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Fichas de asignaturas 2013-14


BIOMECÁNICA Y FÍSICA APLICADA

Asignaturas
 

  Código Nombre    
Asignatura 20808007 BIOMECÁNICA Y FÍSICA APLICADA Créditos Teóricos 6,75
Título 20808 GRADO EN FISIOTERAPIA Créditos Prácticos 0,75
Curso   1 Tipo Obligatoria
Créd. ECTS   6    
Departamento C123 MATERNO INFANTIL Y RADIOLOGIA    

 

Requisitos previos

Ninguno

 

Recomendaciones

Conocimientos básicos de Física

 

Profesorado

Nombre Apellido 1 Apellido 2 C.C.E. Coordinador  
GONZALO GUTIERREZ AMARES Profesor Titular Escuela Univ. N
Luis Machuca Muñoz Profesor Titular de Universidad S
GERMAN FCO. RODERO LUNA Profesor Asociado N

 

Competencias

Se relacionan aquí las competencias de la materia/módulo o título al que pertenece la asignatura, entre las que el profesorado podrá indicar las relacionadas con la asignatura.

Identificador Competencia Tipo
CT1 Toma de decisiones GENERAL
CT10 Trabajo en equipo GENERAL
CT11 Habilidades en las relaciones interpersonales GENERAL
CT13 Razonamiento crítico GENERAL
CT16 Motivación por la calidad GENERAL
CT17 Adaptación a nuevas situaciones GENERAL
CT19 Aprendizaje autónomo GENERAL
CT2 Resolución de problemas GENERAL
CT21 Liderazgo GENERAL
CT3 Capacidad de organización y planificación GENERAL
CT4 Capacidad de análisis y síntesis GENERAL
CT5 Comunicación oral y escrita en la lengua nativa GENERAL
CT6 Capacidad de gestión de la información GENERAL
CT7 Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio GENERAL
FB1 Conocer los principios y teorías de los agentes físicos y sus aplicaciones en Fisioterapia. Comprender los principios de la Biomecánica y la Electrofisiología, y sus principales aplicaciones en el ámbito de la Fisioterapia. ESPECÍFICA

 

Resultados Aprendizaje

Identificador Resultado
R1 El alumno conoce e identifica las teorías que explican los agentes físicos
R4 El alumno conoce el funcionamiento del cuerpo humano desde el punto de vista físico
R3 El alumno conoce los principios de la biomecánica y la electrofisiología y sus aplicaciones
R5 El alumno conoce y comprende los principios y conceptos fundamentales de la física aplicada a la Fisioterapia
R2 El alumno demuestra conocimiento sobre los efectos del movimiento y las fuerzas mecánicas en el organismo humano

 

Actividades formativas

Actividad Detalle Horas Grupo Competencias a desarrollar
01. Teoría
Exposición magistral del profesor asistida por
medios audiovisuales con interrogación permanente
al alumnado y participación no muy participativa,
resolución inmediata de las dudas planteadas.
54 Grande CT13 CT16 CT3 CT4 CT6 FB1
02. Prácticas, seminarios y problemas
Distribución de los alumnos por grupos de
trabajo, preparación de temas de manera activa
entre profesor y alumnos, exposición en clase con
debates y resolución de dudas.
6 Mediano CT1 CT10 CT13 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 FB1
10. Actividades formativas no presenciales
- Plataforma virtual
- Trabajos en grupos
- Trabajos individuales
- Estudio personal
83 CT1 CT10 CT11 CT13 CT16 CT17 CT19 CT2 CT21 CT3 CT4 CT5 CT6 CT7 FB1
11. Actividades formativas de tutorías
Interlocución directa con el alumnado para
solventar dudas y aclarar apoyos bibliográficos.
3 CT11 CT13 CT3 CT4 CT5 CT6 FB1
12. Actividades de evaluación
- Examen final escrito tipo test.
- Cuestionarios de autoevaluación a través del
campus virtual.
- Trabajos individuales y en grupo.
- Asistencia y participación en las actividades
presenciales.
4 Grande CT1 CT13 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 FB1

 

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

La evaluación de la asignatura se realizará mediante un examen final y teniendo
en cuenta los cuestionarios de autoevaluación a través del campus virtual, los
trabajos realizados (tanto individuales como en grupo) y la asistencia y
participación en las actividades presenciales.

