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MICROCURRICULO


PROGRAMA: PSICOLOGIA CODIGO DEL PROGRAMA: SNIES 1657

COMPONENTE DE FORMACIÓN: BÁSICO PROFESIONAL

ÁREA DE FORMACIÓN: CIENCIAS BASICAS GENERALES

CURSO: BIOFISICA

CODIGO DEL CURSO: 2804

HORAS PRESENCIALES: 72 Horas. Semestrales / 2 Teóricas – 2 Practicas

HORAS TRABAJO INDEPENDIENTE: 4 horas Semanales. 8 Horas Totales Semana / 144 Totales Semestre.

CREDITOS: 3

SEMESTRE: I


  1. JUSTIFICACIÓN:

Los avances de las investigaciones biológicas se basan en los adelantos tecnológicos que se fundamentan en la aplicación de las leyes de la física como la instrumentación óptica y electrónica. Los desarrollos de los contenidos de la biofísica le permiten al estudiante relacionar los conceptos de física y físico – química aplicados al hombre, como son las leyes de la mecánica de los fluidos que permiten el estudio de los sistemas cardiovascular y respiratorio, además, reconocer los fundamentos de los avances tecnológicos en equipos de diagnóstico, tratamiento y procedimientos quirúrgicos que requieren los profesionales de las ciencias de la salud.



Los siguientes ejemplos avalan la anterior afirmación:

  • Las leyes de la física se aplican en el funcionamiento de los sistemas circulatorio y respiratorio.

  • El uso de ultrasonidos y radiaciones (rayos x, rayos láser, UV, IR), para el diagnóstico, tratamiento y procedimientos quirúrgicos.

  • El uso de equipos para medir la actividad eléctrica que se genera en el cuerpo humano como los electrocardiógrafos y electro miógrafos.



  1. COMPETENCIAS A DESARROLLAR:



  • Describir los descubrimientos más importantes de la física que ayudaron al desarrollo de la biología, para formar una nueva disciplina con múltiples aplicaciones en las ciencias de la salud. A través de las diferentes teorías sobre el origen de la Biofísica.



  • Articular los descubrimientos científicos de la biofísica con la aplicación tecnológica en las ciencias de la salud para tener mejores oportunidades en el tratamiento de pacientes, a través de la diagnosis, terapia y cirugía.



  • Aplicar las recomendaciones hechas por el docente concerniente a los aspectos de Bioseguridad, para garantizar su integridad y la de sus compañeros en el desarrollo de sus actividades académicas; de acuerdo con las normas de Bioseguridad publicadas en el laboratorio.



  1. UNIDADES TEMÁTICAS:


LA BIOFÍSICA Y SU IMPORTANCIA EN CIENCIAS DE LA SALUD

Subtemas de la unidad:



  1. Concepto de Biofísica.

  2. Relación de la Biofísica con la Biología y la Medicina.

BIOFISICA DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR

Subtemas de la unidad:



  • Fases de la materia

  • Bases físicas para el estudio del sistema cardiovascular:

    • Densidad. Factores que la afectan, densidad relativa. Densidad de la sangre.

    • Concepto de presión. Presión Atmosférica. Presión hidrostática. Presión manométrica. Presión Sanguínea.

    • Tensión superficial, factores que la afectan. Aplicaciones en los líquidos corporales.

    • Viscosidad. Viscosidad de la sangre. Factores que afectan la viscosidad de la sangre. Consecuencia en el sistema cardiovascular de los cambios en la viscosidad de la sangre.

  • Hemodinámica:

  • Reseña anatómica del sistema cardiovascular.

  • Línea de corriente. Vena líquida. Régimen estacionario.

  • Caudal o flujo sanguíneo.

  • Ecuación de continuidad aplicada al flujo sanguíneo. Teorema de Bernouilli.

  • Régimen laminar. Régimen turbulento. La sangre como flujo esencialmente laminar.

  • Ecuación de Poiseuille

  • Resistencia vascular.

  • Ley de Ohm en la Hemodinámica.

  • Mecánica circulatoria. Leyes de la circulación sanguínea: ley del caudal, ley de la velocidad y ley general de las presiones.



  • Laboratorios:

  1. Densidad de líquidos:

  1. Con un picnómetro

  2. Con areómetros, caso de la orina (con un urinómetro)




  1. Densidad de sólidos

  2. Densidad de sólidos granulados.

  3. Determinación de la tensión superficial de un líquido.

  4. Determinación de la viscosidad de un líquido.

BIOFÍSICA DEL SISTEMA RESPIRATORIO

Subtemas de la unidad:



  • Reseña anatómica del sistema respiratorio:

  • Vías respiratorias

  • Alvéolos

  • Estructura Osteo-muscular

  • Mecánica respiratoria.

