases Perfectos de funcionamiento de los P6 : Calor especifico del termómetros. Verifica agua cualitativamente las leyes de los gases • Calor, trabajo y energía. Verifica la transmisión de • Calor y temperatura. calor por convección y Energía interna. radiación, determina • Calor específico y calores experimentalmente el calor latentes específico de las sustancias P7: Ley de Ohm orgánicas • Ondas mecánicas longitudinales. velocidad Ejemplifica la presencia de del sonido. las ondas longitudinales en • Transporte de energía la naturaleza y en los sonora. Intensidad de las sistemas vivos. Determina ondas sonoras. Los experimentalmente la decibeles. velocidad del sonido. Utiliza • El efecto Doppler. los decibeles para expresar Ultrasonografía. La el nivel de sonido. Explica Ecografía las aplicaciones del efecto P8: Resistencia Electrica del Doppler Diente Contenidos Conceptuales
Contenidos Actitudinales
Muestra espíritu de colaboración con el profesor y con sus condiscipulos. Aprecia el orden y la simetría de las leyes de la naturaleza
Mantiene la unidad grupal en base a un criterio de justicia
Se muestra tolerante y justo con sus compañeros.
UNIDAD 04 ELECTROMAGNETISMO Y FISICA MODERNA Duración: 04/06/2012 al 30/06/2012 1.
Describe los fenomenos electrostaticos en funcion de la ley de Coulomb y define el campo electrico y el potencial.
2.
Define la intensidad de corriente y diferencia de potencial.
3.
Define el concepto de resistencia eléctrica y los parámetros de los que depende.
4.
Enuncia la Ley de Ohm.
5.
Discrimina entre resistencias conectadas en serie y en paralelo.
6.
Define el concepto de diferencia de potencial en una membrana celular y la transmisión del potencial de acción.
7.
Describe el efecto magnético de una corriente eléctrica.
8.
Describe el efecto fotoeléctrico, ondas de De Broglie y principio de incertidumbre de Heisenberg.
9.
Señala las características de los rayos X y su utilización en diagnósticos.
10. Caracteriza la Radiactividad y los efectos biológicos de la radiación ionizante 11. Describe la terapia con radioisótopos enuncia y la dosimetría física y biológica. 12. Describe la gammagrafía y tomografía axial computarizada N°Semanas
Contenidos Conceptuales
Contenidos Procedimentales
Contenidos Actitudinales
Semana 12
• Interaccion electrica. Ley de Coulomb. Campo electrico y potencial • Elementos de la corriente electrica. Ley de Ohm • Diferencia de potencial en una membrana celular P9: Carga y Descarga del Capacitor • Efectos magneticos de la corriente electrica. Experimento de Oersted. Ley de Ampere • Propiedades magneticas de la materia: el magnetismo en los sistemas vivos P10: Leyes de la Optica Geometrica • Emision y Absorcion de rayos X. • Radioactividad y radioisotopos • Fenomenos de la Mecanica cuantica: fotoelectricidad, rayos laser, dispersion Compton, ondas de materia, creacion y aniquilacion de pares P11: Determinacion del Diametro del Punto Ciego
Muestra la interaccion entre cuerpo electrizados y explica la naturaleza de la Se esfuerza por mejorar su corrient electrica. Mide los vocabulario cientifico elementos de una corriente electrica Reproduce el experimento de Oersted para demostrar la presencia del campo magnetico en la vecindad de una corriente electrica Explica la utlidad del magnetiismo en la orientacion de del movimiento de las aves y los animales marinos
Toma conciencia de que el ecosistema es extremadamente sensible a la contaminacion y los fenomenos disipativos
-Explica la utilización de los tubos de rayos catódicos en los instrumentos y equipos médicos. -Realiza una investigación bibliográfica sobre la producción de rayos X y sus aplicaciones en la medicina.