 

Procedimiento de Evaluación

Tarea/Actividades Medios, Técnicas e Instrumentos Evaluador/es Competencias a evaluar
Cuestionarios de autoevaluación a través del campus virtual, representará el 10% de la calificación final. Plataforma virtual.
  • Autoevaluación
CT1 CT17 CT19 CT3 CT4 CT6 CT7 FB1
Evaluación de los distintos trabajos realizados por el alumno sobre temas del contenido de la materia, representará el 5% de la calificación final de la asignatura.
  • Profesor/a
CT10 CT11 CT13 CT19 CT21 CT3 CT4 CT5 CT6 CT7 FB1
Examen escrito. Prueba objetiva tipo test de respuesta única que versará sobre los conceptos impartidos en el desarrollo de la docencia. Se supera el examen con el 50% de puntos sobre el total de preguntas formuladas (1 punto por pregunta correcta con un factor de -0.33 por cada respuesta incorrecta). Representará el 80% de la calificación final.
  • Profesor/a
CT1 CT13 CT19 CT2 CT3 CT4 CT6 FB1
Se tendrá en cuenta la asistencia y participación del alumno, así como la actitud del mismo en las actividades presenciales, representará el 5 % de la calificación final de la asignatura
  • Profesor/a
CT13 CT16 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 FB1

 

Procedimiento de calificación

Para que la evaluación de la disciplina resulte positiva, será necesario superar
el examen escrito.
La calificación final de la asignatura se obtendrá de la suma ponderada de la
nota del examen escrito (80 %), nota de los cuestionarios de autoevauación (10%),
nota de los trabajos realizados por el alumno (5 %) y asistencia y participación
en actividades presenciales (5%).

 

Descripcion de los Contenidos

Contenido Competencias relacionadas Resultados de aprendizaje relacionados
            BLOQUE 1: GENERALIDADES.
Tema 1.- La Física en Ciencias de la Salud.
Concepto, objetivo y contenido de la asignatura. Relaciones entre Física, Física Médica, Biofísica y Fisioterapia.
Tema 2.- Magnitudes Físicas.
Concepto de Magnitud. Sistemas de Unidades. Análisis dimensional y teoría de la medida. Incertidumbre en las medidas
experimentales. Precisión. Cifras significativas y error experimental. Variables biológicas. Propagación de errores
en medidas indirectas compleja.
        
CT1 CT13 CT19 CT2 CT3 CT4 CT6 CT7 FB1 R5
            BLOQUE 2: BIOMECÁNICA.
Tema 3.- Introducción.
Conceptos generales de Biomecánica. Importancia en el curriculum de Fisioterapia.
Tema 4.- Fuerzas.
Propiedades de las fuerzas. Equilibrio trasnacional. Fuerzas específicas: fuerza de rozamiento, de gravedad, de
inercia. Leyes de Newton de la estática.
Tema 5.- Momentos.
Momento y par de fuerza. Equilibrio rotacional. Centro de masa y de gravedad. Fuerza gravitacional y su aplicación en
el campo de la postura humana. Equilibrio. Ejemplos en los que interviene el momento.
Tema 6.- Estudio de tensiones y poleas.
Principios físicos y su aplicación en el campo fisiológico.
Tema 7.- Estudio de las palancas.
Concepto de palanca. Tipos y aplicación en fisioterapia.
Tema 8.- Dinámica.
Sistemas de referencia. Velocidad y aceleración. Segunda ley de Newton del movimiento. Cantidad de movimiento, su
conservación. Balistocardiografía. Efectos fisiológicos de las aceleraciones anormales.
Tema 9.- Energía.
Trabajo y energía cinética. Energía potencial. Energía potencial gravitatoria. Conservación de la energía.
Energía y calor. Transformaciones de energía en trabajo. Potencia y rendimiento.
Tema 10.- Biomecánica del sistema músculo esquelético
Equilibrio mecánico y estabilidad  del sistema músculo-esquelético. Análisis del movimiento corporal. Estudio
mecánico de las principales articulaciones.
Tema 11.- Biomecánica del sólido deformable.
Esfuerzo y deformación por tracción y compresión. Ley de Hooke y módulo de Young. Esfuerzo y deformación por
flexión. Esfuerzo y deformación por cizalladura y torsión.
Tema 12.- Propiedades Elásticas de los Materiales Biológicos.
Características biofísicas de los huesos. Estructura compuestas de los huesos.  Fracturas en el sistema óseo.
Elasticidad del músculo en reposo. Trabajo muscular.
        
