UNIVERSIDAD DE CIENCIAS APLICADAS Y AMBIENTALES
FACULTAD MEDICINA
VETERINARIA Y ZOOTENIA
SYLLABUS DE BIOFISICA
2º Semestre 
1. Datos de Identificación
del Modulo
Programa: Facultad
de Medicina Veterinaria y Zootecnia Cartagena
Modulo:
BIOFISICA
Créditos del Módulo: 2
Código de Módulo: PEC0006
Coordinador del módulo : KATIUSKA BERNAL
MACKENZIE
Correo electrónico: ingkabemack@hotmail.com
2. Justificación del
Modulo:
El
curso comprende el estudio de los principios y leyes que rigen los fenómenos
físicos, que permiten entender las propiedades físicas de la materia, la
energía, las interacciones entre ellas y los seres vivos, la medición de sus
manifestaciones y sus efectos; así como el funcionamiento de los aparatos más
comunes diseñados para ello, haciendo énfasis en su aplicación dentro de la medicina
veterinaria y zootecnia.
La Biofísica se estructura empleando conocimientos y métodos de
la Física complementados con los pertenecientes a otras ciencias como la
Físico-química, la Fisiología y la Bioquímica; por ello resulta difícil hacer
una distinción exacta entre la Biofísica y otras ciencias biomédicas, lo único
que podría diferenciarla de ellas es el hecho de que trabaja con sistemas biológicos complejos, denominados
seres vivos. Aunque en su base está fundamentada en conceptos físicos, la Biofísica
ha alcanzado un nivel de desarrollo en su aparato teórico e investigativo tan
avanzado, que se ha constituido en una disciplina autónoma.
Al
futuro profesional de la medicina veterinaria y zootecnia, le corresponde
dentro de parte de su desempeño laboral: la prevención, el control, el
diagnostico y el tratamiento de las diferentes enfermedades de los animales.
Para cumplir con estos requerimientos, el Médico Veterinario y Zootecnista,
debe comprender adecuadamente las diferentes propiedades físicas que gobiernan
los diferentes sistemas biológicos tales
como; el aparato cardiovascular, respiratorio y el sistema de termorregulación, con el fin de tener
una excelente comprensión de cómo, estos pueden ser afectados por diversas
circunstancias. Por tanto, el curso de biofísica, contribuye en la formación
del futuro profesional de las ciencias pecuarias a través de la comprensión de los procesos
físicos relacionados con los procesos biológicos, a fin de proponer soluciones
a situaciones clínicas relacionadas con ellas.
3. Objetivos General
Se pretende ayudar al
alumno a conocer aquellos principios básicos de la Física esenciales para
comprender las funciones de los sistemas
biológicos, llamados Seres Vivos
analizando en cada fenómeno fisiológico, objeto de estudio, su
comportamiento físico y las leyes físicas que lo rigen, además hacer entender
al estudiante de Medicina Veterinaria y Zootecnia, que la Biofísica estudia las
propiedades físicas o atributos capaces de ser medidos de todo aquello que esté
en relación con prevenir y curar las enfermedades del cuerpo humano.
4. Competencias Generales desarrolladas
por el Modulo
ü Identificar, analizar
comprender y aplicar los principios y leyes de la física que explican los
fenómenos de la naturaleza, relacionados con los seres vivos, haciendo énfasis
en su aplicación en las ciencias
pecuarias y su relación con otras disciplinas.
ü Desarrollar
habilidades en el manejo de instrumentos y equipos básicos, mediante la
realización de experimentos en el
laboratorio, trabajando en grupo de forma solidaria y responsable,
incrementándose la actitud crítica y de liderazgo.
ü Mejorar la capacidad
critica, analítica y de abstracción, mediante el trabajo en equipo, reforzando
las actitudes solidarias.
ü Explicar el
fundamento físico de las funciones biológicas, que permiten la relación de los
seres vivos con su entorno
ü Identificar y
comprender algunos de los conceptos básicos de la física y aplicarlos a la
resolución de problemas sencillos, relacionados con la biomecánica.
