PLAN DOCENTE DE LA ASIGNATURA Datos generales de la

Facultad de
Medicina
PLAN DOCENTE DE LA
ASIGNATURA
Datos generales de la asignatura
Nombre de la asignatura: Biofísica Médica General
Código: 361434, 363834
Curso académico: 2009-2010
Coordinación: Ramón Farré (Clínico), Jordi Bermúdez (Bellvitge)
Departamentos: Ciencias Fisiológicas I y Ciencias Fisiológicas II
Créditos ECTS: 6
Semestre: primero
Tipo: formación básica
Profesorado
Ramon Farré, Domènec Ros, Daniel Navajas, Jordi Alcaraz, Jordi Bermúdez, Àngel Gonzàlez,
José Carlos Perales, Teresa Roig y otros
Objetivos de aprendizaje de la asignatura
PRERREQUISITOS
Para un correcto seguimiento de la asignatura, el alumnado deberá tener las competencias
(conocimientos teóricos y capacidad de resolución de problemas) correspondientes a la asignatura
de Física y Matemáticas del Bachillerato.
COMPETENCIAS Y OBJETIVOS
a) Competencias generales
• Aplicar las leyes físicas en la interpretación de los fenómenos biológicos y en el análisis y
comprensión de los mecanismos físicos a escala molecular, celular y orgánica de las
funciones fisiológicas normales y patológicas.
• Aplicar los conceptos, métodos y técnicas de la biofísica al estudio del funcionamiento del
organismo humano.
• Resolver problemas numéricos a partir de la formulación de hipótesis de trabajo y hacer
una valoración crítica de los resultados obtenidos.
• Interpretar los modelos teóricos y experimentales de las actividades fisiológicas.
• Comprender los fundamentos físicos de las técnicas de diagnosis y terapia y explicar el
funcionamiento, las aplicaciones y las limitaciones de la instrumentación y la tecnología
disponibles.
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Utilizar el lenguaje adecuado para la comunicación científica.
b) Competencias específicas
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Relacionar los cambios en la estructura electrónica de los átomos y moléculas con la
absorción o emisión de energía.
Describir el espectro electromagnético y explicar los efectos de las diferentes radiaciones
electromagnéticas sobre los átomos y las moléculas.
Describir las bases de las técnicas espectroscópicas más utilizadas en medicina.
Relacionar la estructura molecular con sus características polares.
Describir las propiedades del agua como disolvente.
Explicar la importancia biológica de las interacciones débiles.
Caracterizar termodinámicamente los sistemas y los procesos biológicos.
Cuantificar el balance energético de los procesos biológicos y del metabolismo humano
mediante el primer principio de la termodinámica.
Aplicar el segundo principio de la termodinámica a los sistemas biológicos.
Relacionar el estado de equilibrio de un sistema con los cambios de energía libre.
Justificar la necesidad del acoplamiento de procesos exoergónicos y endoergónicos en los
sistemas biológicos.
Explicar los procesos de difusión a través de membranas.
Describir los procesos de transporte de agua a través de membranas.
Explicar los procesos de transporte de iones en un gradiente de potencial eléctrico.
Explicar los mecanismos moleculares de transporte a través de membranas,
esquematizando los diferentes tipos de transporte.
Interpretar el fenómeno de aparición de potenciales de difusión y describir la
instrumentación necesaria para su registro y cuantificación.
Describir los mecanismos de generación del potencial de membrana.
Describir el potencial de acción y relacionarlo con las modificaciones de la conductancia
iónica.
Explicar los mecanismos de conducción del impulso nervioso en el axón.
Describir las características del ojo como sistema óptico y explicar la formación de
imágenes en la retina.
Describir los defectos ópticos del ojo más importantes, e indicar su corrección.
Comprender el concepto de agudeza visual y explicar las características de la visión del
color.
Explicar el mecanismo de propagación del sonido y su dependencia con el medio.
Definir la intensidad de un sonido y explicar y utilizar la escala decibélica.
Definir la impedancia acústica y explicar la reflexión y transmisión del sonido en una
interfase.
Explicar el mecanismo de transmisión del sonido en el oído.
Describir la efectividad de la fuerza muscular para producir rotación mediante el momento.
