Plan seminariów z Biofizyki na kierunku lekarsko-dentystycznym w r. ak. 2017/18 semestr zimowy

Informacja dla studentów kierunku lekarsko-dentystycznego WL II o seminariach z biofizyki. Studenci 1. roku kierunku lekarsko-dentystycznego WLII UMP w Katedrze Biofizyki (dalej KB) realizują w ramach zajęć z biofizyki seminaria, wg podanego niżej harmonogramu. Plan seminariów z Biofizyki na kierunku lekarsko-dentystycznym w r. ak. 2017/18 semestr zimowy Środa 13.12.17 03.01.18 10.01.18 17.01.18 24.01.18 31.01.18 Grupa 1 CIT CIT CIT CIT CIT CIT Elementy biomechaniki Właściwości ciał stałych Biofizyka zmysłu słuchu Biofizyka zmysłu wzroku Lasery Promieniowanie jonizujące mgr W.Kawałkiewicz dr E.Pankowski dr hab. D.Hojan-Jezierska dr P.Piskunowicz dr M.Gauza-Włodarczyk dr E.Pankowski Grupa 2 Grupa 3 Grupa 4 Grupa 5 Grupa 6 Chem Chem Chem Chem Chem Chem Właściwości ciał stałych Biofizyka zmysłu słuchu Biofizyka zmysłu wzroku Lasery Promieniowanie jonizujące Elementy biomechaniki dr D.Włodarczyk dr hab. D.Hojan-Jezierska dr P.Piskunowicz mgr inż. M. Janus dr E.Pankowski mgr W.Loba Chmiel 105 Chmiel 106 Chmiel 106 Chmiel 106 Chmiel 106 Chmiel 107 Biofizyka zmysłu słuchu Biofizyka zmysłu wzroku Lasery Promieniowanie jonizujące Elementy biomechaniki Właściwości ciał stałych dr hab. D.Hojan-Jezierska dr A.Marcinkowska-Gapińska mgr inż. M. Janus dr E.Pankowski dr M.Tuliszka dr P.Piskunowicz CIT CIT CIT CIT CIT CIT Elementy biomechaniki Właściwości ciał stałych Biofizyka zmysłu słuchu Biofizyka zmysłu wzroku Lasery Promieniowanie jonizujące dr M.Tuliszka dr E.Pankowski dr hab. D.Hojan-Jezierska dr M.Tuliszka dr M.Gauza-Włodarczyk prof. dr hab. L.Kubisz Chem Chem Chem Chem Chem Chem Właściwości ciał stałych Biofizyka zmysłu słuchu Biofizyka zmysłu wzroku Lasery Promieniowanie jonizujące Elementy biomechaniki dr D.Włodarczyk dr hab. D.Hojan-Jezierska dr P.Piskunowicz prof. dr hab. L.Kubisz prof. dr hab. L.Kubisz dr M.Tuliszka Hryn Chmiel 106 Chmiel 106 Chmiel 106 Chmiel 106 Chmiel 107 Biofizyka zmysłu słuchu Biofizyka zmysłu wzroku Lasery Promieniowanie jonizujące Elementy biomechaniki Właściwości ciał stałych dr hab. D.Hojan-Jezierska dr M.Tuliszka prof. dr hab. L.Kubisz dr E.Pankowski dr M.Tuliszka dr P.Piskunowicz Chem Collegium Chemicum s: sala 142 Chmiel 106 Chmiel Collegium im. Józefa Chmiela s: 106 CIT Centrum Innowacyjnych Technik Kształcenia s: sala seminaryjna nr 120 Chmiel 107 Chmiel Collegium im. Józefa Chmiela s: 107 Chmiel 105 Chmiel Collegium im. Józefa Chmiela s: 105 Hryn Collegium Chemicum s: im. K. Hrynakowskiego 1

Plan każdego seminarium: 1. Wprowadzenie do zagadnień realizowanych w czasie seminarium - dyskusja. 2. Przedstawienie zgłoszonych przez studentów prezentacji. W trakcie całego cyklu seminariów każdy student zobowiązany jest do przygotowania 2 prezentacji, których tematykę ustala z nauczycielem prowadzącym zajęcia. Każda prezentacja jest oceniana w skali od 0 do 5 punktów. 