Biofísica
Codi: 102962 Crèdits: 7| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2502442 Medicina | FB | 1 | A |
Fe d'errades
S'ha fet canvis en el responsable de l'assignatura, ara és el professor Alex Peralvarez Marin (alex.peralvarez@uab.cat)
Professor/a de contacte
- Nom:
- Josep Bartomeu Cladera Cerda
- Correu electrònic:
- Josep.Cladera@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- català (cat)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- Sí
- Grup íntegre en espanyol:
- No
Equip docent
- Mireia Duñach Masjuan
- David Garcia Quintana
- Josep Bartomeu Cladera Cerda
- Alex Peralvarez Marin
- Maria Isabel Marin Garcia
- Nuria Benseny Cases
Prerequisits
Per un correcte seguiment de l’assignatura, l’alumne haurà de tenir els coneixements teòrics i la capacitat de resolució de problemes corresponents a les assignatures de Física i Matemàtiques del Batxillerat.
El punt de partida per la física del cos humà serà l'esmentat prèviament, i tot i que en alguns casos els coneixements indicats puguin aparèixer en alguns temes, serà només a títol introductori. En aquest sentit, per exemple, és imprescindible el coneixement dels aspectes bàsics de trigonometria i d'òptica geomètrica aplicada als dioptres esfèrics i les lents esfèriques primes.
Objectius
L’assignatura de Biofísica es cursa durant el primer curs del Grau de Medicina (anual) i forma part de les assignatures de formació bàsica. Amb ella es pretén oferir una formació bàsica de fenòmens físics que tenen importància cabdal tant en l’estructura com en la funció que desenvolupen els éssers vius en estat de salut. S'abordaran també algunes situacions patològiques.
El programa de l’assignatura aprofundeix en l’aplicació de les lleis de la física en l’anàlisi dels fenòmens biològics i, en alguns casos, es donen interpretacions a nivell molecular. També s’aborda el funcionament d’aparells i sistemes de l’organisme humà. Igualment, es donen les bases per una millor assimilació de la fisiopatologia dels éssers humans o d’altres disciplines, com la radiologia clínica diagnòstica i intervencionista.
L’assignatura es complementa amb d’altres assignatures bàsiques i obligatòries com la Bioquímica i Biologia Molecular, la Fisiologia Mèdica o clíniques com la Radiologia Clínica.
S’ofereixen les eines per abordar la resolució de problemes numèrics fent una valoració crítica dels resultats obtinguts.
Competències
- Comunicar-se de manera clara, tant oral com escrita, amb altres professionals i amb els mitjans de comunicació.
- Demostrar que comprèn els mecanismes de les alteracions de l'estructura i de la funció dels aparells i sistemes de l'organisme en situació de malaltia.
- Demostrar que comprèn l'estructura i funció dels aparells i sistemes de l'organisme humà normal en les diferents etapes de la vida i en els dos sexes.
- Demostrar que comprèn les ciències bàsiques i els principis en els que es fonamenten.
- Demostrar que coneix els fonaments i els processos físics, bioquímics i biològics que permeten comprendre el funcionament de l'organisme i les seves alteracions.
- Demostrar que es coneix adequadament la llengua anglesa, tant oralment com per escrit, per poder comunicar-se científicament i professionalment amb eficàcia.
- Demostrar, en l'activitat professional, un punt de vista crític, creatiu i orientat a la recerca.
- Formular hipòtesis i recollir i valorar de manera crítica la informació per a la resolució de problemes seguint el mètode científic.
- Utilitzar les tecnologies de la informació i la comunicació en l'activitat professional.
- Valorar críticament i utilitzar les fonts d'informació clínica i biomèdica per obtenir, organitzar, interpretar i comunicar la informació científica i sanitària.
Resultats d'aprenentatge
- Comunicar-se de manera clara, tant oral com escrita, amb altres professionals i amb els mitjans de comunicació.
- Demostrar que es coneix adequadament la llengua anglesa, tant oralment com per escrit, per poder comunicar-se científicament i professionalment amb eficàcia.
- Demostrar, en l'activitat professional, un punt de vista crític, creatiu i orientat a la recerca.
- Explicar les bases físiques de l'estructura i la funció dels aparells i els sistemes de l'organisme humà.
- Formular hipòtesis i recollir i valorar de manera crítica la informació per a la resolució de problemes seguint el mètode científic.
- Identificar els processos bàsics de la vida en els diversos nivells d'organització: molecular, tissular, d'òrgan i de l'individu.
- Identificar les alteracions de l'estructura i la funció de les biomolècules.
- Identificar les bases físiques que permeten comprendre el funcionament de l'organisme, tant a nivell cel·lular com tissular.
- Identificar les regles que regeixen les transferències d'energia en els processos químics de l'organisme humà.