5. Eje Temático Modular
(Capítulos a tratar)
UNIDAD I: INTRODUCCION A LA BIOFISICA
Concepto,
Definición de magnitudes escalares y vectoriales, ecuaciones y análisis
dimensional, Sistemas de medición, s Clasificación de los Sistemas, prefijos.
UNIDAD II: CALOR Y TEMPERATURA
Energía
térmica. Termómetro. Escalas termométricas. Tipos de termómetro.
Temperatura
de los animales. Calorimetría. Cantidad de calor. Caloría. Calor específico.
Capacidad calorífica. Propagación del calor. Cambios de fase.
Calorimetría
anima
Concepto
y clases de Energía: Calor, trabajo, energía interna.
Transferencia
de calor: Conducción, Convección y
Radiación
Termodinámica
Energía.
Primer principio de la termodinámica. Segundo principio de la termodinámica.
Aplicación del primer principio de la termodinámica en el animal.
Nociones
de adaptación a temperaturas extremas. Procesos Isobáricos, Isotérmicos,
Isocóros, Adiabáticos, endotérmicos y exotérmicos.
Calor
Latente
UNIDAD III: FLUIDOS
Fluidos
(Gases y Líquidos)
Densidad
Principio
de Arquímedes
Ecuación
de Continuidad
Ecuación
o Teorema de Bernoulli
Viscosidad y Flujo (Laminar y turbulento)
Flotación
e impulso de animales
Viscosidad
sanguínea
Flujo
del sistema circulatorio
Talleres
y ejercicios de aplicación.
UNIDAD IV: ELECTRICIDAD
Carga
eléctrica
Aislantes
y conductores
Ley
de coulomb
Campo
eléctrico y potencial eléctrico
Capacidad,
dieléctrico
Corriente
eléctrica
Resistencia
eléctrica
Circuitos
en serie y en paralelo
Circuito
de corriente alterna
Aplicaciones.
Efectos fisiológicos de la corriente continúa. Diatermia. Electrocardiograma
y electroencefalograma.
Electromiografía.
Talleres
y ejercicios de aplicación
UNIDAD V: TRANSPORTE EN MEMBRANAS BIOLÓGICAS Y
CONDUCCIÓN NERVIOSA
Propiedades físicas de las membranas
Flujo,
permeabilidad, mecanismo de Difusión simple, canal iónico.
Características
básicas de los canales iónicos
Conductancia
del canal iónico
Resistencia
y capacidad eléctrica de un axón.
La
bomba de Sodio- Potasio
Respuestas
a estímulos débiles. Potencial de acción. Axones con mielina,
Talleres
y ejercicios de aplicación.
PRACTICAS
DE LABORATORIO
Practica
1.
Determinación de la densidad de sólidos y líquidos, utilizando diferentes
procedimientos
Practica 2. Estática de Fluidos.
Manómetros, Ley de Boyle
Practica 3. Electroestática
Practica 4. Campo eléctrico.
6. Metodología de la Enseñanza del Módulo
El modulo se
desarrollara utilizando estrategias académicas que permitan la participación
activa y dinámica de los estudiantes bajo la tutoría del docente para alcanzar
los logros académicos y las competencias propuestas en los diferentes
contenidos temáticos.
Dentro de las
alternativas metodológicas incluidas dentro del modulo se encuentran:
- Disertaciones
orales de contenidos temáticos generales. y transmisión de experiencias
adquiridas en el desarrollo profesional practico que no están registradas
en la literatura
- Clase
participativa docente- alumno: Lectura previa por parte de los estudiantes de temas
relacionados con los contenidos a analizar en clase; búsqueda en Internet
– revistas de material bibliográfico científico.
- Estudio
de casos reales propuestos por el
docente o los estudiantes, desarrollo de mesas y foros de discusión de
temas de interés.
·
Seminarios que permitan evaluar la capacidad de comprensión,
síntesis, asimilación y transmisión de conocimientos.