2. Analiza odpowiedni dobranych przykładów 3. Sprawdzian złożony z 5 pytań z zagadnień dotyczących seminarium (dwa pytania zamknięte i trzy otwarte) odbywa się na końcu zajęć. Zagadnienia zamieszczono w dalszej części informatora. SEMINARIA ZAGADNIENIA: Se01. Elementy biomechaniki Siła i moment siły. Siła wywierana przez mięsień rodzaje skurczów mięśnia. Statyka warunki równowagi. Rodzaje równowagi. Klasy dźwigni. Stabilność postawy w warunkach działania sił zewnętrznych. Posturografia. Biomechanika stawów, typy połączeń stawowych, tarcie. Systematyka ruchów, przywodzenie odwodzenie zespoły przeciwstawne. Siły w układzie zębów staw skroniowo żuchwowy siły okluzyjne, siekacze (klin) Elementy ortodoncji aparaty zębowe. Rozwiązywanie problemów: - siły w obrębie kręgosłupa działające na kręgi w trakcie podnoszenia ciężarów - staw łokciowy - obciążone, wyprostowane ramię - stabilność postawy przy działaniu sił zewnętrznych - staw biodrowy - stawanie na palcach. 1. Klasyfikacja skurczów mięśnia z przykładami: izometryczny, izotoniczny, auksotoniczny koncentryczny, ekscentryczny 2. Moment siły: definicja, zwrot i kierunek, przykłady liczbowe obliczania momentu siły. 3. Dźwignie, ich budowa i wynikająca z niej systematyka - klasy dźwigni. Przekładnia dźwigni przykładowe obliczenia. 4. Statyka warunki równowagi statycznej. Rodzaje równowagi z przykładami. Stabilność postawy w warunkach działania sił zewnętrznych. Posturografia i jej znaczenie kliniczne. 5. Dźwignie: obliczenia wartości siły M napięcia mięśnia naramiennego i siły R nacisku na głowę kości ramiennej przy przyjętym ciężarze ramienia Q = 20 N oraz: a) przy braku obciążenia, b) przy obciążeniu Q ęż ąż o wybranej wartości z zakresu 50 do 100 N 6. Żuchwa jako przykład dźwigni analiza sił działających na zęby. Prawo Hooke a. Naprężenie wewnętrzne, moduł Younga oraz granica wytrzymałości dla tkanek zęba. 7. Budowa aparatu ortodontycznego wraz z analizą sił wywieranych na zęby. J.W. Błaszczyk, Biomechanika kliniczna, PZWL, 2004 Se02. Właściwości ciał stałych i cieczy z uwzględnieniem tkanek i materiałów stomatologicznych Właściwości sprężyste. Prawo Hooke'a. Współczynniki i moduły sprężystości liniowej, objętościowej i postaciowej. Odkształcanie ciał krystalicznych i bezpostaciowych. Rodzaje i zakresy odkształceń. Odkształcanie ciał izotropowych i anizotropowych. Bierne właściwości sprężyste tkanek miękkich i twardych. Właściwości cieplne - ciepło właściwe, pojemność cieplna, rozszerzalność cieplna, przewodnictwo cieplne i temperaturowe. Zjawisko piroelektryczne. Właściwości elektryczne. Przewodnictwo elektryczne tkanek. Opór, przewodność, przenikalność i polaryzacja elektryczna w tkankach. Dyspersja właściwości elektrycznych tkanek, współczynnik polaryzacji tkanki. Właściwości elektryczne krwi, przewodnictwo elektryczne zawiesin/krwi wzór Maxwella. Elektryczny obwód zastępczy tkanki. Właściwości magnetyczne tkanek: para -, dia- i ferromagnetki, spuperparamagnetyki. 1. Właściwości sprężyste ciał stałych prawo Hooke`a, naprężenie wewnętrzne, współczynniki i moduły sprężystości liniowej, objętościowej i postaciowej. 2. Odkształcanie ciał krystalicznych i bezpostaciowych rodzaje i zakresy odkształceń, krzywa naprężenie-odkształcenie dla różnych materiałów. 2