CT1 CT10 CT11 CT13 CT16 CT19 CT2 CT3 CT5 CT6 CT7 FB1 R4 R3 R5 R2
            BLOQUE 3. MECÁNICA DE FLUIDOS.
Tema 13.- Introducción a la Física de Fluidos.
Características generales de los fluidos. Concepto de presión. Dinámica de fluidos ideales. Ecuación de
continuidad. Dinámica de fluidos reales. Viscosidad. Ley de Poiseuille. Regímenes de circulación de un fluido:
laminar y turbulento. Teorema de Bernouilli.
Tema 14.- Física del Aparato Circulatorio.
Características físicas del sistema circulatorio. Presión sanguínea. Efecto de la gravedad sobre la circulación.
Resistencia hemodinámica: Variaciones de presión y velocidad de la sangre en el sistema circulatorio humano. Tensión
en las paredes de los vasos sanguíneos, ley de Laplace. El corazón como bomba: Potencia desarrollada por el corazón.
Tema 15.- Fenómenos de superficie.
Efectos de superficie. Tensión superficial. Líquidos surfactantes. Tensión Interfacial. Capilaridad, Ley de Jurin.
Mezclas de gases. Solubilidad en líquidos.
Tema 16.- Física del Aparato Respiratorio.
Estructura del aparato respiratorio. Propiedades físicas del pulmón y la caja torácica. Física de los alvéolos
pulmonares. Flujo y presiones en el ciclo respiratorio. Complianza pulmonar. Resistencias elásticas y no elásticas.
Interacción de la sangre y los pulmones. Tensión superficial en los alvéolos pulmonares. Oxigenación sanguínea.

        
CT1 CT10 CT11 CT13 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 FB1 R1 R4 R5 R2
            BLOQUE 4: TERMODINÁMICA DE LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS
Tema 17.- Introducción a la Termodinámica.
Variables y sistemas termodinámicos. Principio cero: Temperatura y su medida. Concepto de calor: equivalencia entre
calor y energía. Capacidad calorífica y calor específico. Propagación del calor: Conducción, convección y
radiación.
Tema 18.- Principios Termodinámicos.
Trabajo termodinámico. Primer Principio. Energía interna. Entalpía: Ley de Hess. Transformaciones reversibles e
irreversibles. Máquinas térmicas: rendimiento. Segundo principio. Probabilidad y Entropía.
Tema 19.- Termodinámica del Ser Vivo.
El proceso de la alimentación. Evolución de la energía en el organismo. Metabolismo. Grado metabólico basal.
Equilibrio térmico de los seres vivos: Homeostasis. Animales homeotermos y poiquilotermos. Mecanismo de transmisión
del calor al exterior. Evaporación. Sudor. Regulación de la resistencia térmica. Sistema de control automático de
la temperatura corporal. Capacidad térmica del cuerpo humano. Hipertermia e Hipotermia, aplicaciones en Fisioterapia.

        
CT1 CT10 CT11 CT13 CT19 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 FB1 R1 R4 R5
            BLOQUE 5: MOVIMIENTO ONDULATORIO. ONDAS MECÁNICAS.
Tema 20.- Teoría General de Ondas.
Movimiento oscilatorio. Movimiento ondulatorio. Concepto y tipos de ondas. Ecuación de onda. Propiedades generales de
los movimientos ondulatorios. Energía, Potencia e intensidad del movimiento ondulatorio. Efecto Doppler y sus
aplicaciones.
Tema 21.- Ondas sonoras y audición.
Ondas de presión: sonidos. Presión e impedancia acústicas. Intensidad de una onda sonora. Nivel de intensidad
relativo. Impedancia acústica. Interacción del sonido con la materia: reflexión, transmisión y absorción.
Características biofísicas del sonido. Física de la recepción auditiva.
Tema 22.- Ultrasonidos.
Naturaleza y producción de los ultrasonidos. Propiedades de los ultrasonidos. Efectos físicos y biofísicos de los
ultrasonidos. Bases físicas de las aplicaciones terapéuticas y diagnósticas de ultrasonidos. Fundamentos físicos de
la obtención de imágenes ecográficas. Tipos de ecografías.