·
Prácticas de laboratorio donde el estudiante puede aplicar los
conocimientos teóricos adquiridos.
·
Dinámicas de grupo para el desarrollo de temáticas y actividades
particulares
·
Fomentar el desarrollo de charlas virtuales no solo entre los alumnos y el
docente si no foros participativos con otros profesionales del área sean
locales o foráneos para aumentar las alternativas terapéuticas que son exitosas
en otros lugares
·
Participación de las empresas productoras( laboratorios) para que aporte su
realidad
7. Metodología evaluativa del componente
Fecha de inicio académico:
06 de febrero 2012
Fecha de culminación académica: 01
de junio 2012
Horario
de clases:
|
Lunes
|
Martes
|
Miércoles
|
Jueves
|
Viernes
|
|
|
Biofísica
10 am - 12 am
|
|
|
|
Fechas para
Evaluaciones Programadas; Los temas serán acumulativos
|
Septiembre 11 del
2012
|
Octubre 09 del 2012
|
oct 30 del 2012
|
Nov 20 del 2012
|
La evaluación
formativa
|
Evaluaciones
programadas
|
50%
|
|
Evaluaciones permanentes
|
40%
|
|
Nota conceptual
|
10%
|
8. Temario del componente
|
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
|
CONTENIDOS ANALÍTICOS
|
SEMANA
|
|
1.
Conocer los contenidos programáticos del Syllabus.
|
Introducción a la Biofísica:
Concepto, objetivos e importancia. Contribución histórica de
|
1
|
|
2.
Identificar y aprender los conceptos básicos sobre
biofísica y su relación con otras ciencias.
|
Sistemas.
Clasificación de los Sistemas. Sistemas termodinámicos
|
1
|
|
Examen Teórico Unidad I.
|
|
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
|
CONTENIDOS ANALÍTICOS
|
SEMANA
|
|
1. Identificar y comprender las
variables termodinámicas y conocer y aplicar sus unidades de medida.
2. Definir energía, calor y trabajo
3.
Establecer
y comprender los mecanismos de transferencia de calor
|
CALOR Y TEMPERATURA
|
2
|
|
Energía térmica. Termómetro.
Escalas termométricas. Tipos de termómetro.
Temperatura de los animales.
Calorimetría. Cantidad de calor. Caloría. Calor específico. Capacidad
calorífica. Propagación del calor. Cambios de fase.
Calorimetría anima
Concepto y clases de Energía:
Calor, trabajo, energía interna.
Transferencia de calor:
Conducción, Convección y Radiación
|
||
|
1.
Identificar las características y variables que
determinan cada uno de los siguientes procesos: Isobáricos,
Isotérmicos, Isocóros, Adiabáticos, endotérmicos y exotérmicos
|
Termodinámica
Energía. Primer principio de la termodinámica.
Segundo principio de la termodinámica. Aplicación del primer principio de la
termodinámica en el animal.
Nociones de adaptación a temperaturas extremas.
Procesos
Isobáricos, Isotérmicos, Isocóros, Adiabáticos, endotérmicos y exotérmicos.
Calor Latente
|
3
|
|
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
|
CONTENIDOS ANALÍTICOS
|
SEMANA
|
|
1.
Conocer los postulados de las leyes de la
termodinámica
|
Primera Ley de la
Termodinámica
Segunda ley de la
termodinámica: Entropía. Concepto de Entalpia.
|
4
|
|
1.
Conocer los mecanismos corporales para mantener la
homeostasis
|
Homeostasis
térmica Corporal.
Temperatura normal del cuerpo.
Producción de calor. Pérdida de calor: mecanismos de transferencia.
Talleres y
ejercicios de aplicación
|
5
|
|
Examen Teórico Unidad II.
|
|
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
|
CONTENIDOS ANALÍTICOS
|
SEMANA
|
|
1.
Conocer las propiedades de los fluidos
|
FLUIDOS
Fluidos
(Gases y Líquidos)
Densidad
Principio
de Arquímedes
|
6
|
|
1.