3. Odkształcanie ciał izotropowych i anizotropowych. Bierne właściwości sprężyste tkanek miękkich i twardych. Zjawisko piezoelektryczne. 4. Właściwości cieplne ciał stałych - ciepło właściwe, pojemność cieplna, rozszerzalność cieplna, przewodnictwo cieplne i temperaturowe. Zjawisko piroelektryczne. 5. Właściwości elektryczne tkanek - opór, przewodność, przenikalność i polaryzacja elektryczna w tkankach. Dyspersja właściwości elektrycznych tkanek, współczynnik polaryzacji tkanki. 6. Przewodnictwo elektryczne zawiesin/krwi wzór Maxwella. Elektryczny obwód zastępczy tkanki. 7. Właściwości elektryczne układów stomatologicznych opór oraz stała dielektryczna tkanek twardych ludzkich zębów oraz materiałów stosowanych do uzupełnień, galwaniczność. 8. Właściwości magnetyczne tkanek: para -, dia- i ferromagnetki, spuperparamagnetyki. Piskunowicz P., Tuliszka M. Wybrane ćwiczenia laboratoryjne z biofizyki. Wydawnictwo naukowe Uniwersytetu Medycznego im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu. Poznań 2007. Craig R.G. Materiały stomatologiczne. Wydanie polskie - Elservier Urban & Partner, Wrocław 2008. Se03. Biofizyka zmysłu słuchu Dźwięk jako zjawisko fizyczne i psychofizyczne. Tor zmysłu słuchu: ucho zewnętrzne, ucho środkowe, ucho wewnętrzne, budowa ślimaka, droga słuchowa: powietrzna i kostna. Metody badania słuchu: subiektywne audiometria tonalna i mowy, badania stroikowe, badania akumetryczne; obiektywne: otoemisje akustyczne, badania elektrofizjologiczne, audiometria impedancyjna. Niedosłuch odbiorczy, przewodzeniowy i mieszany, szumy uszne. Protezowanie niedosłuchów aparaty słuchowe na przewodnictwo powietrzne, rodzaje aparatów słuchowych, aparaty słuchowe na przewodnictwo kostne, implanty słuchu na przewodnictwo kostne, implanty ucha środkowego, implanty ślimakowe. 1. Dźwięk jako zjawisko fizyczne i psychofizyczne. 2. Przewodzenie dźwięku na drodze powietrznej i drodze kostnej. 3. Subiektywne metody badania słuchu i ich rola diagnostyczna. 4. Rola obiektywnych badań słuchu w diagnostyce układu słuchowego. 5. Przyczyny występowania szumów usznych i metody ich leczenia. 6. Charakterystyka niedosłuchów (przewodzeniowy, odbiorczy i mieszany) oraz budowa aparatów słuchowych na przewodnictwo powietrzne i kostne. 7. Rodzaje implantów słuchowych, różnice w budowie i analizie sygnału Se04. Biofizyka zmysłu wzroku Prawa optyki geometrycznej zasady tworzenia obrazów przez układy optyczne. Budowa układu optycznego oka. Model układu optycznego oka oko zredukowane. Akomodacja oka i jej rodzaje. Oko miarowe i niemiarowe. Wady wzroku: klasyfikacja i sposoby ich korekcji. Zdolność rozdzielcza układu wzrokowego. 1. Prawo załamania i odbicia. Załamanie na sferycznej powierzchni łamiącej. Pojęcie ogniska, ogniskowej. Umowa o znakach w optyce. Soczewki sferyczne, ognisko, ogniskowa, płaszczyzna ogniskowa, zdolność skupiająca wzór szlifierzy soczewek. 2. Konstrukcja obrazów tworzonych przez soczewki. Rodzaje obrazów. Równanie soczewkowe. Przykłady obliczeń. 3. Soczewki grube. Definicja płaszczyzn głównych i punktów kardynalnych układu optycznego. Bieg promieni przez soczewki grube. 4. Aberracje. Aberracja sferyczna. Zjawisko dyspersji, aberracja chromatyczna. Astygmatyzm. 