Ministerio de Cultura y Educación Universidad Nacional de San Luis Facultad de Ciencias de la Salud Departamento: Kinesiología y Fisiatría Área: Area 9 Formación Básica en Kinesiología y Fisiatría |
I - Oferta Académica | ||||||||||
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II - Equipo Docente | ||||||||||||||||
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III - Características del Curso | |||||||||||||||||||||||||||||||
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IV - Fundamentación |
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La Biofísica es una disciplina multidisciplinaria que emplea los principios y leyes de la física para abordar el estudio de la biología del cuerpo humano. Es importante destacar que la matemática desempeña un papel fundamental en la física, en el ámbito de la física se suele decir que la matemática es el lenguaje que utilizamos los físicos para describir los fenómenos de la naturaleza. Uno de los principales objetivos de esta asignatura es dotar al estudiante de una base científica que le permita comprender los fenómenos biológicos del cuerpo humano utilizando las herramientas brindadas por las leyes físicas. Esto se logra a través del desarrollo del pensamiento lógico, ya que la aplicación de las llamadas Ciencias Duras es esencial para este propósito. Por otro lado, la materia Biofísica se articula horizontalmente con las asignaturas Anatomía, Histología y Fisiología, y sirve de base para la consecución de aquellas que se articulan verticalmente, con todas las asignaturas Kinefisiátricas de la carrera.
Además, se encuentra ubicada entre las Asignaturas de Formación Básica del Plan de Estudios por el cual se rige la Licenciatura en Kinesiología y Fisiatría, por ello forma parte del grupo de materias obligatorias y básicas que aportan los soportes conceptuales y epistemológicos del saber académico. |
V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje |
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Al finalizar la materia el alumno será capaz de:
a) Aplicar los principios de la cinemática y de la dinámica para describir el movimiento humano y su equilibrio. b) Comprender el enfoque biofísico del organismo humano constituido por compartimentos conectados entre sí, que conforman un sistema termodinámico abierto y en estado estacionario. c) Aplicar los principios físicos de la Hidrostática y la Hidrodinámica para comprender la mecánica cardíaca y vascular. d) Analizar y comprender los fenómenos biofísicos involucrados en la mecánica respiratoria aplicando las leyes que rigen los gases y sus propiedades. e) Aplicar los conceptos elementales de la Electricidad y del Magnetismo en la comprensión de los fenómenos bioeléctricos y biomagnéticos que se producen en el organismo humano. f) Comprender la formación de la imagen en el ojo humano normal y patológico mediante la aplicación de los principios de la Óptica Física y Geométrica para realizar las correcciones necesarias mediante el uso de lentes adecuadas. g) Analizar y definir las propiedades físicas del sonido y de las magnitudes acústicas que se utilizan para caracterizar el proceso de la audición. |
VI - Contenidos |
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UNIDAD 1: VECTORES. CINEMATICA. TRABAJO Y ENERGÍA
Vectores: definición, notación, suma, componentes de un vector, producto por un escalar, producto escalar y producto vectorial de dos vectores. Cinemática. Velocidad. Aceleración. Movimientos uniforme y uniformemente variado. Caída libre. Tiro vertical. Energía Cinética. Energía Potencial. Trabajo. Potencia UNIDAD 2: BIOMECÁNICA Fuerzas, Leyes de Newton. Condición de equilibrio traslacional. Fuerzas de: Gravedad, Contacto, Rozamiento. Fuerza Elástica y Muscular. Fuerzas alineadas. Aplicaciones al cuerpo humano. Componentes de una Fuerza. Momento de una Fuerza. Equilibrio Rotacional. Palancas: definición, clasificación y aplicaciones al cuerpo humano. Centro de Gravedad. Área de sustentación. Equilibrio estable. Propiedades Mecánicas de los Sólidos. Deformación y esfuerzo. Módulo de Young. Fracturas. Límite elástico y de rotura. UNIDAD 3: BIOFÍSICA CARDÍACA y RESPIRATORIA Presión. Unidades de medición. Propiedades de la presión. Ley de Pascal y aplicaciones. Presión Atmosférica. Densidad. Efecto de la gravedad en los fluidos. Presión manométrica. Manómetro de tubo abierto. Barómetro de mercurio. Medición de presión sanguínea. Empuje. Principio de Arquímedes. Flotación. Fluidos en movimiento. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli. Aplicaciones. Viscosidad. Resistencia al flujo. Tensión superficial: Comparación con la presión. Tensoactivos. Tensión superficial en los pulmones. Acción capilar. Las bombas y el corazón. UNIDAD 4: CALOR Temperatura y termómetros. Escalas termométricas. Diferencia entre calor y temperatura. Unidades de medición del calor. Efectos del calor. Nociones de calor sensible y calor latente. Calor específico. Capacidad Calorífica. Equivalente mecánico del Calor. Experimento de Joule. Determinación de calor específico de una sustancia. Transmisión del Calor por Convección, Conducción y Radiación. UNIDAD 5: BIOELECTRICIDAD Electrostática. Fuerzas eléctricas. Ley de Coulomb. Carga elemental. Constante dieléctrica de diferentes medios. Campo eléctrico. Líneas de campo. Espectros. Diferencia de potencial (voltaje, tensión). Unidades. Capacitores. Capacitores de placas paralelas. Faraday. Electrodinámica. Corriente eléctrica. Ley de Ohm. Materiales conductores y aislantes. Materiales óhmicos y no-óhmicos. Diferencia de Potencial (voltaje, tensión). Asociación de resistencias: serie y paralelo. Potencia eléctrica. Análisis eléctrico de un Axón. Unidad 6: BIOMAGNETISMO Imanes. Propiedades de los materiales magnéticos. La brújula. Momento sobre una brújula. Líneas de campo magnético. Magnetización de la tierra. Diferencias entre polos magnéticos y cargas eléctricas. Electromagnetismo. Campo magnético creado por un conductor largo, por una espira de corriente y por una bobina circular. El electroimán. El ferromagnetismo. Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Fuerza magnética sobre una corriente eléctrica. Flujo Magnético y Unidades. Inducción Magnética. Ley de Lenz. Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas. Comportamientos orientacionales respecto al campo magnético terrestre en bacterias y animales. Bobinas de Helmholtz. Imágenes de resonancia magnética: análisis magnético de la técnica. UNIDAD 7: ONDAS Y SONIDO Ondas, presentación. Ondas Periódicas, definición, características. Tipos de ondas mecánicas. Ondas longitudinales y transversales. Ondas estacionarias. Armónicos en cuerdas. Energía, potencia e intensidad de una onda. Superposición de ondas, Ley de Fourier. Sonido. Ondas sonoras. Espectro Audible. Intensidad y nivel de intensidad sonora. Escala de decibeles (dB). Efecto Doppler. UNIDAD 8: LUZ Y VISIÓN ¿Qué es la luz? Espectro Electromagnético. Longitudes de onda, velocidades, frecuencias y energías de las Ondas Electromagnéticas. Espectro visible (visión). Reflexión de la luz. Refracción de la luz. Ley de Snell. Ángulo límite. Reflexión total interna. Lentes convergentes y divergentes. Lentes delgadas. Formación de imágenes. Fórmula de las Lentes Delgadas o Fórmula de Descartes. El ojo humano. Defectos de la visión. Corrección con lentes. |
VII - Plan de Trabajos Prácticos |
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En las clases de Práctica se aplicarán los conceptos desarrollados en la Teoría a la resolución de ejercicios y problemas de las
