1. BIOFISICA MÉDICA
CURSO PROPEDEUTICO 2013
ELABORADO POR: Dr. Walter Miranda Abaunza
I- INTRODUCCIÒN
La Biofísica es una asignatura impartida en el segundo año del ciclo básico de la carrera
de Medicina. Con ella se pretende comprender los fenómenos biológicos relacionados
con el funcionamiento normal del organismo humano. Es decir, los sucesos fisiológicos
que ocurren bajo leyes naturales que la Biofísica identifica y que permite fundamentar.
El aprendizaje de esta asignatura constituye una tarea de relativa complejidad para el
estudiante. Así mismo y basada en las estrategias de la resolución de problemas,
constituye un espacio para la aplicación del pensamiento formal del estudiante, ya que
lo incita permanentemente al análisis, a la interrelación de principios físicos, y los
mecanismos básicos del funcionamiento en la salud y en la enfermedad.
Se espera que el estudiante obtenga una comprensión global de los principios de la
física y las herramientas que puedan ser aplicados a la solución de problemas de la
medicina y la explicación de ciertos fenómenos o comportamientos de los sistemas
vivos. Es de interés que los alumnos logren la apropiación del conocimiento de valor
propedéutico para el desarrollo curricular.
2. II- UBICACIÒN EN EL PLAN DE ESTUDIOS
Nombre de la asignatura Biofísica
Código
Requisito / Correquisito
Carrera (s). Medicina
Modalidad Semanal
Turno Diurno
Semestre II Semestre (Propedéutico)
Año a Impartir: 1er. Año
Año Académico: 2013
Número total de horas 30
Frecuencia Semanal 6 horas por 5 semanas
Número de Créditos
Área de formación a la que pertenece (General, Básica)
3. III- OBJETIVOS GENERALES
1. Interpretar las leyes y principios de la Física en el estudio y comprensión de
sistemas y fenómenos biológicos que ocurren en el ser humano.
2. Aplicar métodos de la experimentación científica orientadas a la comprensión del
funcionamiento de sistemas biológicos.
3. Interesar al estudiante en la investigación biofísica de sistemas y fenómenos
biológicos del organismo humano, de relevancia para la Medicina.
IV- OBJETIVOS ESPECIFICOS POR UNIDADES
En cada unidad van Objetivos Conceptuales, Procedimentales y
Actitudinales.
UNIDAD I – CONCEPTOS GENERALES DE LA BIOFISICA
1. Analizar las principales Leyes de la Termodinámica aplicadas a los sistemas
Biológicos.
2. Diferenciar los principales Sistemas Internacionales de Medidas y Magnitudes
Físicas.
3. Colaborar con los compañeros en la comprensión de los fenómenos físicos.
UNIDAD II- BIOENERGÈTICA
4. Comprender los enfoques biofísicos del organismo humano como sistema
termodinámico estacionario, constituido por compartimentos integrados entre sí.
5. Utilizar las Leyes de la Termodinámica en la explicación de los fenómenos de
Hipertermia e Hipotermia, ganancia y pérdida de peso.
6. Crear ambiente de respeto mutuo
UNIDAD III- BIOFISICA DE LOS FENOMENOS ELECTRICOS DE
LA CELULA
7. Comprender los conceptos elementales de la Electrostática y Electrodinámica en
la comprensión de los fenómenos bioeléctricos que suceden en las células
excitables y no excitables.
8. Aplicar las bases biofísicas en la generación y transmisión del impulso nervioso.
9. Participar en todas las actividades del curso de Biofísica.
4. UNIDAD IV- BIOFISICA DE LOS FLUIDOS
10. Interpretar el comportamiento de los fluidos y reconocer su importancia
biológica.
11. Aplicar los principios físicos de la Hidrostática y la Hidrodinámica en la
comprensión de la función cardíaca y vascular.
12. Integrarse a los equipos de trabajo.
UNIDAD V- BIOMECANICA
13. Aplicar los principios y las magnitudes de la Mecánica al estado de reposo y
de movimiento muscular.
14. Relacionar los principios dinámicos y energéticos aplicados a los movimientos
del cuerpo y la Contracción Muscular.