5. Układ optyczny oka. Oko zredukowane. Akomodacja oka. Punkt bliski i daleki. Amplituda akomodacji. Wrażliwość widmowa oka. Widzenie skotopowe i fotopowe. 6. Zdolność rozdzielcza oka. Ograniczenia wynikające z wad odwzorowań soczewek i falowych właściwości światła. Dyfrakcja. Obraz dyfrakcyjny kołowej przysłony. Kryterium Rayleigha. Znaczenie budowy siatkówki oka dla zdolności rozdzielczej oka. Wrażliwość widmowa oka. 7. Wady miarowości oka, punkt daleki oka, refrakcja, zasada korekcji wad miarowości. Zasady korekcji prezbiopii i astygmatyzmu. F. Jaroszyk (red.), Biofizyka podręcznik dla studentów, PZWL, Warszawa 2001, 2008, Rozdział 16. A. Styszyński, Korekcja wad wzroku procedury badania refrakcji, α-medica press, Bielsko-Biała 2007 Se05. Lasery Zjawiska emisji spontanicznej i wymuszonej. Budowa i zasada działania lasera rubinowego. Procesy pompowania i inwersji obsadzeń. Właściwości promieniowania laserowego światło spójne, monochromatyczne, wiązka o niskiej rozbieżności i dużej mocy. Zjawiska absorpcji, transmisji, odbicia i rozproszenia promieniowania laserowego. Wpływ promieniowania laserowego na tkanki: absorpcja promieniowania laserowego przez naskórek, hemoglobinę oraz wodę. Kryteria podziału laserów, lasery medyczne i ich rodzaje. Efekty fotochemiczne, efekty fototermiczne i fotojonizacyjne, fotoablacja oraz ich zależność od czasu trwania emisji, długości fali, gęstości mocy użytego promieniowania i rodzaju tkanki. Przykłady zastosowanie światła laserowego w stomatologii, fizjoterapii. Terapia PDT. 1. Budowa i zasada działania lasera. 2. Właściwości światła laserowego. 3. Lasery medyczne i ich rodzaje. 3

4. Oddziaływanie światła laserowego z materią: odbicie, rozproszenie, pochłanianie i przechodzenie (transmisja). 5. Wpływ promieniowania laserowego na tkanki. 6. Efekt fotochemiczny i fotoablacja. 7. Przykłady zastosowań światła laserowego w stomatologii. F.Jaroszyk (red.), Biofizyka medyczna skrypt dla studentów medycyny i stomatologii, Wydawnictwa Uczelniane Akademii Medycznej im. K. Marcinkowskiego, Poznań 1993 Se06. Wpływ promieniowania jonizującego na człowieka Rodzaje promieniowania jonizującego i jego źródła naturalne i sztuczne. Rozpady promieniotwórczy α, β, γ. Oddziaływanie promieniowania jonizującego (X, n, p, α, β, γ) na materię. Biologiczne i medyczne skutki oddziaływania promieniowania jonizującego na organizmy żywe. Czynniki wpływające na wielkość skutków napromieniowania: LET, gęstość jonizacji, dawka pochłonięta, współczynnik jakości, równoważnik dawki, efektywny równoważnik dawki. Doświadczalne wyznaczanie radiowrażliwości populacji komórkowych: krzywe przeżycia, dawka letalna, moc dawki, efekt tlenowy, efekt fazy cykl życiowego komórek; skutki somatyczne, somatyczno-stochastyczne i genetyczne. Ochrona przed promieniowaniem, zasada ALARA. 1. Rodzaje promieniowania jonizującego i jego źródła. 2. Rozpad promieniotwórczy naturalny i sztuczny, prawo rozpadu. 3. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią. 4. Biologiczne i medyczne skutki działania promieniowania jonizującego. 5. Czynniki wpływające na skutki działania promieniowania jonizującego na obiekty biologiczne. 6. Krzywe przeżycia. 