  • Elasticidad pulmonar:

  • Presiones en el árbol respiratorio

  • Volúmenes y capacidades del espacio aéreo respiratorio. Espirometria simple.

  • Dinámica de la respiración

  • Ventilación pulmonar

  • Frecuencia volumen – minuto

  • Trabajo respiratorio.

  • Los gases de la respiración.

  • Eliminación de vapor de agua en la respiración.

  • Presiones parciales de los gases en la sangre

  • Intercambio gaseoso:

  • En los alveolos. Papel del surfactante dipalmitoil fosfatidilcolina.

  • En los tejidos.

  • Papel de la hemoglobina en la respiración.

  • Efectos fisiológicos de la híper e hipo presión en el organismo humano:

  • Narcosis del nitrógeno y descompresión rápida en buzos.

  • Ascensos a gran altura.

  • Aclimatación a la altura.

  • Laboratorios:

  • Fuerzas elásticas en el cuerpo humano. Ley de Hooke.

TERMODINÁMICA APLICADA AL HOMBRE

Subtemas de la unidad:



  • Energía. Formas de energía. Calor y Trabajo.

  • Capacidad calorífica. Calor especifico.

  • Estructura general del hombre como sistema integrado.

  • El organismo como sistema termodinámico.

  • Sistemas, clasificación.

  • Primer principio de la termodinámica.

  • El hombre “Un sistema abierto en estado estacionario”.

  • Segundo principio de la termodinámica. Procesos reversibles e irreversibles. Energía libre de Gibbs aplicada al metabolismo.

  • Bioenergética, Limitaciones de la termodinámica y el por qué de las enzimas.

  • Laboratorio:

  • Calorimetría en sólidos y líquidos.

ACÚSTICA Y FONACIÓN

Subtemas de la unidad:



  • El sonido, producción, propagación y velocidad de propagación.

  • Resonancia acústica.

  • Características del sonido: Tono, timbre e intensidad.

  • Limites de intensidades y de frecuencias audibles en los seres humanos.

  • Sensación auditiva.

  • Nivel de intensidad del sonido o Escala decibélica.

  • Límites de la audición normal en la escala decibélica.

  • Anatomía del oído.

  • Percepción del sonido. Mecanismo de la audición.

  • Defectos de conducción y percepción en la audición y su posible corrección. Presbiacusia.

  • Ultrasonidos y aplicaciones en el campo de la salud.

  • Anatomía del aparato de fonación.

  • La voz humana.

  • Laboratorio:

  • Taller: Mecánica de la audición y la voz humana.

EL OJO HUMANO COMO SISTEMA ÓPTICO CENTRADO

Subtemas de la unidad:



  • Concepto de lente.

  • Elementos de una lente.

  • Imágenes producidas por las lentes convergentes y divergentes.

  • Potencia de una lente.

  • Aberraciones de las lentes.

  • El ojo como sistema de lentes.

  • Ojo emétrope.

  • Ametropías:

  • Miopía.

  • Hipermetropía.

  • Astigmatismo.

  • Presbicia.

  • Laboratorio:

1. Lentes convergentes y divergentes.

2. Simulador óptico: El ojo emétrope



RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS

Subtemas de la unidad:



  • Radiaciones. Concepto.

  • Clases de radiaciones.

  • Radiaciones electromagnéticas

  • Espectro electromagnético

  • Rayos X. Naturaleza, producción y Aplicaciones

  • Rayos U.V. Naturaleza, producción y Aplicaciones

  • Dosis de radiación.

  • Rayos láser. Naturaleza, producción y Aplicaciones.

  • Laboratorio:

  • Taller: Efectos y Protección de las radiaciones electromagnéticas en el organismo humano.



  1. CRITERIOS DE DESEMPEÑO-SABERES ESENCIALES:



  • Argumenta sobre la Biofísica y su articulación con la Biología y la Medicina.




  • Destaca la importancia de la Biofísica en los avances tecnológicos que son de utilidad en el área de las ciencias de la salud.




  • Argumenta los conceptos sobre los líquidos y sus propiedades como la densidad, presión, tensión superficial y viscosidad.