Toma conciencia de la necesidad de la informacion previa de la nocividad de los productos radiactivos
Semana 15
• La radiactividad y los radioisotopos • Resonancia magnetica nuclear Gammagrafia Examen de laboratorio E2
1. Expone el fundamento de los fenomenos nucleares 2. Explica la producción de radioisótopos y sustancias marcadas. 3. Explica los efectos dañinos de las radiaciones ionizantes en el cuerpo humano. 4. Explica los principios básicos de la gammagrafía y la tomografíaaxial computarizada
Asume la necesidad de investigar los efectos de las radiaciones nucelares sobre los seres vivos
Semana 16
Examen final
Prueba de desarrollo
Semana 17
Examen de Aplazados
Prueba Escrita
Semana 13
Semana 14
Desarrolla su prueba con total honestidad -
VI ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Este curso se desarrollara sobre la base de la interacccion entre docente y alumnos a traves de la exposicion de los temas señalados en el presente silabos y la ejercitacion en la solucion de problemas aplicativos. Asimismo se tratará de explicar las clases con material didactico que muestre al alumno el fenomeno fisico a tratar. Se propiciará la interacción entre estudiantes mediante el trabajo grupal y la investigación bibliográfica. Se analizará y discutirá los informes de los trabajos de casa, asi como la solucion de los examenes escritos despues de cada evaluacion escrita. VII MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS Se hara uso de, equipo multimedia, pizarra acrilica, biblioteca central, publicaciones del profesor. Equipos de laboratorio de Fisica para medicina
VIII TÉCNICAS, INSTRUMENTOS E INDICADORES DE EVALUACIÓN SUBCOMPONENTES DE EVALUACIÓN Primer componente (C1) • Trabajo bibliográfico 1(TB1) • Práctica Calificada 1(PC1) • Promedio de informes de laboratorio 1(IL1) • Examen de laboratorio 1(EL1) Segundo Componente (C2) • Trabajo bibliográfico 2(TB2) • Práctica Calificada 2 (PC2) • Promedio de informes de laboratorio 2(IL2) • Examen de laboratorio2 (EL2) Examen de Medio Ciclo (EP) Examen de Fin de Ciclo (EF)
CÁLCULO NOTA FINAL DEL CURSO O PROMOCIONAL (PROMO): • Primer Componente (C1): C1 =25%TB1+25%PC1+25%IL1+25%EL1 • SegundoComponente (C2): C2 =25%TB2+25%PC2+25%IL2+25%EL2
NOTA PROMOCIONAL (PROMO):
PROMO = 15%C1+20%EP+40%C2+25%EF Todas las evaluaciones son con escala Vigesimal El alumno estará aprobado en el curso, si PROMO 10,5
NOTA EXAMEN DE APLAZADOS (APL): Tienen derecho a participar aquellos estudiantes desaprobados con NOTA PROMOCIONAL mayor o igual a siete (7.00). ASISTENCIA A CLASES: Los alumnos con más del 30% de inasistencias a clases serán inhabilitados en el curso. • OTROS: El alumno que falte a alguna evaluación tendrá nota cero . Se justifica la inasistencia (máximo de 4 días después de la falta) a una evaluación para ser tomada solo por autorización del Director de la Escuela. •
Las
evaluaciones EP y EF fuera de las fechas programadas serán tomadas solo por autorización del Director de la Escuela Profesional dentro del plazo establecido por las autoridades de la universidad. IX PROGRAMA DE CONSEJERÍA Se ofrecera a los estudiantes de Biofisica, la orientacion tutorial durante el Ciclo en el Aula F307, en el horario de Martes 3:00 a 5:00 pm X REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BÁSICA Daniel Fernandez Palma APUNTES DE BIOFISICA David Jou M. Josep E. Llebot R., Carlos Perez G. FISICA PARA CIENCIAS DE LA VIDA Mario Parisi TEMAS DE BIOFISICA
A. Aurengo, T. Petitclerc BIOFISICA Strother G. K. FISICA APLICADA A LAS CIENCIAS DE LA SALUD J. W. Kane y M.M. Sternheim FISICA Roland Glaser BIOFISICA COMPLEMENTARIA Beatriz Alvarenga y Antonio Maximo FISICA GENERAL CON EXPERIMENTOS SENCILLOS Sears, Zemansky , Young FISICA UNIVERSITARIA Hewit G. Paul MANUAL DE LABORATORIO DE FISICA VIRTUAL bioingenieria http://www.depeca.alcala.es biomecanica http://www.wikipedia.org nanomotores http://www.ipicyt.mx altrasonografia http://salud.com REVISTAS CIENTÍFICAS UBA BIOFISICA, LA CIENCIA Y SU ENSEÑANZA UNIVERSITARIA UBA REVISTA CIENTIFICA NUMERO 8