7. Ochrona przed promieniowaniem F.Jaroszyk (red.), Biofizyka medyczna skrypt dla studentów medycyny i stomatologii, Wydawnictwa Uczelniane Akademii Medycznej im. K. Marcinkowskiego, Poznań 1993 REGULAMIN ZAJĘĆ: I. Organizacja zajęć 1. Na zajęcia dydaktyczne z biofizyki składają się z wykłady (12 godzin), seminaria (16 godzin) oraz i ćwiczenia laboratoryjne (27 godzin). Zajęcia odbywają się w pierwszym semestrze zgodnie z ustalonym w Dziekanacie harmonogramem. Ćwiczenia i seminaria odbywają się raz w tygodniu i trwają odpowiednio 135 minut (3 godziny dydaktyczne) i 120 minut (2 i 2/3 godziny dydaktycznej). Wykłady (90 minut) odbywają się raz w tygodniu. 2. Obecność na zajęciach dydaktycznych jest obowiązkowa. 3. W przypadku usprawiedliwionej nieobecności o sposobie odrabiania decyduje kierownik Katedry Biofizyki. Nieobecność trzeba usprawiedliwić wciągu 5 dni roboczych po ustaniu jej przyczyny. II. Zasady zaliczania ćwiczeń i seminariów 1. Wymagania wstępne: Wymagania wstępne: sugerowany udział w teście z fizyki obejmującym zagadnienia realizowane w trakcie kursu powtórkowego realizowanego on-line w miesiącu wrześniu (zakres szkoły średniej). Studenci, którzy zaliczą test (próg 60%) uzyskają bonus w wysokości 2 punktów wymaganych do zaliczenia przedmiotu. Uzyskanie wyniku niższego niż 60% nie wpłynie na uzyskanie zaliczenia. 2. Studenci wykonują w pierwszym semestrze 8 ćwiczeń laboratoryjnych i ćwiczenie wprowadzające oraz biorą udział w 6 seminariach. Na każdych zajęciach prowadzący zajęcia sprawdza znajomość podstaw teoretycznych związanych z danymi zajęciami (zagadnienia do samodzielnego opracowania opublikowane są na stronie www.biofizyka.ump.edu.pl. przed rozpoczęciem roku akademickiego). 3. Ocena ćwiczenia laboratoryjnego jest sumą wyniku sprawdzianu przygotowania do ćwiczenia (od 0 do 5 punktów) oraz oceny za wykonanie ćwiczenia i opracowanie wyników uzyskanych w trakcie eksperymentu (od 0 do 5 punktów). 4. Każde seminarium kończy się sprawdzianem, ocenianym w skali od 0 do 5 punktów. Ponadto w trakcie całego cyklu seminariów każdy student zobowiązany jest do przygotowania 2 prezentacji, których tematykę ustala z nauczycielem prowadzącym zajęcia. Każda prezentacja jest oceniana w skali od 0 do 5 punktów. Tematy prezentacji podane będą na stronie Katedry. 5. Zaliczenie zajęć z biofizyki (ćwiczenia i seminaria), stanowiące warunek przystąpienia do egzaminu, uzyska student/tka, który/a zgromadzi co najmniej 60% możliwych do uzyskania w trakcie zajęć punktów tj. minimum 72 punkty. 6. Studentom, którzy uzyskają co najmniej 70% punktów przyznany zostanie bonus w postaci dodatkowych punktów na egzaminie. Dodatkowe punkty przyznawane będą według poniższych zasad: 80% bonus w wysokości 15% wyniku testu egzaminacyjnego 70% bonus w wysokości 10% wyniku testu egzaminacyjnego 7. Zebranie podczas ćwiczeń i seminariów liczby punktów < 60% punktów możliwych do uzyskania, uprawnia do zaliczenia kolokwium z całości materiału objętego ćwiczeniami i seminariami. Student ma prawo do jednokrotnego poprawienia tego kolokwium, a próg jego zaliczenia wynosi 60% możliwych do uzyskania punktów. 8. Studentowi, który nie uzyskał zaliczenia przysługuje prawo do odwołania się na zasadach opisanych w 27 p. 6. Regulaminu Studiów. III. Egzamin 4