Calcular el valor de las fuerzas musculares y de ligadura en las articulaciones.
Caracterizar las propiedades mecánicas de los tejidos.
Describir los mecanismos de fractura ósea.
Interpretar el fenómeno de la desintegración nuclear y aplicar la ley de desintegración
radiactiva.
Describir la interacción de las radiaciones ionizantes corpusculares y electromagnéticas
con la materia.
Describir el principio de funcionamiento de un tubo de rayos X.
Describir las bases físicas de las técnicas de formación de imágenes por emisión y por
atenuación de radiaciones ionizantes.
c) Competencias transversales
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Saber analizar y sintetizar la información.
Tener capacidad de organización y planificación.
Conocer las herramientas informáticas relativas al ámbito de la asignatura.
Conocer los principios del método científico.
Analizar críticamente la información biomédica.
Formular hipótesis de trabajo y aplicar modelos teóricos para la resolución de problemas.
Interpretar gráficas.
Trabajar en equipo.
Utilizar las herramientas y el lenguaje adecuados para la presentación y comunicación
escritas de resultados.
Bloques temáticos de la asignatura
a) Clases magistrales (1 h)
Tema I. ESTRUCTURA E INTERACCIONES MOLECULARES
1. Absorción y emisión de energía por átomos y moléculas
2. Láser. Termografía. Resonancia magnética nuclear
3. Interacciones moleculares
Tema II. BIOENERGÉTICA
4. Conservación de la energía
5. Metabolismo humano y disipación de calor
6. Entropía e irreversibilidad
7. Energía libre y espontaneidad
8. Procesos acoplados
Tema III. TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS
9. Difusión
10. Ósmosis
11. Flujo de iones
12. Equilibrio de electrodifusión
Tema IV. BIOELECTRICIDAD
13. Potencial de difusión
14. Potencial de membrana
15. Potencial de acción
16. Conducción del potencial de acción
Tema V. BIOFÍSICA SENSORIAL
17. Sistema óptico del ojo
18. Ametropías y su corrección
19. Agudeza visual y visión del color
20. Naturaleza del sonido
21. Transmisión del sonido en el oído
Tema VI. BIOMECÁNICA
22. Mecánica osteomuscular
23. Equilibrio de fuerzas en las articulaciones
24. Elasticidad de los tejidos
25. Propiedades mecánicas de los huesos
Tema VII. RADIOFÍSICA
26. Radiactividad
27. Aplicaciones médicas de los isótopos
28. Rayos X
29. Interacción fotón-materia
30. Efectos moleculares y celulares de las radiaciones ionizantes
b) Seminarios (1 h)
Los 11 seminarios programados forman parte de la docencia práctica y consistirán en la
presentación y discusión de ejemplos de aplicación y resolución de problemas del temario.
c) Prácticas de laboratorio (3 h)
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Elaboración e interpretación de gráficos
Espectroscopia
Bioenergética
Potencial de membrana
Visión
Audición
Biomecánica
Radiofísica
d) Tutorías
Los alumnos podrán solicitar sesiones de tutorías al profesor durante el periodo docente de
la asignatura.
Fuentes de Información básicas de la asignatura
Básicos:
KANE, J.W.; STERNHEIM, M.M. Física. Ed. Reverté, 1989.
FRUMENTO, A.S.. Biofísica. 3ª Ed. Mosby/ Doyma Libros, S.A. 1995.
NELSON, P. Física Biológica. Energía, información, vida. Ed. Reverté, 2005.
STABLER, T.; PETERSON, G.; SMITH, L. PhysioEx 6.0 for human physiology. (Laboratory
simulations in physiology). Pearson Education, Inc.; Benjamin Cummings, 2006.
De consulta:
LODISH, H.; BERK , A.; MATSUDAIRA, P.; KAISER, C.A.; KRIEGER, M.; SCOTT, M.P.;
ZIPURSKY, S.L.; DARNELL, J.. Biología celular y molecular. 5ª Ed. Editorial Médica
Panamericana, 2005.
SILVERTHORN, D.U.. Fisiología Humana. Un enfoque integrado. 4ª Ed. Editorial Médica
Panamericana, 2007.
TIPLER, P.A. Física para la ciencia y la tecnología. 4ª Ed. Editorial Reverté, S.A., 2001.