        
CT1 CT13 CT19 CT2 CT4 CT6 FB1 R1 R4 R5 R2
            BLOQUE 6: PRINCIPIOS FÍSICOS DE LA ELECTROLOGÍA MÉDICA. BASES FÍSICAS DE LA BIOELECTRICIDAD.
Tema 23.- Campo eléctrico y corriente eléctrica.
Las fuerzas fundamentales. Intensidad y densidad de corriente. Energía y potencia eléctrica. Efecto Joule. Efectos
biológicos de las corrientes. Aplicaciones médicas
Tema 24.- Campo magnético e inducción electromagnética
Flujo magnético. Inducción magnética. Generadores eléctricos. Biomagnetismo. Precesión y frecuencia de Larmor.
Resonancia Magnética Nuclear.
Tema 25.- El Impulso Nervioso.
Disoluciones iónicas: electrolitos. Conducción iónica. Estructura y propiedades eléctricas de los axones
neuronales. Potenciales de reposo. Potencial de acción. Los receptores y el potencial generador. Conducción nerviosa.
La sinapsis.
Tema 26.- Registro de señales biológicas.
Registro de señales eléctricas: electrocardiografía, electromiografía, electroencefalografía. Registro de otras
señales eléctricas. Registro de señales magnéticas: magnetocardiograma, magnetoencefalograma.

        
CT1 CT10 CT11 CT13 CT17 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 FB1 R1 R4 R3 R5
            BLOQUE 7: FÍSICA DE LAS RADIACIONES NO IONIZANTES
Tema 27.- Ondas Electromagnéticas.
Propiedades Físicas Generales. Dualismo onda-partícula. Espectro electromagnético. Radiaciones Ionizantes y No
Ionizantes.
Tema 28. Luz visible. Óptica.
Propagación de la luz visible. Fenómenos de interferencia y difracción. Reflexión y refracción. Nociones de
Óptica Geométrica. Sistemas ópticos centrados. Lentes. Aberraciones de los sistemas ópticos.
Tema 29.- Física de la Visión.
El ojo humano como sistema óptico. Descripción dióptrica del ojo. Agudeza visual. Acomodación. Defectos de la
visión y su corrección. La retina y la visión del color.
Tema 30.- Radiaciones de baja frecuencia: onda corta y microondas
Origen, propiedades y clasificación. Efectos fisiológicos generales. Onda corta: producción y aplicaciones.
Microondas: producción y aplicaciones
Tema 31. Radiación infrarroja, luz visible y luz ultravioleta.
Propiedades y efectos fisiológicos generales. Instrumentación y dosimetría. Termografía infrarroja: Aplicaciones
diagnósticas. Luz visible: efectos  fisiológicos. Producción de la radiación ultravioleta: aplicaciones médicas de
la luz ultravioleta.
Tema 32.- Radiación laser: física e instrumentación.
Producción de la radiación láser. Parámetros físicos y absorción del láser. Efectos biológicos. Láser
terapéutico. Normativa de seguridad en la utilización del láser.

        
CT1 CT10 CT11 CT13 CT2 CT21 CT4 CT5 CT6 FB1 R1 R5
            BLOQUE 8: FÍSICA DE LAS RADIACIONES IONIZANTES
Tema 33.- Estructura de la materia.
El átomo. Organización y niveles de energía. Modelo de Bohr para el átomo de hidrógeno. Otros modelos de
estructura atómica. Concepto de orbitales y suborbitales. Energía de ligadura de los electrones. Potencial de
ionización
Tema 34.- Estructura nuclear.
El núcleo atómico, propiedades del núcleo. Constituyentes elementales de la materia. Isótopos, Isóbaros, Isótonos
e Isómeros. Masa y energía de ligadura. Defecto de masa. Estabilidad e inestabilidad nuclear.
Tema 35.- Radiactividad
Descubrimiento de la radiactividad natural. Estabilidad nuclear. Leyes de la desintegración radiactiva. Constantes
radiactivas. Tipos de desintegraciones. Transformaciones nucleares artificiales, radiactividad artificial.
Tema 36.- Interacción de partículas con la materia.
Radiaciones ionizantes. Concepto, tipos y fuentes de radiaciones ionizantes. Aspectos generales de las interacciones de
partículas. Interacción de electrones. Aplicaciones.
Tema 37.- Rayos X
Descubrimiento, naturaleza y propiedades de los rayos X. Mecanismo de producción. Espectro continuo y característico.
Componentes fundamentales de un equipo de rayos X. Componentes asociados al tubo de rayos X.
Tema 38.- Interacción de fotones con la materia.
Mecanismos de atenuación. Interacción por efecto Fotoeléctrico. Interacción por efecto Compton. Formación de
pares/aniquilación. Importancia relativa de los diferentes mecanismos de interacción. Aplicaciones.
Tema 39.- Dosimetría de las radiaciones ionizantes.
Magnitudes que cuantifican el efecto intrínseco de las radiaciones, unidades. Magnitudes que cuantifican el efecto
físico de las radiaciones, unidades. Magnitudes que cuantifican el efecto biológico de las radiaciones, unidades.
Detección y medida de las radiaciones ionizantes. Métodos utilizados para la detección: ionización de gases
(cámara de ionización, contador proporcional y Geiger-Müller), centelleo y termoluminiscencia. Dosimetría personal.
Tema 40.- Aplicaciones de las radiaciones ionizantes a las ciencias de la salud.
Bases físicas del Radiodiagnóstico y de la imagen radiológica. Bases físicas de la Medicina Nuclear. Bases física
de la Radioterapia. Aplicaciones de las radiaciones ionizantes a la investigación.
Tema 41.- Introducción a la Protección Radiológica. Criterios Generales.
Concepto y objetivos. Principios de radiobiología. Efectos de las radiaciones ionizantes a nivel celular, tisular y
orgánico. Efectos estocástico y no estocástico. Principios básicos de protección: justificación, optimización y
limitación de dosis. Organismos competentes en Radioprotección.
Tema 42.- Planteamiento de un Programa de Protección Radiológica.
Organización de un programa de radioprotección. Clasificación del personal profesionalmente expuesto. Clasificación
y señalización de áreas. Vigilancia de las zonas de trabajo: Sistemas de acceso y control. Vigilancia médica del
perso¬nal.
Tema 43.- Legislación española y comunitaria.
Ley de creación del Consejo de Seguridad Nuclear. Ley de creación de ENRESA. Reglamento sobre Instalaciones
radiactivas y nucleares. Reglamento de Protección sanitaria contra las radiaciones ionizantes. Reales Decretos sobre
Protección Radiológica. Legislación y normativa de ámbito comunitario. Directivas que la desarrollan.

