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UNIVERSIDAD DE ESPECIALIDADES ESPÍRITU SANTO FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS ESCUELA DE MEDICINA SYLLABUS MATERIA:BIOFISICA PROFESOR: Dra Elizabeth Gamarra C SEMESTRE: Septiembre-Diciembre HORAS PRESENCIALES: 48 H. CREDITOS: 4 CODIGO: UMED 153 DIAS: AULA: HORAS NO PRESENCIALES: 96 H. 1. DESCRIPCION La Biofisica es una sub-disciplina de la biología que estudia los principios fisicos subyacentes a todos los procesos de los sistemas vivientes, siendo ademas una ciencia reduccionista porque establece que todos los fenómenos observados en la naturaleza tienen una explicación predecible. 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. 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. El desarrollo presente y futuro de la medicina depende en gran porcentaje, de las investigaciones Biofísicas de los procesos fisiológicos que tienen lugar en el organismo humano (en estado de salud y bajo enfermedad). 2. JUSTIFICACIÓN La Física y la Biología ocupan lugares limítrofes o extremos en la cadena de las ciencias sobre la naturaleza: la Física representa el punto más inferior en el desarrollo de la materia, la Biología el más alto. Por ello, la interrelación entre estas dos ciencias y en particular entre estas dos vías de desarrollo de la naturaleza, representa un gran interés. El presente curso pretende convertirse en pilar para la adquisición de elementos de análisis y juicio (desde la perspectiva física), por parte del estudiante de Medicina. Buscar que a mediano plazo él valore el pensamiento crítico y objetivo en el desempeño profesional y desarrolle una nueva mentalidad, e incorpore en su pensamiento elementos que faciliten la comprensión de nuevas perspectivas y concepciones en la relación salud-enfermedad 3. OBJETIVOS General Conocer y comprender los fenómenos que se producen en los seres vivos, tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes y no ionizantes. Objetivos específicos Conocer las normas de radioprotecciòn en radiodiagnóstico, medicina nuclear y en radioterapia para pacientes y profesionales ocupacionalmente expuesto a radiacion bajo los principios de justificación y optimización. Establecer los fundamentos sobre el uso racional de las técnicas de diagnóstico por imágenes contribuirá a la supresión de exámenes “inútiles” constituyendo así una medida simple y eficaz de radioprotección. Entender el funcionamiento de estudios diagnósticos y equipos de tratamientos relacionados con la utilización de radiaciones ionizantes como el PETscan, Aceleradores lineales, Gammacàras y su utilidad en el diagnòstico y manejo actual de enfermedades benignas y malignas. Incentivar a la lectura y actualización medica mediante el análisis de artículos relacionados al tema tratado y a temas de interés mèdico y social. 4. COMPETENCIAS Al final del curso el estudiante estará en capacidad de determinar los fenómenos físicos que intervienen en los procesos biológicos, la acción de estos fenómenos en la homeostasis y por ende en los procesos que se requieren para mantener la salud; podrá comprobar la existencia de la radiación ambiental mediante el manejo y funcionamiento de un equipo de detección de radiaciones; comprender el efecto de las radiaciones en los seres vivos, determinando hasta que nivel es inocuo así como los niveles que son dañinos; sus efectos a mediano y largo plazo y estimular en el estudiante la investigación en las diferentes fuentes de estudio e información para mantenerse actualizado en la información médica. 