SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Biofizyka - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Biofizyka
Kod przedmiotu 13.4-WL-LEK-BIOF
Wydział Wydział Lekarski i Nauk o Zdrowiu
Kierunek Lekarski
Profil ogólnoakademicki
Rodzaj studiów jednolite magisterskie sześcioletnie
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2018/2019
Informacje o przedmiocie
Semestr 1
Liczba punktów ECTS do zdobycia 4
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
  • dr hab. Jarosław Piskorski, prof. UZ
Formy zajęć
Forma zajęć Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) Forma zaliczenia
Wykład 30 2 30 2 Egzamin
Ćwiczenia 30 2 30 2 Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

Celem nauczania przedmiotu Biofizyka jest uzyskanie przez studenta wiedzy w zakresie pojęć i praw fizyki oraz umiejętność wykorzystania ich do opisu zagadnień z zakresu diagnostyki medycznej, terapii, anatomii, biologii komórek i tkanek oraz procesów fizjologicznych. Student powinien dostrzegać zachodzące w organizmie człowieka zjawiska fizyczne, wyjaśnić działanie urządzeń medycznych stosowanych w diagnostyce i terapii na gruncie fizyki, poznać zasady posługiwania się przyrządami pomiarowymi i aparatury fizycznej oraz uzyskać umiejętność przeprowadzenia oceny dokładności wykonanych pomiarów i oszacowania błędów.

Wymagania wstępne

Znajomość fizyki, matematyki, biologii i chemii na poziome szkoły średniej.

Zakres tematyczny

  1. Wstęp do biofizyki – obszar badań, zakres wiedzy niezbędnej dla lekarza, współczesne kierunki badań w biofizyce oraz ich związek z medycyną.
  2. Mechanika: budowa ciała ssaków w kontekście fizyki, zagadnienia statyczne i dynamiczne związane z ciałem ludzkim, naprężenia w organizmie ludzkim, maksymalne siły uzyskiwane w układzie mięśniowo-szkieletowym, ograniczenia wynikające z fizyki.
  3. Mechanika: przemiany energetyczne w organizmie, rozważania na temat minimalnych i maksymalnych wartości uzyskiwanych w tych przemianach oraz medyczne wnioski z tych rozważań wynikające.
  4. Mechanika: elastyczność i wytrzymałość materiałów, rozciąganie i ściskanie, prawo Hooka, moduł Younga, wytrzymałość i złamania kości, upadki z dużych wysokości.
  5. Fale dźwiękowe: zjawiska falowe, fale akustczne, zakresy fal dźwiękowych, odbicie, refrakcja i absorbcja fali dźwiękowej, budowa ucha, penetracja fal ultradźwiękowych, prezentacje w USG, echogeniczność i echostruktura, wzmocnienie za zmianą, cień akustyczny, efekt Dopplera i dopplerowskie USG.
  6. Elektryczność i magnetyzm: bioelektryczność, układ nerwowy jako układ elektryczny, przewodnictwo w obrębie neuronu, pompa sodowo-potasowa, potencjał czynnościowy, potencjał czynnościowy w mięśniach, potencjały czynnościowe, rola ładunków elektrycznych w układzie kostnym, EKG, EEG.
  7. Fale elektromagnetyczne: fala elektromagnetyczna, urządzenie MRI, magnetyzacja, rezonans magnetyczny, zasady obrazowania przy pomocy MRI, zasada działania pulsoksymetru.
  8. Optyka: soczewki, zwierciadła, budowa oka, powstawanie obrazu, czułość oka, kolory i widzenie kolorów, laser: budowa i zastosowanie w medycynie.
  9. Fizyka kwantowa i jądrowa: promieniowanie X, budowa i zasady działania lampy rentgenowskiej, fluorescencja i wzmacniacze obrazu, środki kontrastowe, gęstość obrazu i kontrast.
  10. Fizyka kwantowa i jądrowa: zasady działania tomografu komputerowego, transformacja Radona, jednostki Hounsfielda, okienkowanie, środki kontrastowe.
  11. Fizyka kwantowa i jądrowa: medycyna nuklearna, przemiany jądrowe, diagnostyka: tomografia emisyjna pojedynczego fotonu (SPECT), radioizotopy SPECT, chemia i produkcja radioizotopów SPECT; pozytonowa, emisyjna tomografia komputerowa (PET), radioizotopy PET, chemia i produkcja radioizotopów PET.
  12. Fizyka kwantowa i jądrowa: Radioterapia, dozymetria, terapia wiązką zewnętrzną, ortowoltowa i wysokich energii, urządzenia radioterapii, bezpieczeństwo i ochrona radiologiczna.
  13. Fizyka statystyczna i termodynamika: ciepło i teoria kinetyczna, transport ciepła, transport molekuł w wyniku dyfuzji, transport przez membrany, układ oddechowy, sufraktanty.
  14. Fizyka statystyczna i termodynamika: wymagania energetyczne człowieka, energia z pożywienia, regulacja temperatury ciała, kontrola temperatury skóry, konwekcja i promieniowanie, nagrzewanie promieniowaniem elektromagnetycznym, parowanie, odporność na utratę temperatury.
  15. Fizyka statysticzna i termodynamika: entropia, teoria informacji, przekazywanie informacji pomiędzy komórkami, teorioinformatyczne modele układu nerwowego, teoria informacji w analizie i interpretacji danych medycznych oraz w budowie modeli probabilistycznych.

Metody kształcenia

Ćwiczenia – w liczbie 30 godzin, realizowane w I semestrze,  w grupach 12-15 osobowych, przy wykorzystaniu pracowni biofizycznej. Samodzielne przeprowadzanie pomiarów i badań.

Wykłady – w liczbie 30 godzin, realizowane w I semestrze , mające na celu odniesienie zjawisk biofizycznych do praktyki lekarskiej.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Po każdym cyklu tematycznym kolokwium ustne lub pisemne zaliczane u prowadzącego ćwiczenia. Egzamin końcowy w formie testowej.

Literatura podstawowa

  1. Jaroszyk F. Biofizyka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Poznań, 2008

Literatura uzupełniająca

  1. Wybrane zagadnienia z biofizyki pod redakcją: St. Miękisza i A. Hendricha. Wydawnictwo VOLUMED 1998.
  2. Davidovits P. Physics in Biology and Medicine, Academic Press, New York 2008

Uwagi


Zmodyfikowane przez mgr Beata Wojciechowska (ostatnia modyfikacja: 29-05-2018 13:05)