15. Respetar la diversidad de ideas.
UNIDAD VI- BIOFÌSICA DE LOS SENTIDOS
16. Describir las propiedades y las magnitudes físicas relacionadas con las ondas
mecánicas y electromagnéticas.
17. Identificar los fenómenos ondulatorios de: reflexión, refracción, difracción,
interferencia y polarización de ondas mecánicas y electromagnéticas.
18. Comprender las propiedades del sonido y las magnitudes acústicas que
describen el proceso biofísico de la audición.
19. Representar al ojo humano como sistema dióptrico.
20. Diferenciar las características de los lentes en los instrumentos ópticos de uso
habitual en las Ciencias de la Salud.
21. Utilizar los principios de la Óptica Física y Geométrica, en la formación de la
imagen en el ojo humano normal y patológico, y sus correcciones mediante
lentes adecuados.
22. Valorar el esfuerzo de los compañeros y el maestro.
UNIDAD VII- FISICA DE LAS RADIACIONES
23. Describir las características y propiedades de las radiaciones ionizantes.
24. Diferenciar los diferentes tipos de interacción de las radiaciones con la materia y
en especial, con las células.
25. Aplicar los fundamentos físicos de la medición de las radiaciones ionizantes.
26. Interiorizar los conceptos aprendidos.
5. V- TEMAS
1- Generalidades
2- Bioenergética
3- Biofísica de los Fenómenos Eléctricos Celulares.
4- Mecánica de Fluidos
5- Biomecánica
6- Biofísica de los Sentidos
7- Física de las Radiaciones
VI- PLAN ANALÌTICO
1-GENERALIDADES
Conceptos preliminares de Física. Leyes Físicas. Magnitudes físicas fundamentales y
derivadas. Medidas directas e indirectas. Sistemas de unidades: Sistema internacional
(S.I.) y sistema Gaussiano (C.G.S). Conversión de unidades Vectores
2- BIOMECANICA
Cinemática: Velocidad y aceleración. Fuerza, estabilidad y estática. Leyes de
Newton. Fuerzas en músculos y articulaciones. Tensión. Palanca.
3- BIOENERGETICA
Trabajo y Energía: Energía Cinética y Potencial. Leyes de la Termodinámica.
Temperatura y Equilibrio Térmico. Calorimetría. Mecanismos de Transferencia de
Calor: Conducción, Convección, Radiación y Absorción. Alimentación y Gasto
Energético. Transferencia Energética
4-- MECÁNICA DE FLUIDOS
Hidrostática: Conceptos previos (densidad, presión, viscosidad). Principio de Pascal.
Medidas de la presión. Principio de Arquímedes. Aplicaciones biológicas: Fenómenos
de superficie: Tensión superficial. Ecuación de Laplace. Aplicaciones biológicas:
tensoactivos pulmonares. Energía de cohesión. Energía de adhesión sólido-líquido
Angulo de contacto y capilaridad. Ley de Jurin.
Dinámica de Fluidos Ideales: Características del flujo. Ecuación de continuidad.
Ecuación de Bernoulli
Dinámica de Fluidos Reales: Coeficiente de viscosidad. Resistencia hidrodinámica.
Ley de Poiseville. Número de Reynolds. Aplicación al sistema circulatorio: sistema
circulatorio abierto y cerrado.
6. 5- BIOFISICA DE LOS SENTIDOS
Ondas Mecánicas. Sonido: Características de las Ondas. Ondas Transversales y
Longitudinales. Intensidad y Frecuencia. Bell y Hertz. Efecto Doppler. Ultrasonido e
Infrasonido. Física de la Fonación y la Audición Humana. Óptica Geométrica:
Naturaleza de la Luz. Reflexión y Refracción. Leyes de Snell. Lentes. Formación de la
Imagen. Física de la Visión. Óptica Ondulatoria: Interferencia. Difracción.
Polarización
6- FENOMENOS ELECTRICOS: Electricidad. Carga eléctrica. Ley de Coulomb.
Campo eléctrico. Corriente eléctrica. Ley de Ohm. Ley de Joule. Conducción nerviosa
Resistencia y capacidad de un axón. Concentraciones iónicas y potencial de reposo
Potencial de acción
7- FISICA DE LAS RADIACIONES: Nociones sobre radiaciones. Rayos X.