5. CONTENIDO PROGRAMATICO FECHAS& SESIONES Sesión #1 COMPETENCIAS Introduccion a la Biofisica Lunes 29 de Agosto Sesión #2 Miercoles 31 de agosto I: FUNDAMENTOS DE FISICA GENERAL UNIDADES/CONTENIDOS Definiciòn. Ramas. Importancia. Reseña Històrica. Programas de estudio, objetivos y sistemas de evaluación. Grupos de trabajo Espectro electromagnético: radiaciones ionizantes y no ionizantes. Radiaciones electromagnèticas Sesión #3 Miercoles 7 septiembre Cancer de PIEL y la radiación UV. 19 Mayo 2010. Informe:Preguntas y respuestas. Pag110. //www.cdc.gov/spanish/cance r/skin/choose yourcove r/qanda.htm Protección solar. Preguntas y respuestas. Pag 1-10 D/C Revisiòn bibliogràfica Fisica Atòmica y Rayos x Estructura y nomenclatura atómica, . Que son los rayos x, producción, emisión, absorción y propiedades. El atomo y los rayos x. Artículos de interés en la web. D/C II. FUNDAMENTOS DE RADIOBIOLOGIA Tipos de radiación ionizante Absorciòn de la radiación Acciòn directa e indirecta Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 1. Pag 5-15. D/C Revisiòn bibliogràfica Lunes 5 septiembre Sesión #4 EVALUACIÓN HORAS NO PRESENCIALES Eventos fisicos y químicos de la radiación ionizante Radiobiologia on line. Reacción celular ante la radiación N. Alegre Bayo [PDF] 9 - 11 CIEA.. Interacciòn de la radiación con la materia viva. Pàg 1-23.. Sesión #5 Lunes 12 septiembre Sesión #6 Miercoles 14 septiembre Ruptura de la cadena de Dna y aberraciones cromosòmicas Radiosensibilidad y ciclo celular Efectos de la radiación sobre el DNA Cromosomas y la división celular Rol de los telomeros Aberraciones cromosómicas en linfocitos humanos. El ciclo celular El efecto de los rayos x en la sincronizaciòn de la división celular. Genes del chekcpoint molecular Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 2. Pag 16-29. D/C Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 4. Pag 47-59. D/C Revisiòn bibliogràfica Efectos del oxigeno en las fases del ciclo celular Poblaciones celulares: Ley de Bergonie y Trebondeau. Radiobiologia On line. Biología del proceso de envejecimiento celular . Vol 6. 2. Dbre 2006S. Mercado Sáenz, M.J. Ruiz Gómez[PDF] Sesión #7 Lunes 19 septiembre Reparaciòn del daño producido por la radiaciòn Sesión #8 Miércoles 21 sepbre Efectos del oxigeno y la reoxigenación Sesión#9 Lunes 26 septiembre Sesión#10 Miércoles 28 septiembre Sesión#11 Lunes 3 de octubre Reparaciòn del daño lethal y subletal Efecto del rango de dosis Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter .5. 60-82. D/C 131-.135 La naturaleza del efecto del oxigeno Mecanismode acción. Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 6.-7 Pag 85- 103. El efecto del oxigeno en la radiosensibilidad de los tumore.s Transferencia linear de energía Radiobiologia on line. Vol 1, n 1, junio 2001 La radioterapia en relación con la hipoxia tumoral y la anemia.M. Villa Bastías PDF 7- 8 D/C Revisiòn bibliogràfica TLE y RBE Evaluaciòn Efectos Agudos de la irradiación corporal total Efectos letales agudos Sindrome Hematopoietico. Sindrome Gastrointestinal Sindrome Sistema Nervioso Leccion escrita Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 8. Pag 117-128. D/C Revisiòn bibliogràfica Radiobiologia on line. Irradiación corporal total en trasplante de precursores hematopoyéticos.M.F. Batalla Fernández 194-199 Radioprotectores Descubrimiento de los radioprotectores. Mecanismo de acción Radioprotectores y quimioterapia Uso del Amifostine Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 9. Pag 129-133. La Revista On line Radioprotectores.E.RiveraSánchez . PDF 22 D/C Revisiòn bibliogràfica 5-229 Volumen 10, n 1/2, junio/diciembre 2010 . Sesión #12 miércoles 5 de octubre Carcinogènesis Sesión #13 Lunes 10 de octubre Efectos hereditarios Efectos estocásticos y determininisticos Cancer inducidos por radiación: Ca Tiroide, Ca Mama, Ca oseo, Ca Pulmòn, Ca Piel. Cancer en la niñez luego de radiación in utero. Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 10. Pag 135-155. Revisiòn de conceptos básicos de genética Efectos hereditarios producidos por la radiación en humanos. Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 11. Pag 156167. Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction D/C Revisiòn bibliogràfica La Revista: Radiobiologia on line. Riesgos asociados a los distintos tipos de radiación M. Cara Imbroda, M.L. Barceló Miró, E. Martínez Mena [PDF] 220-224 Sesión #14 Miércoles 12 de octubre Sesión #15 Lunes 17 de octubre Sesión #16 Miércoles 19 octubre Efectos de la radiación sobre el embrión y el feto y Cataractogenesis Sesión #17 Lunes 24 de octubre RADIOBIOLOGIA CLINICA I Efectos letales, malformaciones y disturbiosen el crecimiento. Variables: edad gestacional, dosis y rango de dosis. Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 12 Pag 168- 179. Chapter 13 Pag: 181- 185 D/C Evaluación Escrita EXAMEN PARCIAL Revision de examenes Dosis y riesgos en radiología diagnòstica intervencionista y cardiología Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 14 Pag 187-207. Radiodiagnóstico Exposure to Low-Dose Ionizing Radiation D/C Revision bibliogràfica Sesión #18 Miércoles 26 de octubre Radioprotecciòn Sesión #19 Lunes 31 de octubre FUNDAMENTOS DE exámenes radiològicos Sesión #20 Lunes 7 de noviembre RADIOBIOLOGIA CLINICA II Medicina Nuclear Sesión #21 Miércoles 9 de noviembre . ICRP: Normas de radioproteccion: distancia, tiempo blindaje.. Objetivos Dosis Efectiva. Dosis equivalente Dosis máxima permisible Limites de dosis ocupacional y en público general Utilidades diagnosticas del ECO, TAC, RMN Como se realizan Ventajas y desventajas Principios de Medicina Nuclear Radioisotopos naturales y artificiales Utilizaciòn diagnostica y terapéutica de los radioisótopos.Vida Media y actividad radioactiva. GAMMAGRAFIA PETs from Medical Imaging Procedures. n engl j med 361;9 , 849-856. 2009. Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 15 Pag 224- 239. Radiobiologia on line.Vol 7. N 2 . Fundamentos de protección radiológica. O. Ramos, M. Villarreal [PDF] 174-177 Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 14 Pag 208-221. D/C Revision bibliogràfica HaroElfa. Utilidad del 18F- FDG/PET-CTen Oncologia Oncologia.Vol 19 N1-2. 2009 D/C Revision bibliogràfica Radiobiologia on line. Volumen 10, n 1/2, junio/diciembre 2010 . Generadores de isótopos emisores de positrones de aplicación biomédica A. López López, J.A. Pérez Iruela, P. Cotrina Monroy, A. Gómez Embuena [PDF] 211-219 Sesión #22 Lunes 14 de noviembre Accidentes Mundiales con radiaciones: Chenobyl, Hiroshima, Nagasaki, Japòn 2011 D/C Revision bibliogràfica Short-Term and Long-Term Health Risks of Nuclear-Power-Plant Accidents. 2334-41 N..engl j med 364;24 nejm.org june 16, 2011 Sesión #23 Mièrcoles 16 de noviembre RADIOBIOLOGIA CLINICA III Radioterapia Objetivos de la Radioterapia Caracteristicas de los tumores. Bases biológicas del fraccionamiento en radioterapia: factor dosis, tiempo,fraccionamiento Radiosensibilidad Sesión #24 Lunes 21 de noviembre Equipos de ttos en radioterapia Sesión #25 Miércoles 23 de noviembre Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Chapter 14 Pag 208-221. D/C Revision bibliogràfica Pedraza Vicente. The biological basis of fractionation in radiotherapy. Oncologia Española. 160-164. Gammaknife vs Cyberknife Aceleradores lineales Como funcionan LECCION ESCRITA EVALUACION Sesión #26 Biologia del cáncer y sus metástasis. Mecanismos de carcinogénesis Oncogenes. Mecanismos de activación Funcion de oncogenes y genes supresores tumorales. Ciclo celular. Vias del checkpoint molecular. Invasiòn y metastasis Sesión #27 LASER Procesos de emisión y absorción. Tipos de láser.Aplicaciones en la practica mèdica Fisica para Ciencias Medicas. Olmos P, Favre M. Ediciones Pontificia Universidad Catolica de Chile. Octubre 2008. D/C Revision bibliogràfica Tema de investigación. Sesión #28 Sesiòn 29 Miercoles 7 diciembre PALANCAS Tipos de palancas. Palancas en el cuerpo humano Protesis cosméticas y funcionales Visita hospitalaria: Areas de Medicina Nuclear y Radioterapia. Temas de investigaciòn Presentaciòn de tema por grupo Sesión #30 Comentarios