- Utilitzar les fonts bibliogràfiques i les bases de dades específiques de biofísica per adquirir la informació necessària que permeti, de manera autònoma, desenvolupar i ampliar els coneixements adquirits.
- Utilitzar les tecnologies de la informació i la comunicació en l'activitat professional.
Continguts
Producció i característiques de la veu. Fonació. Explicació aerodinàmica-mioelàstica. Sons complexos. Harmònics. Espectre de freqüències i estímul coclear. Ressonàncies al tracte vocal i formants vocàlics.
Percepció de la intensitat: L'escala de decibels. Llindars auditius. Intensitat i sonoritat o volum. Corbes isofòniques. Freqüència i to. Timbre.
Bases físiques de les alteracions auditives. L'audiograma. Llindar de dany a llarg termini. Bases de les hipoacúsies més prevalents. Reclutament.
Bases físiques del funcionament de l'aparell auditiu. Orella externa: freqüència de ressonància al canal auditiu extern. Orella mitjana: adaptació d'impedàncies. Orella interna: organització tonotòpica de la membrana basilar i anàlisi de sons complexos; transducció del senyal a l'òrgan de Corti.
Seminari: Simulació de l'audició en pacients amb algunes de les hipoacúsies més prevalents; discussió de les conseqüències. Simulació de l'audició a través de l'implant coclear.
Pressions. Pressions arterials.
El cicle cardíac bàsic.
Viscositat. Fluxos laminar i turbulent.
Resistència hidrodinàmica. Llei de Poiseuille. Control local del cabal sanguini.
Cabal i equació de continuïtat. Equació de Bernoulli.
Tensió vascular. Llei de Laplace. Compliància, capacitància i distensibilitat vasculars.
Seminari: Treball aplicat a casos de les bases teòriques estudiades. Presentació de les bases físiques de l'ecocardiografia Doppler i de l'electrocardiograma (ECG).
Tema 7. BIOFÍSICA DE LA RESPIRACIÓ
Estructura de les vies respiratòries. Volums i capacitats pulmonars.
Mecànica ventilatòria. El cicle respiratòri bàsic. Compliància pulmonar.
Pressions parcials. Condicionament de la temperatura i de la humitat relativa de l'aire inspirat.
Difusió alveolar. Llei de Henry. Llei de Fick. Oxigenació de la sang en estat de salut i en alteracions patològiques. Relació P/F.
Resistència respiratòria. Resistència de les vies. Tensió superficial i tensioactiu pulmonar.
Seminari: Treball aplicat a casos de les bases teòriques estudiades. Presentació de les bases físiques de la ventilació mecànica.
Metodologia
La metodologia docent i l'avaluació proposades a la guia poden experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.
Classes de teoria (TE): Les classes teòriques magistrals s'impartiran remotament (en el format que triï cada docent, que s'indicarà oportunament) o presencialment, d'acord amb les indicacions de la Universitat depenent de la situació sanitària al llarg del curs.
Seminaris especialitzats (SEM): Aprenentatge basat en casos i problemes en grups de 20 estudiants. És essencial el treball previ, individual o en equip, per part dels / de les estudiants abans de la sessió presencial. S'abordaran aspectes no coberts a les classes de teoria. 9 sessions d'1 hora.
Pràctiques de laboratori (PLAB): 6 pràctiques de laboratori, en grups de 20 estudiants, on es visualitzen els fenòmens estudiats a les classes de teoria i els seminaris, i s'integren i es posen en pràctica els coneixements i les competències adquirits.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes de teoria (TE) | 31 | 1,24 | 4, 5, 6, 7, 8 |
| Pràctiques de laboratori (PLAB) | 22 | 0,88 | 1, 4, 5, 6, 7, 8 |
| Seminaris (SEM) | 9 | 0,36 | 1, 2, 5, 7, 10, 11 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Presentacions orals a les sessions dels seminaris | 2 | 0,08 | 1, 4, 6, 7, 8, 9, 10 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi | 58 | 2,32 | |
| Preparació dels casos i problemes de les sessions de seminaris | 41 | 1,64 | 4, 5, 8, 10 |
Avaluació
La metodologia docent i l'avaluació proposades a la guia poden experimentar alguna modificació en funció de les restriccions a la presencialitat que imposin les autoritats sanitàries.
Avaluació continuada:
L'assignatura s'avaluarà de forma continuada durant el curs en tres proves parcials (P1, P2, i P3) eliminatòries de matèria. En cada cas cal una nota igual o superior a 4,5 per poder fer mitjana.
La nota final de l'assignatura s'obtindrà a partir de tres notes parcials (P1, P2, i P3). Cadascuna de les notes parcials estarà composada en un 10 % per la realització de les pràctiques corresponents, i en un 90 % per una avaluació dels coneixements teòrics, dels seminaris especialitzats i de les pràctiques. Cada avaluació es farà mitjançant una prova objectiva amb ítems d'elecció múltiple, destinades a demostrar l'adquisició de competències i la integració dels aprenentatges teòrics i pràctics. Constarà de preguntes de tipus test amb 4 respostes, de les quals 1, 2 o 3 poden ser certes. Les respostes errònies restaran proporcionalment. El percentatge de la nota.