  • Aplica los factores que afectan la densidad, presión, tensión superficial y la viscosidad en el estudio y análisis de la sangre como líquido corporal.




  • Aplica las propiedades de los fluidos y las leyes de la hidrodinámica al sistema cardiovascular.




  • Explica desde la Biofísica, el proceso fisiológico de la circulación.




  • Mide experimentalmente la densidad de sólidos y líquidos, así como la tensión superficial de algunos líquidos incluyendo la orina como liquido biológico.




  • Explica el mecanismo de intercambio gaseoso a nivel de los alveolos y de los tejidos.




  • Aplica las leyes de los gases en la explicación del proceso fisiológico de la respiración.




  • Reconoce el papel y la importancia del surfactante en el proceso de respiración.




  • Relaciona la Ley de Hooke con las propiedades o funciones de las fibras elastómeras del cuerpo humano y las sustancias que proporcionan elasticidad en el organismo haciendo extensiva su aplicación a la elasticidad pulmonar.




  • Reconoce que en el hombre se llevan procesos metabólicos exergónicos y endergónicos acoplados para que aquel (hombre), se mantenga en vida como un sistema abierto en estado estacionario; mientras llega el equilibrio termodinámico (muerte).




  • Argumenta la 1ª y 2ª ley de la termodinámica, articulándolas con el organismo vivo para estudiarlo como un sistema termodinámico.




  • Reconoce la 1ª Ley a través del equilibrio térmico, usando un calorímetro, midiendo el calor especifico de algunos sólidos y líquidos.




  • Reconoce las características y propiedades de las ondas sonoras.




  • Relaciona datos de audibilidad del sonido en el oído humano en función de la frecuencia, descritos en gráficos que articulan los decibeles con la frecuencia de la onda sonora (sensación auditiva).




  • Argumenta cómo una onda sonora se convierte de onda mecánica a un impulso eléctrico interpretado por el cerebro.




  • Argumenta cómo se produce la voz humana.




  • Identifica la relación del aparato de la audición con el aparato de la fonación.




  • Comprueba experimentalmente como se lleva a cabo la resonancia acústica.




  • Articula el concepto de resonancia acústica con el oído humano.




    • Distingue las lentes convergentes y divergentes.




    • Argumenta analítica y gráficamente la construcción de imágenes producidas por las lentes.




    • Argumenta como el tamaño, la curvatura del globo ocular y el poder de refracción del ojo humano, determinan una ametropía.




    • Explica gráficamente la transmisión de la luz a través del ojo humano sea emétrope, miope o hipermétrope.




    • Diferencia las distintas radiaciones electromagnéticas en el espectro electromagnético por su frecuencia y longitud de onda.




    • Argumenta teórica y científicamente la naturaleza de las radiaciones electromagnéticas, tales como: Rayos X, rayos ultravioleta (UV), y el Láser.




    • Describe las aplicaciones de los rayos “X” y el láser en el campo diagnostico, terapéutico y quirúrgico.




    • Demuestra compromiso con su formación.




    • Demuestra responsabilidad al realizar tareas derivadas del trabajo independiente.




    • Investiga los temas en estudio, para su aporte en el debate académico.



  1. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Estrategias Orales:

• Exposición

• Mesa redonda.

• Socialización

• Carteleras

• Debate
Estrategias Escritas:

• Resúmenes analíticos.

• Interpretación de Gráficas

Mapas conceptuales

• Cuadros comparativos

• Elaboración de mentefactos y ensayos

• Solución de ejercicios.
Trabajo Independiente:

• Búsqueda especializada de temas de Investigación.

• Solución de estudios de casos.

6. EVIDENCIAS REQUERIDAS:


  • Las producciones escritas deben contar con todos los temas y conceptos estudiados.




  • Informes de laboratorio con la representación de la experiencia desarrollada, los datos, sus cálculos, el análisis de estos en la obtención de las conclusiones de la experiencia y su correspondiente debate en el laboratorio.




  • Ejercicios con solución de problemas.




  • Entrega de talleres en forma escrita.




  • Evaluaciones escritas.




  • Materiales audiovisuales utilizados en las exposiciones.




  • El producto originado del trabajo independiente.


7. EVALUACIÓN:

La apropiación curricular y el desarrollo curricular son momentos didácticos propios de la pedagogía dialógica Metropolitana que se desarrollan paralela y articuladamente en la dinámica de los procesos de formación integral y por competencias.