y Conclusiones finales Sesión 31 Evaluación del segundo parcial Sesión 32 Revision de examenes Examen escrito 6. METODOLOGÍA El concepto "Participación en clases" incluye: Respuestas a preguntas (orales o escritas), intervenciones, exposiciones, o ponencias, etc. Las evaluaciones se realizarán teniendo en cuenta la calidad de dichas participaciones. Los "Trabajos Extraclases" se realizarán de manera individual; dichos trabajos serán entregados por escrito o manuscritos en caso de que lo requieran en la fecha acordada de entrega. Cuando el "Trabajo Extraclase" consista en el comentario de alguna lectura, el mismo debe demostrar que se ha asimilado el contenido del documento leído, pues no se trata de copiar párrafos o páginas enteras de la lectura asignada. El profesor se reserva el derecho de rechazar los trabajos que no cumplan con lo antes indicado.El foro para los diversos temas constituirá un lugar de discusión como parte de la formación y en la cual el estudiante a mas de opinar sustentara sus respuestas en base a los conceptos aprendidos Las evaluaciones escritas serán el referente cuantificable de la adquisición de nuevos conocimientos que tomara muy en cuenta el auto aprendizaje .El celular se lo considera un distractor por lo cual su uso en el salón de clase está terminantemente prohibido. 6.1 De los métodos de enseñanza-aprendizaje: El método docente va dirigido a fomentar la máxima participación de los estudiantes mediante su trabajo individual y en equipo, siendo el profesor una guía en las actividades de estudio de los/as estudiantes, evitando de esta manera un aprendizaje pasivo y promoviendo la investigación que ayuda con la permanente actualización de los contenidos de la cátedra. 6.2. De las formas de enseñanza-aprendizaje: Conferencias Revisión bibliográfica Investigación Seminarios Taller Exposición por grupos o individuales 7. EVALUACÍON 7.- EVALUACIÓN Primer parcial Actuación en clase Deberes Trabajos de investigación y exposiciones Trabajos de grupo Aporte parcial Control de lectura Nota Académica Examen del parcial TOTAL 10 puntos 10 puntos 10 puntos 10 puntos 50 puntos 10 puntos 100 puntos 100 puntos 200/2= 100 Segundo parcial Actuación en clase Deberes Trabajos de investigación Trabajos de grupo Aporte parcial Control de lectura Nota Académica Examen del parcial TOTAL 10 puntos 10 puntos 10 puntos 10 puntos 50 puntos 10 puntos 100 puntos 100 puntos 200/2= 100 8. BIBLIOGRAFIA 8.1.- Radiobiology for de Radiologist.Sixth Ediction, Eric J Hall. Amato J. Giaccia. Sixth Edition. Lippinvpyy Williams and Wilkins 2006.Philadelphia. 8.2 Radiobiologia medica. La Torre,Elizabeth. Department of Radiologyl Division of Radiologic Sciences. Medical University of South Carolina.Charleston U.S.A. Editorial A.C 8 .3 Fisica para Ciencias Medicas. Olmos P, Favre M. Ediciones Pontificia Universidad Catolica de · Chile. Octubre 2008. 8.4.- Radiobiologia . Colin Orton 8.5.- La Revista. Radiobiologia on line. PÁGINAS WEB http://biofisica.fcien.edu.uy/ http://www.doseinfo-radar.com/RADAR-INT-NM-Release.html 9.- DATOS DEL PROFESOR/A Nombre: Dra Elizabeth Gamarra Cabezas Profesión Universitaria: Doctor en Medicina y Cirugía Especialidad: Mèdico Internista / Oncològo Radioterapeuta Correo Electrónico: [email protected] 10.- FIRMA DEL PROFESOR Y EL DECANO/A Ó DIRECTOR /A …………………………………… PROFESOR ………………………………………… Facultad de Ciencias Médicas Materia: Biofísica Profesor: Dra Elizabeth Gamarra 5 4 3 2 1 Supera Las Expectativas Profesional Competente En Desarrollo Principiante Explica las principales ideas del contexto del tema y reflexiona sobre ellas interpretando los conceptos solicitados de manera que compara y establece diferencias Expresa una idea del contexto del tema, lo define pero no explica los aspectos que forman parte del mismo No reconoce los Indica la razón del tema aspectos centrales propuesto pero, no del tema propuesto, reconoce