Propiedades de los núcleos. Radiactividad. Radiactividad natural. Radioisótopos en
Biología. Radiaciones nucleares alfa, beta y gamma. Interacción de la radiación con la
materia
Dosimetría. Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes
7. VII. PLAN TEMÁTICO SEMESTRAL
Modalidad Presencial
N°
Nombre de
la unidad
Total de horas
presenciales
Horas de
estudio
Independiente
Total
de
horas
Teóricas Prácticas
1
Bases de la Teoría Atómica e
Interacciones Moleculares. Leyes de la
Física. Conceptos preliminares de
Física. Magnitudes físicas
fundamentales y derivadas. Medidas
directas e indirectas. Sistemas de
unidades: Sistema internacional (S.I.) y
sistema Gaussiano (C.G.S).
Conversión de unidades Vectores
2 2 4
2 Bioenergética 2 2 2 6
3
Mecánica de Fluidos
4 2 2 8
4
Biomecánica
2 2 2 6
5
Bioelectricidad
4 2 2 8
6 Biofísica Sensorial 4 2 2 8
7 Física de las Radiaciones 2 2 4
Evaluación
TOTAL 20 10 14 44
8. VIII- Estrategias de Enseñanza
Enseñanza por competencias en el marco del modelo constructivista del aprendizaje.
En coherencia con la enseñanza por competencias, las estrategias estarán orientadas
especialmente a desarrollar las competencias de la resolución de problemas. Estas
competencias son fundamentales durante el desempeño futuro del médico, ya que el
diagnóstico y el tratamiento de las patologías suponen una permanente resolución de
situaciones problemáticas.
La competencia de la resolución de problemas implica orientar al alumno a adquirir la
información adecuada para resolver las situaciones que se le propondrán. Para ello, es
indispensable que el alumno ponga en práctica sus capacidades de comprensión textual
al consultar la bibliografía de referencia recomendada. Las situaciones problema
propuestas a través de las guías de trabajos prácticos requerirán de capacidad de
análisis, la discusión y la defensa de los posibles caminos de resolución.
Si bien los alumnos del primer año han experimentado una nivelación con las clases
básicas del primer año, se tendrán en cuenta los diferentes niveles de desarrollo de las
competencias básicas (especialmente, la resolución de problemas y la comprensión de
textos).
Se procurará diversificar los instrumentos de enseñanza a fin de optimizar la
utilización de los recursos ofrecidos por la facultad, tales como la biblioteca y el
servicio de informática. Mediante este último se pretende utilizar las TEC para que el
alumno obtenga la información necesaria para la lectura de artículos de interés.
En resumen, se pueden precisar las principales estrategias de enseñanza a aplicar:
a. Clases teóricas: Tendrán por objeto guiar al alumno en la comprensión de los temas
del programa analítico, como así también, ofrecerles el marco teórico de los trabajos
prácticos que desarrollarán. La Biofísica es un espacio curricular que nace de la
integración entre las leyes de la Física y los sistemas vivos, la bibliografía no reúne
en un sólo volumen todos los temas y la información.
b. Consultas: Basadas en el modelo de enseñanza centrada en el alumno y los
materiales, los alumnos contarán con 2 (dos) horas por semana para atenció0n de
alumnos.
c. Enseñanza Basada en Problemas: Los trabajos prácticos tendrán por objeto la
resolución de problemas, mediante ejercicios y el análisis conceptual de las
diferentes situaciones planteadas.
9. IX- Estrategia de Evaluación del Aprendizaje
Enfoque de la evaluación
Será implementado el modelo de acompañamiento continuo del aprendizaje. Con ello
se persigue que el alumno de 1º año de la carrera adquiera hábitos de estudio que lo
ayuden a conseguir la autonomía propia del estudiante universitario.
Se realizarán evaluaciones mediante de Trabajos Prácticos, seminarios y laboratorios.
El alumno se someterá a Pre Test y un Pos Test.
X- BIBLIOGRAFÌA
1- Frumento, A. Biofísica. 3ªedición. 2008
2- Guyton. Tratado de Fisiología Médica. 12 ª Edición. 2011
3- Roca Goderich. Agua y Electrolitos. 1983
4- Aurengo. Biofísica. 4ª Edición. 2008
