STANDARDOWY SYLABUS PRZEDMIOTU na rok akademicki 2014/2015

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu: BIOFIZYKA Kierownik jednostki realizującej zajęcia z przedmiotu: Wydział: Kierunek studiów: STANDARDOWY SYLABUS PRZEDMIOTU na rok akademicki 2014/2015 Opis przedmiotu kształcenia- Program nauczania Kod modułu wg standardów od A do G Prof. dr hab. Krystyna Michalak Lekarski lekarski Poziom studiów: jednolite magisterskie Forma studiów: stacjonarne X niestacjonarne X Rok studiów: II Semestr studiów: letni Typ przedmiotu: obowiązkowy X fakultatywny Język wykładowcy: polski Nazwa jednostki realizującej przedmiot Semestr zimowy (godz.) Semestr letni (godz.) W S W S Katedra Biofizyki [B] Razem: 58 Cele kształcenia Celem nauczania Biofizyki jest: C1. poznanie fizycznych procesów odpowiedzialnych za zjawiska przebiegające w układach biologicznych na poziomie: biomolekuł, błon biologicznych, komórek i tkanek; C2. poznanie fizycznych podstaw funkcjonowania narządów zmysłów, układu krążenia, pobudliwości elektrycznej komórek związanej z transmisją sygnałów w układzie nerwowym, transmisją nerwowo-mięśniową i aktywnością elektryczną serca; C3. uzyskanie podstawowej wiedzy z zakresu fizyki medycznej na temat nowoczesnych metod terapii i diagnostyki, w których wykorzystuje się ultradźwięki oraz różne rodzaje promieniowania elektromagnetycznego, w tym promieniowania jonizującego (przykłady - USG, tomografia komputerowa, PET, tomografia jądrowego rezonansu magnetycznego, wykorzystanie laserów w medycynie); C4. poznanie wpływu wybranych czynników fizycznych na organizm człowieka, co ma istotne znaczenie dla wyboru metod terapii w medycynie fizykalnej, a także dla ochrony pacjenta i personelu medycznego przed szkodliwym wpływem określonych czynników fizycznych działających na organizm w trakcie terapii lub diagnostyki; C5. zdobycie umiejętności posługiwania się różnorodną aparaturą laboratoryjną, np. przyrządami stosowanymi w pomiarach metodami spektroskopowymi, elektrycznymi, optycznymi i in. oraz wykorzystywania odpowiednich programów komputerowych i przeprowadzania poprawnej analizy wyników eksperymentalnych; C6. poznanie niektórych najnowszych metod eksperymentalnych stosowanych w badaniach układów biologicznych. 1

2 Efekty kształcenia Numer Opis efektu kształcenia efektu (zgodnie ze szczegółowymi efektami kształcenia kształcenia zawartymi w standardach) W1. opisuje gospodarkę wodno-elektrolitową w układach biologicznych; Odniesienie do efektu kształcenia ze standardów (np. A.W1, A.U1) B.W1. Metody weryfikacji osiągnięcia zamierzonych efektów kształcenia* egzamin Forma zajęć dydaktycznych: ** wpisz symbol Wykład Umiejętności W2. zna i rozumie pojęcia: rozpuszczalność, ciśnienie osmotyczne, izotonia, roztwory koloidalne i równowaga Gibbsa-Donnana; B.W3. egzamin W3. zna prawa fizyczne opisujące przepływ cieczy oraz czynniki wpływające na opór naczyniowy przepływu krwi; B.W5. egzamin W4. zna naturalne i sztuczne źródła promieniowania jonizującego oraz jego oddziaływanie z materią; B.W6. W5. zna fizykochemiczne i molekularne podstawy działania narządów zmysłów; B.W7. W6. zna fizyczne podstawy nieinwazyjnych metod obrazowania; B.W8. W7. zna fizyczne podstawy wybranych technik terapeutycznych, w tym ultradźwięków i naświetlań; B.W9. W8. opisuje budowę lipidów i polisacharydów oraz ich funkcje w strukturach komórkowych i pozakomórkowych; B.W11. egzamin W9. zna sposoby komunikacji między komórkami, a także między komórką a macierzą zewnątrzkomórkową oraz szlaki przekazywania sygnałów w komórce i przykłady zaburzeń w tych procesach prowadzące do rozwoju nowotworów i innych chorób; B.W21. kolokwium, egzamin W10. zna podstawy pobudzenia i przewodzenia w układzie nerwowym oraz wyższe czynności nerwowe, a także fizjologię mięśni prążkowanych i gładkich oraz funkcje krwi; B.W24. 2

3 W11. zna zasady prowadzenia badań naukowych, obserwacyjnych i doświadczalnych oraz badań in vitro służących rozwojowi medycyny. B.W34. egzamin U1. wykorzystuje znajomość praw fizyki do wyjaśnienia wpływu czynników zewnętrznych, takich jak temperatura, przyspieszenie, ciśnienie, pole elektromagnetyczne oraz promieniowanie jonizujące, na organizm i jego elementy; B.U1. U2. ocenia szkodliwość dawki promieniowania jonizującego i stosuje się do zasad ochrony radiologicznej; B.U2. U3. przewiduje kierunek procesów biochemicznych w zależności od stanu energetycznego komórek; B.U6. egzamin U4. obsługuje proste przyrządy pomiarowe oraz ocenia dokładność wykonywanych pomiarów; B.U10. U5. korzysta z baz danych, w tym internetowych, i wyszukuje potrzebną informację za pomocą dostępnych narzędzi; B.U11. prezentacja U6. dobiera odpowiedni test statystyczny, przeprowadza podstawowe analizy statystyczne oraz posługuje się odpowiednimi metodami przedstawiania wyników; interpretuje wyniki metaanalizy, a także przeprowadza analizę prawdopodobieństwa przeżycia; B.U12. U7. planuje i wykonuje proste badanie naukowe oraz interpretuje jego wyniki i wyciąga wnioski. B.U14. * np. test, esej, raport, kolokwium, egzamin ustny, egzamin ; ** W- wykład; S- seminarium; - ćwiczenia; EL- e-learning; Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Zajęcia na uczelni ( godz.) 58 Praca własna (godz.) 44,4 Sumaryczne obciążenie pracą studenta 102,4 Punkty ECTS przedmiotu 5,0 Uwagi Treść zajęć: 3