los aspectos y en su respuesta del mismo; por tanto su sólo formula un re planteamiento es sólo - enunciar de los un bosquejo muy términos del tema simple propuesto. Su interpretación considera los aspectos inmediatos del planteamiento del temaproblema; pero no toma en cuenta sus implicaciones. Reconoce e identifica las partes del temaSu razonamiento problema y utiliza los no tiene el sustento recursos teóricos teórico que debe aprendidos para considerar, por esbozar una respuesta tanto su explicación cuyas partes son no es coherente ni coherentes pero pertinente para la comete errores respuesta del tema. respecto a la pertinencia con el tema. Frente al problema planteado reconoce todos los aspectos implícitos del contexto del tema, los define, identifica otros partes que están involucradas y los Comprende el alcance relaciona con las partes definidas del tema del tema, emite comentarios que demuestran una aplicación de los conceptos definidos de manera que compara e identifica las posibles causas y consecuencias. Análiza los fundamentos del tema Emite una explicación basada Interpreta la información, la en los fundamentos explica en sus propias palabras, y teórico- práctico y aporta con una opinión cuyo considera cada una sustento demuestra un buen de las partes del manejo de la aplicación de los tema a los que conceptos; sus argumentos responde aclaran todos los aspectos del ordenadamente y tema planteado así como sus utiliza toda la causas y consecuencias. información recibida Estructura conceptos con lenguaje técnico científico Sus conceptos Sus reportes y consideran los respuestas consideran elementos del Elabora reportes y respuestas las partes del tema tema-problema, sólidamente sustentados con propuesto; pero sus utiliza el lenguaje argumentos teóricos científicos y argumentos se limitan a técnico apropiado y los expresa con un lenguaje establecer las sus argumentos técnico apropiado. Sus conceptos comparaciones básicas, son sustentantados explican el alcance total del tema, de manera que comunica con el conocimiento y aún detalla propuestas un alcance que deja fuera científico aprendido derivadas del tema-problema. aspectos científicos de manera que importantes en el que se demuestra dominio cometen errores. de los conceptos Plantea conclusiones con criterios de aplicación Discrimina entre los conceptos, de manera que Utiliza los conocimientos defiende los aprendidos, identifica sus partes argumentos con los y las categoriza según el orden que elabora sus solicitado por la consigna, conclusiones, complementa sus ideas realiza establece planteamientos muy razonados comparaciones y que proyectan sus ideas al plano destaca de la aplicación, utiliza la puntualmente cada información en planteamientos de una de sus ideas nuevas situaciones que con definiciones transfieren los conceptos al nivel numeradas de de evaluación crítica. manera tal que su lectura condensa el material de su reporte. Relata detalles que destaca del contexto del tema-problema, diferencia entre los aspectos; pero en la elaboración final comete errores de interpretación que no permiten claridad en sus conclusiones Sus conceptos tienen un sustento moderado que demuestran poca comprensión de las consignas, de manera que comete errores en la argumentación, y el manejo de los conceptos científicos no es apropiado Se limita a repetir elípticamente las palabras del tema planteado, equivoca los conceptos y sus relaciones, expresa términos aprendidos de memoria y comete errores en la aplicación del lenguaje técnico La moderada comprensión del tema no le permite una correcta interpretación por lo tanto, sus conclusiones no transmiten el valor real de la información a su alcance Sus conclusiones son muy simples porque no consideran los conocimientos pertinentes, no observa el alcance de los conceptos y sólo toma lo superficial por lo cual comete errores en su estructuración.