1. Po uzyskaniu zaliczenia ćwiczeń i seminariów student może przystąpić do egzaminu. Egzamin uważa się za zdany w momencie uzyskania 60% możliwych do zdobycia punktów. 2. Po przekroczeniu minimum 60% poprawnych odpowiedzi do uzyskanego wyniku dodawany jest bonus przewidziany w punkcie 6 zasad zaliczania ćwiczeń i seminariów. 3. Student zobowiązany jest przystąpić do 1. terminu egzaminu bezpośrednio po zakończeniu zajęć. Termin egzaminu jest ustalany z przedstawicielem studentów (studenci wybierają jeden z trzech zaproponowanych terminów). Możliwe są dwie poprawki egzaminu. Egzaminy są przeprowadzane w formie testowej. Egzamin należy zdać do 15 września 2018 roku. 4. Egzamin z biofizyki obejmuje materiał objęty programem nauczania (wykłady, seminaria i ćwiczenia). W trakcie egzaminu obowiązują prawa i ograniczenia wyszczególnione w Regulaminie studiów w paragrafach od 29 do 38. IV. Zasady organizacyjno-porządkowe kontrolowanych zajęć z biofizyki 1. Przed rozpoczęciem ćwiczeń laboratoryjnych odbywa się szkolenie BHP. W trakcie zajęć nie ma specjalnych wymogów odnośnie odzieży ochronnej. 2. Podstawowe materiały dydaktyczne (formularze protokołów, zagadnienia, tablice wzorów, regulamin zajęć) udostępnione są na stronie www.biofizyka.ump.edu.pl. 3. Kolejność ćwiczeń oraz zakres zagadnień, jakie należy przygotować na poszczególne ćwiczenia i seminaria są publikowane na stronie www.biofizyka.ump.edu.pl oraz na tablicach ogłoszeniowych Katedry Biofizyki. 4. Na każdym ćwiczeniu laboratoryjnym obowiązuje znajomość zagadnień zawartych w rozdziale Uwagi o pomiarach w podręczniku Wybrane ćwiczenia laboratoryjne z biofizyki pod red P. Piskunowicza i M.Tuliszki. 5. Na każde ćwiczenie laboratoryjne należy przynieść zeszyt, linijkę, kalkulator, długopis, ołówek, formularz raportu do danego ćwiczenia. 6. W pracowni dydaktycznej ćwiczący nie mogą sobie wzajemnie przeszkadzać, tzn. nie należy bez uzasadnienia chodzić po pracowni, prowadzić głośnych rozmów, porozumiewać się z ćwiczącymi przy innych stołach laboratoryjnych. 7. Po wejściu do pracowni i zajęciu miejsca przy wyznaczonym ćwiczeniu każdy z ćwiczących powinien sprawdzić stan inwentarza według spisu znajdującego się na stole. Zauważone braki należy zgłosić prowadzącemu ćwiczenia. 8. Studentom nie wolno samodzielnie rozpoczynać ćwiczenia laboratoryjnego, a w szczególności podłączać przyrządów pomiarowych do źródła prądu. 9. Studentów ponadto obowiązuje: a. poszanowanie sprzętu i aparatury pomiarowej na zajęciach, b. uporządkowanie stanowiska ćwiczeń po zakończeniu zajęć, c. przestrzeganie ogólnie przyjętych form zachowania, d. uczciwość i rzetelność w pracy na wszystkich etapach ćwiczenia (nieuczciwość może spowodować wykluczenie ćwiczącego z zajęć kontrolowanych), e. przestrzeganie wszystkich bieżących zarządzeń kierownika Katedry i osób prowadzących zajęcia dydaktyczne, f. odzież wierzchnią studenci przechowują w szatni i nie przynoszą jej do sal ćwiczeniowych, g. noszenia identyfikatorów z widocznym imieniem i nazwiskiem. 10. Kierownik Katedry Biofizyki rozstrzyga inne kwestie nieujęte w ww. Zasadach. 5