4 1. Tematyka wykładów: 1. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Budowa i modele błon biologicznych. 2. Zastosowanie termodynamiki do opisu procesów przebiegających w układach biologicznych. 3. Transport przez błony komórkowe - bierny i aktywny. Rodzaje i rola kanałów jonowych błon komórkowych. 4. Podstawy bioenergetyki mitochondriów. 5. Biofizyka narządów zmysłów I. Światło i zmysł wzroku. 6. Biofizyka narządów zmysłów II. Fale akustyczne i zmysł słuchu. 7. Biofizyka układu krążenia. 8. Właściwości i wykorzystanie światła laserowego w medycynie, wybrane zagadnienia diagnostyki radioizotopowej (PET, scyntygrafia). 9. Zjawisko jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR). 10. Zastosowanie zjawiska jądrowego rezonansu magnetycznego w medycynie i badaniach biomedycznych. 11. Metody eksperymentalne stosowane w biofizyce molekularnej i komórkowej. 2. Tematyka ćwiczeń Pracownia Bioakustyki i Biomechaniki - Ultradźwiękowe zjawisko Dopplera. - Badanie progu pobudliwości ucha ludzkiego. - Analiza harmoniczna fal akustycznych. - Wyznaczanie ciężaru cząsteczkowego makrocząsteczek z pomiaru lepkości roztworu koloidalnego. - Badanie własności fal elektromagnetycznych. - Sonda ultradźwiękowa. - Mikrokalorymetryczna metoda badania przemian fazowych lipidów. - Fizyczne podstawy stosowania ultradźwięków w medycynie. - Zastosowanie metod rezonansu magnetycznego (NMR) w medycynie i biologii. Pracownia Bioelektryczności - Komputerowa symulacja potencjału czynnościowego aksonu. - Detekcja promieniowania jonizującego na przykładzie licznika Geigera-Muellera. - Wyznaczanie różnicy potencjałów na błonie jonoselektywnej w warunkach równowagi. - Dipolowy model pracy serca. - Wyznaczanie współczynnika pochłaniania promieniowania jonizującego. - Analogowy model transmisji synaptycznej. - Wyznaczanie różnicy latencji wzrokowej w zjawisku Pulfricha. - Impuls nerwowy, transmisja nerwowo-mięśniowa, skurcz mięśnia i jego patologia. - Czynność elektryczna serca EKG. 4

5 Pracownia Biooptyki i Spektroskopii - Analiza widm emisyjnych różnych pierwiastków za pomocą spektroskopu i monochromatora. - Pomiar stężenia roztworu koloidalnego metodą nefelometryczną. - Badanie skręcalności optycznej roztworów i wyznaczanie ich stężeń za pomocą polarymetru. - Fluorescencja barwników organicznych i jej zastosowanie w ilościowej analizie luminescencyjnej. - Model soczewki ocznej i wyznaczanie parametrów pryzmatu. - Absorpcja roztworów barwników organicznych. Analiza składu roztworu. - Badanie rozdzielczości czasowej oka ludzkiego. - Fizyczne podstawy promieniowania jonizującego w medycynie. - Zmysł wzroku. Podstawy molekularne fotorecepcji. Literatura podstawowa 1. Miękisz, S., Hendrich, A. (red) Wybrane zagadnienia z biofizyki, Volumed, Wrocław, Hendrich A., Michalak, K. (red). wiczenia laboratoryjne z biofizyki, Wyd. AM, Jaroszyk, F. (red). Biofizyka, PZWL, Warszawa, 2001 Literatura uzupełniająca 1. Jóźwiak, Z., Bartosz. G. Biofizyka. Wybrane zagadnienia z ćwiczeniami, PWN, Tadeusiewicz, R., Augustyniak, P. Podstawy inżynierii biomedycznej. T.1. Wydawnictwo AGH, Kraków Hrynkiewicz, Z., Rokita, E., (red.) Fizyczne metody diagnostyki medycznej i terapii, PWN, Warszawa Wymagania dotyczące pomocy dydaktycznych: Laboratoria wyposażone w zestawy ćwiczeniowe, komputery, sprzęt multimedialny Warunki uzyskania zaliczenia przedmiotu (określić formę i warunki zaliczenia zajęć wchodzących w zakres przedmiotu, zasady dopuszczenia do egzaminu końcowego teoretycznego i/lub praktycznego, jego formę oraz wymagania jakie student powinien spełnić by go zdać, a także kryteria na poszczególne oceny): Egzamin Kryteria ocena: Punkty z egzaminu testowego Bardzo dobry (5,0) Ponad dobry (4,5) Dobry (4,0) Dość dobry (3,5) Dostateczny (3,0) Nazwa i adres jednostki realizującej przedmiot, kontakt (tel./ ): Katedra i Zakład Biofizyki, ul. Chałubińskiego 10, Wrocław, tel. 71/ , 71/ , krystyna.michalak@umed.wroc.pl Osoba odpowiedzialna za przedmiot na danym roku: prof. dr hab. Krystyna Michalak Podpis Kierownika jednostki realizującej zajęcia Podpis Dziekana... Data sporządzenia sylabusa: r. 5