distintas temáticas. Los alumnos resolverán, con la ayuda de los docentes a cargo, las siguientes Guías de Ejercicios y Trabajos Prácticos: Guía # 1A: Unidades, conversiones y vectores Guía # 1B: Cinemática y Dinámica Guía # 2A: Fuerza. Momento. Palanca Guía # 2B: Propiedades mecánicas de los sólidos Guía # 3: Biomecánica cardiaca y respiratoria Guía # 4 A: Temperatura. Calor. Calorimetría. Calor sensible. Calor latente Guía # 4 B: Transferencia de calor por: Conducción, Convección y Radiación Guía # 5A y B: Bioelectricidad: Ley de Coulomb, Campo eléctrico y Potencial eléctrico. Trabajo y Energía Potencial Electrostática. Guía # 5C: Capacitores, Corriente Eléctrica - Ley de Ohm - Potencia Eléctrica, Configuración de Resistencias en Serie y Paralelo, Corriente Alterna y Resistividad (caso del Impulso Nervioso). Guía # 6: Campos Magnéticos (Corriente rectilínea y Bobinas de corriente), Flujo Magnético e Inducción Magnética. Guía # 7 (Parte A y B): Ondas. Velocidad de onda en una cuerda. Ondas sinusoidales. Ondas estacionarias. Guía # 7 (Parte C): Sonido. Efecto Doppler Guía de ejercicios # 8: Luz y óptica. Índice de refracción. Ley de Snell. Lentes. Distancia focal. Ecuación de Descartes. |
VIII - Regimen de Aprobación |
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Para Regularizar la materia, el alumno deberá:
1) Aprobar la Evaluación Práctica Presencial que consta de 2 (dos) Parciales. Estos tendrán una Primera Instancia y dos Recuperaciones, todas las instancias se rendirán de manera escrita y tendrán la modalidad “multiple choice”. Cada Parcial consistirá en la resolución de ejercicios, donde el grado de dificultad de los mismos será similar a la de los Trabajos Prácticos y las Guías resueltas que brindarán los docentes en las Clases de Prácticas de Aula. 2) Para aprobar cada parcial (en primera instancia o en alguna recuperación) el alumno deberá responder de manera correcta al menos el 60 % del total de los ítems que integran la evaluación. 3) Aquellos alumnos que Regularicen la materia deberán rendir un Examen Final, en el cual se evaluará la comprensión, entendimiento y aplicación de los conceptos desarrollados en las clases de Teoría. El Examen se rendirá en forma escrita, será del tipo “multiple choice” y se aprobará obteniendo al menos el 60 % de las respuestas correctas. 4) Los alumnos podrán aprobar la materia por Promoción sin examen. Para acceder a la Promoción sin Examen deberán aprobar la Evaluación Práctica en primera instancia y además la Evaluación Teórica obteniendo la calificación de 8 (ocho, 80%) o más en cada prueba. 5) Debido a que el desarrollo de los Trabajos Prácticos es un requisito indispensable para alcanzar los objetivos de esta asignatura, la misma no podrá rendirse en la condición de alumno libre. |
IX - Bibliografía Básica |
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[1] Giancoli D. C. Física para ciencias e ingeniería. Cuarta edición. Ed. Pearson, México, 2006
[2] Giancoli D. C. Física para ciencias e ingeniería. Cuarta edición. Ed. Pearson, México, 2006 [3] Wilson J. D., Buffa A. J., Low B. Física. 6ta Edición. Pearson-Prentice Hall, 2007. |
X - Bibliografia Complementaria |
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[1] Parisi MN. Temas de Biofísica. Interamericana McGraw-Hill 4º Edición 2001.
[2] Frumento AS. Biofisica Ed. Mosby/Doyma 3º edicion, 1995 [3] Mirabent D., LLebot J., Perez García C. Física para ciencias de la vida. Editorial Mc Graw Hill. 1994. [4] Montoreano, R. Manual de Biofísica y Fisiología. Libro on line. 2002. [5] Cromer AH. Física para las ciencias de la vida. Ed Reverte 2º Edición 1999. |
XI - Resumen de Objetivos |
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Al finalizar la materia el alumno será capaz de:
a) Analizar y resolver procesos fisiológicos y kinésicos, aplicando las leyes y principios básicos de la Física a la estructura biológica del ser humano. b) Abordar el entendimiento de la biofísica de aparatos, órganos y tejidos del hombre, integrando las leyes de la Física y la Química. c) Aplicar razonamientos científicos para comprender los fenómenos biológicos, mediante la formación y el entrenamiento del pensamiento lógico. |
XII - Resumen del Programa |
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CONTENIDOS MÍNIMOS:
Biomecánica, Fluidos, Biofísica Cardiovascular y Respiratoria, Calor, Bioelectricidad, Biomagnetismo, Ondas y Sonido, Luz y Visión. Biofísica de los sentidos: Sonido y Visión. |
XIII - Imprevistos |
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XIV - Otros |
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