La evaluación en ambos momentos, se realiza de manera simultánea en el proceso de enseñanza- aprendizaje; se evalúa el grado de dominio de las competencias, así como los avances durante la profundización o la aplicabilidad de los mismos, utilizando diferentes instrumentos y/o métodos.
Las notas del saber están representadas por los trabajos entregados, la participación en los debates y las evaluaciones escritas. Las estrategias metodológicas utilizadas (mapa conceptual, mentefactos, talleres, resumen, visitas de observación, casos clínicos, foros virtuales, entre otras) se evalúan con base en las guías de verificación.
Las notas del hacer están representadas por la realización de ejercicios e informes requeridos y participación en el aula virtual con lo requerido por el docente.
Las notas del ser están representadas por la responsabilidad en la entrega oportuna de los trabajos e informes, asistencia y el comportamiento dentro del grupo.
La integralidad de la evaluación se evidencia por la utilización de las estrategias de auto, coe y heteroevaluación.
Durante cada periodo académico, se reportan dos (2) informes parciales. Cada uno de estos tiene una valoración del 30% de la calificación definitiva y serán el resultado del seguimiento de los estudiantes con la aplicación de diversas estrategias y de una prueba escrita tipo saber pro, que tendrá un valor del 50% de cada informe.
El informe final tiene una valoración del 40% de la calificación definitiva y será el resultado del seguimiento de los estudiantes y un examen final que tendrá un valor del 50% de este informe.


8. BIBLIOGRAFÍA:

  1. FRUMENTO, Antonio. Biofísica. Barcelona. Mosby/Doyma libros. 3ª edición 1995; 599 pag.

  2. Mc DONALD, Simon G y otro. Física para las ciencias de la vida y de la salud. Bogotá: Addison–Wesley Iberoamericana, 1989; 589 pag.

  3. CROMER H. Alan. Física para las ciencias de la vida, segunda edición, Barcelona: Reverte, 1996: 578 pag.

  4. YUSHIMITO, Luis. Biofísica. Bogotá. Manual Moderno. 2007; 208 pag.

  5. CUSSO,Fernando y otros. Física de los procesos biológicos. Ariel S.A. 2004; 1359 pag.

  6. PARISI, Mario. Temas de Biofísica. Santiago de Chile: Mc Graw Hill. Iberoamericana. 2004; 228 pag.

  7. GUYTON, Arthur C. Tratado de fisiología médica. Edición 11ª Jackson, Mississippi: Elsevier. 2011; 1115 pag.

  8. GANONG, William F. Fisiología médica. Mc.Graw-Hill Companies Inc; 23ª ed; 2010; 714 pag.

  9. URONE Paul Peter. Physics with health science applications. Wiley; 2ª edition: Sacramento. (September 1985); 512 pag.

  10. HERMAN. Physics of the human body. Springer; 1ª ed. 2007. Corr. 2nd printing edition (August 27, 2008); 857 pag.

  11. CAMERON. John R.. Physics of the body (medical physics series). Medical Physics Publishing Corporation; 2 edition (August 1999); 394 pag.

  12. HOBBIE. Russel K. y otro. Intermediate physics for medicine and biology. Springer; 4ª edition (March 12, 2007); 616 pag.

  • Bibliografía Web

  1. http://luzciencias2525.wordpress.com/2008/01/29/sistema-circulatorio/

  2. http://docencianacional.tripod.com/primeros_auxilios/anato5.htm

  3. http://www.monografias.com/trabajos45/sistema-circulatorio/sistema-circulatorio.shtml

  4. http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/SistemaCirculatorio.htm

  5. http://www.proyectosalonhogar.com/cuerpohumano/Cuerpo_humano_circulatorio2.htm

  6. http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/histologia/sistema_cardiovascular.pd

  7. http://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/biologia/sistemas-y-aparatos-del-cuerpo-humano/sistema-circulatorio/

  8. http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/37/htm/sec_8.htm

  9. www.youtube.com/watch?v=Z2QMZ2_rOlM

  10. www.youtube.com/watch?v=j2hLvAcmwss

  11. http://www.monografias.com/trabajos94/biofisica-de-respiracion/biofisica-de-respiracion.shtml

  12. http://www.fodonto.uncu.edu.ar/upload/biofisica-respiratorio

  13. http://www.fodonto.uncu.edu.ar/upload/el%20hombre%20como%20sistema%20termodinamico.pdf

  14. http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/37/htm/sec_12.htm

  15. http://www.monografias.com/trabajos55/radiaciones-electromagneticas/radiaciones-electromagneticas2.shtml






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