        
CT1 CT13 CT17 CT19 CT2 CT3 CT4 CT6 FB1 R1 R4 R5

 

Bibliografía

Bibliografía Básica

- González Ibeas, J. "INTRODUCCION A LA FISICA Y A LA BIOFISICA".   Alhambra, 1974.

- Pedraza, M.L. et all. FÍSICA APLICADA A LAS CIENCIAS DE LA SALUD. Ed Masson. Barcelona 2000.

- Zaragoza, J. R. y Gómez-Palacios, M. "FISICA E INSTRUMENTACION  MEDICA". Universidad de Sevilla. 2ª edición. 1992.

- Frumento, A. S. "BIOFISICA". Dosby/Doyma Libros. 1995.

- Cromer, A. H. "FISICA PARA LAS CIENCIAS DE LA VIDA". Reverté. 1986.

- Diez de los Rios, A. "INTRODUCCION A LA BIOFISICA Y A LA FISICA  MEDICA". Universidad de Málaga. 1983.

- Jou, D. y otros. "FISICA PARA LAS CIENCIAS DE LA VIDA".McGraw-Hill. 1994.

 

 

Bibliografía Específica

- Cabreo Fraile, F.J.."IMAGEN RADIOLÓGICA. PRINCIPIOS FÍSICOS E INSTRUMENTACIÓN". Ed. Masson. Barcelona. 2004.

- Aurengo, A.Petitclerc, T. “BIOFÍSICA”.McGraw-Hill. 2006.

- Cromwell, L. y otros. "INSTRUMENTACION Y MEDIDAS BIOMEDICAS".  Marcombo. 1980.

- Bruce, H. Maham. "TERMODINAMICA QUIMICA ELEMENTAL". Reverté. 1976.

 

 

 

Bibliografía Ampliación

- MacDonald, S. G. y Burns, D. M. "FISICA PARA LAS CIENCIAS DE LA VIDA Y DE LA SALUD".
Fondo Educativo Interamericano. 1978.

- Kane, J. W. y Sternheim, M.M. "FISICA". Reverté, 1982.

- Cameron, J. R. y Skofronick, J. G. "MEDICAL PHYSICS". John Wiley. 1978.

- Galle, P. y otros. "BIOFÍSICA. RADIOBIOLOGÍA Y RADIOPATOLOGÍA". Ed. Masson. 2003.

 

 

 

 

El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente. En aplicación de la Ley 3/2007, de 22 de marzo, para la igualdad efectiva de mujeres y hombres, así como la Ley 12/2007, de 26 de noviembre, para la promoción de la igualdad de género en Andalucía, toda alusión a personas o colectivos incluida en este documento estará haciendo referencia al género gramatical neutro, incluyendo por lo tanto la posibilidad de referirse tanto a mujeres como a hombres.