Biophysics

Zajęcia z biofizyki obejmować będą wykłady, na których student pozna prawa fizyki, które leżą u podstaw funkcjonowania organizmu człowieka. Tematyka wykładów obejmować będzie również omówienie zjawisk fizycznych mających wpływ na organizmy żywe i wykorzystywanych do diagnostyki i terapii chorób. Zajęcia prowadzone w formie seminariów i ćwiczeń pozwolą studentowi w sposób praktyczny zweryfikować wiedzę zdobytą na wykładach oraz rozszerzyć ją min. zapoznać się z zasadami działania: narządów i układów narządów oraz aparatury i metod diagnostycznych i terapeutycznych, u podstaw działania, których leżą prawa fizyki.

Celem nauczania przedmiotu biofizyka jest :

1. Zdobycie podstawowej wiedzy nt. biofizycznych podstaw budowy i funkcjonowania podstawowych struktur komórkowych, narządów oraz organizmu, jako całości.

2. Nabycie zdolności do interpretowania i rozumienia podstawowych zjawisk fizycznych zachodzących w organizmach żywych

3. Zdobycie podstawowej wiedzy nt. mechanizmu działania i wpływu czynników fizycznych na organizm

4. Zapoznanie z fizycznymi podstawami działania aparatury do diagnostyki i terapii

5. Zdobycie wiedzy nt. sposobu prowadzenia eksperymentów naukowych, w tym zapoznanie z obsługą prostych przyrządów pomiarowych i podstawami rachunku błędów.

6. Zdobycie umiejętności samodzielnego myślenia i wyciągania wniosków.

Zakres tematów:

1. Biofizyka – historia, zakres zainteresowań.

2. Wielkości fizyczne i ich jednostki, pomiar, błąd pomiarowy.

3. Podstawy termodynamiki, przydatność termodynamiki do opisu układów żywych.

4. Oddziaływanie prądu elektrycznego i pól elektromagnetycznych na organizm człowieka, oddziaływanie temperatury, wilgotności, ciśnienia.

5. Promieniowanie niejonizujące: promieniowanie laserowe, wykorzystanie w medycynie.

6. Elementy biofizyki molekularnej: budowa materii, oddziaływania międzycząsteczkowe.

7. Elementy biofizyki molekularnej: budowa białek i DNA.

8. Elementy biofizyki molekularnej: poszukiwanie nowych leków metodami in silico i in vitro.

9. Błony biologiczne: budowa, funkcje, transport przez błony.

10.Potencjał spoczynkowy i czynnościowy. Biofizyka układu nerwowego.

11. Biofizyka układu krążenia. Biofizyka układu oddechowego.

12. Narząd wzroku – elementy optyki.

13. Narząd słuchu – elementy akustyki.

14. Podstawy fizyczne metod diagnostycznych i terapeutycznych: promieniowanie jonizujące. Diagnostyka i medycyna nuklearna.

15. Podstawy fizyczne metod diagnostycznych i terapeutycznych: metody spektroskopowe, mikroskopowe, rezonansowe i ultradźwięki.

Podstawowa

1. F. Jaroszyk (red.), „Biofizyka – podręcznik dla studentów”, PZWL, Warszawa, 2008

2. Hrynkiewicz, E. Rokita, „Fizyczne metody diagnostyki medycznej i terapii”, PWN, Warszawa, 2000

Uzupełniająca

1. Pilawski – Podstawy biofizyki, PZWL, Warszawa, 1985

2. Z. Jóźwiak, G. Bartosz, „Biofizyka. Wybrane zagadnienia z ćwiczeniami”, PWN, Warszawa, 2005

3. G. Ślósarek, „Biofizyka molekularna, Zjawiska Instrumenty Modelowanie”, PWN, Warszawa, 2011

W zakresie wiedzy absolwent zna i rozumie:

- prawa fizyczne opisujące przepływ cieczy i czynniki wpływające na opór naczyniowy przepływu krwi;

- naturalne i sztuczne źródła promieniowania jonizującego oraz jego oddziaływanie z materią;

- fizykochemiczne i molekularne podstawy działania narządów zmysłów; układów organizmu człowieka, w tym układu krążenia, układu oddechowego oraz podstawy pobudzenia i przewodzenia w układzie nerwowym

- fizyczne podstawy nieinwazyjnych metod obrazowania;

- fizyczne podstawy wybranych technik terapeutycznych, w tym ultradźwięków i naświetlań;

- zasady prowadzenia badań naukowych, obserwacyjnych i doświadczalnych oraz badań in vitro służących rozwojowi medycyny.

- struktury I-, II-, III- i IV-rzędową białek i struktury I- i II-rzędową DNA oraz strukturę chromatyny;

W zakresie umiejętności absolwent potrafi:

- wykorzystywać znajomość praw fizyki do wyjaśnienia wpływu czynników zewnętrznych, takich jak temperatura, przyspieszenie, ciśnienie, pole elektromagnetyczne i promieniowanie jonizujące, na organizm i jego elementy;

szkodliwość dawki promieniowania jonizującego i stosować się do zasad ochrony radiologicznej;

- obsługiwać proste przyrządy pomiarowe i oceniać dokładność wykonywanych pomiarów;

- korzystać z baz danych, w tym internetowych, i wyszukiwać potrzebne informacje za pomocą dostępnych narzędzi;

WYKŁAD 15 godz, SEMINARIUM 15 godz, ĆWICZENIA 10 godz

Bilans punktów 3 ECTS, w tym:

Udział w zajęciach 40 godz, konsultacje 2 godz, praca własna, przygotowanie do egzaminu 40 godz

Kryteria oceniania:

ocena niedostateczna (ndst.: 2)- student nie posiada wiedzy i umiejętności przewidzianych w efektach kształcenia.

ocena dostateczna (dst.: 3)- student posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane w efektach kształcenia w stopniu niewielkim.

ocena dobra (db.: 4)- student posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane w efektach kształcenia w stopniu wystarczającym.

ocena bardzo dobra (bdb.: 5)- student posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane w efektach kształcenia w stopniu pełnym.