Fichas de asignaturas 2016-17
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BIOMECÁNICA Y FÍSICA APLICADA |
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Asignatura |
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Resultados Aprendizaje |
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Actividades Formativas |
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Sistemas de Evaluación |
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Contenidos |
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Bibliografía |
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Código | Nombre | |||
Asignatura | 20808007 | BIOMECÁNICA Y FÍSICA APLICADA | Créditos Teóricos | 6.75 |
Título | 20808 | GRADO EN FISIOTERAPIA | Créditos Prácticos | 0.75 |
Curso | 1 | Tipo | Troncal | |
Créd. ECTS | 6 | |||
Departamento | C123 | MATERNO INFANTIL Y RADIOLOGIA |
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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 |
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Luis | Machuca | Muñoz | Profesor Titular de Universidad | S |
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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 |
CB1 | Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio | GENERAL |
CB2 | Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio | GENERAL |
CB3 | Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética | GENERAL |
CB4 | Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado | GENERAL |
CB5 | Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía | GENERAL |
CG1 | 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. | GENERAL |
CT1 | Toma de decisiones | TRANSVERSAL |
CT10 | Trabajo en equipo | TRANSVERSAL |
CT13 | Razonamiento crítico | TRANSVERSAL |
CT19 | Aprendizaje autónomo | TRANSVERSAL |
CT2 | Resolución de problemas | TRANSVERSAL |
CT3 | Capacidad de organización y planificación | TRANSVERSAL |
CT4 | Capacidad de análisis y síntesis | TRANSVERSAL |
CT5 | Comunicación oral y escrita en la lengua nativa | TRANSVERSAL |
CT6 | Capacidad de gestión de la información | TRANSVERSAL |
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 | CG1 CT13 CT3 CT4 CT6 |
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 | CG1 CT1 CT10 CT13 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 |
10. Actividades formativas no presenciales | - Plataforma virtual - Cuestionarios de seguimiento - Resolución de problemas - Estudio personal |
83 | CG1 CT1 CT13 CT19 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 | |
11. Actividades formativas de tutorías | Interlocución directa con el alumnado para solventar dudas y aclarar apoyos bibliográficos. |
3 | CG1 CT13 CT3 CT4 CT5 CT6 | |
12. Actividades de evaluación | - Examen final escrito tipo test. - Cuestionarios de autoevaluación a través del campus virtual. - Asistencia y participación en las actividades presenciales. |
4 | Grande | CG1 CT1 CT13 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 |
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 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. |
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CG1 CT1 CT19 CT3 CT4 CT6 |
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. |
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CG1 CT1 CT13 CT19 CT2 CT3 CT4 CT6 | |
Se tendrá en cuenta la asistencia y participación del alumno, así como la actitud del mismo en las actividades presenciales, representará el 10 % de la calificación final de la asignatura |
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CG1 CT13 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 |
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%) y asistencia y participación en actividades presenciales (10%).
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. |
CG1 CT1 CT13 CT19 CT2 CT3 CT4 CT6 | 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. |
CG1 CT1 CT10 CT13 CT19 CT2 CT3 CT5 CT6 | 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. |
CG1 CT1 CT10 CT13 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 | 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. |
CG1 CT1 CT10 CT13 CT19 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 | 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. |
CG1 CT1 CT13 CT19 CT2 CT4 CT6 | 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. |
CG1 CT1 CT10 CT13 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 | 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. |
CG1 CT1 CT10 CT13 CT2 CT4 CT5 CT6 | 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. |
CG1 CT1 CT13 CT19 CT2 CT3 CT4 CT6 | 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.
- Nájera López, A.\\\"FUNDAMENTOS DE FÍSICA PARA PROFESIONALES DE LA SALUD\\\". Elsevier. 2014
- Cromer, A. H. \\\"FISICA PARA LAS CIENCIAS DE LA VIDA\\\". Reverté. 1986.
-Cussó, F. \\\"FÍSICA DE LOS PROCESOS BIOLÓGICOS\\\". Ariel. 2004
- Jou, D. y otros. \\\"FISICA PARA LAS CIENCIAS DE LA VIDA\\\".McGraw-Hill. 1994.
- Herráez Domínguez, J.V.\\\"ELEMENTOS DE FÍSICA APLICADA Y BIOFÍSICA\\\". Universidad de Valencia. 2013
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.
- Diez de los Rios, A. \\\"INTRODUCCION A LA BIOFISICA Y A LA FISICA MEDICA\\\". Universidad de Málaga. 1983.
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.
- Frumento, A. S. \\\"BIOFISICA\\\". Dosby/Doyma Libros. 1995.
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.