Conocer y aplicar las ecuaciones de Continuidad y de
Bernoulli
|
Ecuación
de Continuidad
Ecuación o Teorema de Bernoulli
|
7
|
|
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
|
CONTENIDOS ANALÍTICOS
|
SEMANA
|
|
1.
Establecer la relación entre la viscosidad y el
flujo(Laminar y Turbulento).
|
Viscosidad y Flujo (Laminar y turbulento)
Flotación
e impulso de animales
|
8
|
|
1.
Conocer los factores que determinan la viscosidad
sanguínea, la Presión y el flujo sanguíneo.
|
Hemodinámica. Viscosidad de la sangre. Factores
que la modifican. Relación entre gradiente de presión, flujo y resistencia
vascular. Influencia del radio del vaso sobre el flujo y la resistencia al
flujo sanguíneo.
|
9
|
|
Examen Teórico Unidad III.
|
|
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
|
CONTENIDOS ANALÍTICOS
|
SEMANA
|
|
1.
Definir carga eléctrica y su aplicación
|
ELECTRICIDAD
Carga
eléctrica
Aislantes
y conductores
Ley
de coulomb
|
10
|
|
1.
Comprender lo que es el campo eléctrico y el
potencial eléctrico.
2.
Definir corriente eléctrica y su importancia en el
sistema nervioso.
|
Campo
eléctrico y potencial eléctrico
Capacidad,
dieléctrico
Corriente
eléctrica
|
11
|
|
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
|
CONTENIDOS ANALÍTICOS
|
SEMANA
|
|
1.
Conocer los diferentes tipos de circuitos para
establecer comparaciones con el sistema nervioso
|
Resistencia
eléctrica
Circuitos
en serie y en paralelo
Circuito
de corriente alterna
|
12
|
|
1.
Conocer los efectos fisiológicos de la corriente
continua. Conocer como se aplica el concepto de electricidad en la emisión de
pruebas diagnosticas.
|
Aplicaciones.
Efectos fisiológicos de la corriente continúa. Diatermia. Electrocardiograma
y electroencefalograma.
Electromiografía.
Talleres
y ejercicios de aplicación
|
13
|
|
Examen Teórico
Unidad IV
|
|
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
|
CONTENIDOS ANALÍTICOS
|
SEMANA
|
|
1.
Conocer y establecer las propiedades físicas de las
membranas biológicas
2.
Identificar los mecanismos de permeabilidad celular
|
Propiedades físicas de las membranas
Flujo,
permeabilidad, mecanismo de Difusión simple, canal iónico.
Características
básicas de los canales iónicos
Conductancia
del canal iónico
|
14
|
|
1.
Comprender la importancia de la bomba de sodio y
potasio en la fisiología nerviosa.
|
Resistencia
y capacidad eléctrica de un axón.
La
bomba de Sodio- Potasio
|
15
|
|
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
|
CONTENIDOS ANALÍTICOS
|
SEMANA
|
|
1.
Conocer sobre las respuestas nerviosas y su
potencial de acción.
|
Respuestas
a estímulos débiles. Potencial de acción. Axones con mielina,
Talleres
y ejercicios de aplicación.
Examen Teórico Unidad V.
|
16
|
9. Bibliografía Básica y Complementaria del componente
CUSSÓ
F., LÓPEZ, C. VILLAR, R. Física de los procesos biológicos Ariel, 2004
GLASER
ROLAND. Biofisica editorial : acribia. Primera edición. 2003
PARISI, MARIO, "Temas de biofísica",
Santiago (Chile); Madrid [etc.] McGraw-Hill Interamericana 2001
CROMER
A. H. Física para la Ciencias de la Vida. 2000.. Segunda Edición, Editorial
Reverté, S.A. España
GONZÁLEZ IBEAS,
J., “Introducción a la Física
y Biofísica”. Alhambra, Madrid, 1974
JIMÉNEZ-VARGAS, J. Y MACARULLA, J.M.
Fisicoquímica Fisiológica. Interamericana
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