Cadascuna de les notes parcials tindrà la següent ponderació en la nota final de l’assignatura: P1 (30%) + P2 (30%) + P3 (40%).
Per superar l’assignatura el resultat d’aquesta mitjana ponderada haurà de ser igual o superior a 5,0.
Prova final de recuperació:
En el cas de no superar l'assignatura mitjançant l'avaluació continuada, hi haurà una avaluació final de recuperació de les proves parcials amb nota inferior a 4,5, obligatòria per fer mitjana. Les proves parcials amb nota superior a 4,5 i inferior a 5,0 poden optar a recuperar el parcial o parcials que considerin, sabent que per aprovar l'assignatura la mitjana final ha d'assolir una nota mínima de 5,0.
Per poder participar en la prova de recuperació, cal complir dos requisits: (1) haver-se presentat com a mínim a dues de les tres proves parcial i (2) que la nota mitjana ponderada de l’avaluació continuada (P1(30%)+P2(30%)+P3(40%)) sigui igual o superior a 2,5.
La prova final de recuperació avaluarà la part o parts no superades per l'alumne i que cal superar amb una puntuació igual o superior a 4,5 per a poder realitzar la mitjana ponderada de P1, P2 i P3. Per superar l’assignatura el resultat global ha de ser igual o superior a 5,0.
En el cas de fer examen final de tota l’assignatura (P1, P2, i P3), s’haurà d’obtenir una nota superior o igual a 5,0 per a superar-la.
Els alumnes que hagin superat les tres proves eliminatòries i vulguin millorar nota, podran presentar-se a un examen final de tota la matèria (P1, P2, i P3). En aquest cas, la nota definitiva serà sempre l'obtinguda tenint en compte el darrer examen.
La prova de recuperació serà una prova objectiva amb ítems d'elecció múltiple on s’avaluaran els coneixements teòrics, dels seminaris especialitzats i de les pràctiques. Constarà de preguntes tipus test amb 4 respostes, de les quals 1, 2 o 3 poden ser certes.
Alumne no avaluable:
L’alumne que no compleixi els requisits per recuperar serà qualificat com “no avaluable”.
A partir de la segona matrícula:
A partir de la segona matrícula l'estudiant té l'opció de presentar-se directament a la prova de recuperació final.
Procediment de revisió d'exàmens:
Es programarà un dia per a la revisió després de cada prova. La revisió es farà de forma individual amb l'alumne.
Justificant de participació:
L’estudiant tindrà dret a rebre justificació documental d’haver participat en les diferents activitats d’avaluació.
Casos de manca d'ètica:
En cas que l'estudiant realitzi qualsevol irregularitat (còpia, plagi, participació en grups per resoldre exàmens no-presencials...) en una prova d'avaluació, aquesta prova es qualificarà amb un 0. En cas que es produeixi una segona irregularitat en les avaluacions, la qualificació final de l'assignatura serà 0. El responsable de l'assignatura comunicarà a la coordinació de la titulació qualsevol acció que s'hagi produït en aquest sentit.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Prova escrita d'avaluació de les competències pràctiques. | 25% | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11 |
| Proves objectives amb ítems d'elecció múltiple, d'avaluació dels coneixements teòrics i de resolució de problemes | 75% | 9 | 0,36 | 4, 6, 7, 8, 10 |
Bibliografia
1. GENERAL
BIOFÍSICA (tercera edició). A. Aurengo, T. Petitclerc. (2008), McGrawHill
BIOFÍSICA (3a edició). A.S. Frumento. (1995), Mosby/Doyma Libros.
FíSICA. J.N. Kane, M.M.Sternheim. (1994), Ed. Reverté.
FíSICA. P.A. Tippler. (1992), Ed. Reverté.
2. ESPECÍFICA
FÍSICA E INSTRUMENTACIONES MÉDICAS. Juan R. Zaragoza. (1992), Ed. Masson.
FÍSICA PARA CIENCIAS DE LA VIDA (llibre de problemes). D. Jou, J.E. Llebot, C.Perez-García. (1994), Ed. McGraw-Hill.
Speech science primer. L.J. Raphael. (2007), Ed. Lippincott Williams & Wilkins.
Radiobiology for Radiologists. E.J. Hall, A.J. Giaccia. (2006), Ed. Lippincott Williams & Wilkins.
Principles and practice of Radiation therapy (tercera edició) C.M.Washington, D. Leaver. (2010), Mosby Elsevier.
Programari
Programa 'Praat' per a l'anàlisi de sons en la pràctica d'audició