Βιοφυσική

Κωδικός Μαθήματος:

1041-1042

Εξάμηνο:

Α' Εξάμηνο

Κατηγορία:

ΜΓΥ

Ώρες:

3Θ + 2Ε

Μονάδες ECTS:

7


ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Το μάθημα αποβλέπει:
α) στη παροχή βασικών γνώσεων ιατρικής φυσικής με εντοπισμένο ενδιαφέρον στα βιολογικά συστήματα, οι οποίες είναι απαραίτητες για την κατανόηση και ερμηνεία φυσιολογικών φαινόμενων και διαδικασιών που συμβαίνουν στον άνθρωπο,
β) στη παροχή εξειδικευμένων γνώσεων της φυσικής, επάνω στις οποίες βασίζονται σύγχρονες θεραπευτικές και διαγνωστικές μέθοδοι με εφαρμογές στην Ιατρική και στις επιστήμες υγείας,
γ) γενικότερα, στην εξοικείωση του σπουδαστή με την σύγχρονη ιατρική τεχνολογία, στον ορθολογικό τρόπο σκέψης που παρέχει την δυνατότητα εκτίμησης μεγεθών και ποσοτήτων μέσα από απλούς υπολογισμούς που απορρέουν από απλές μετρήσεις και ασκήσεις υπολογισμών και
δ) στην εξοικείωση του σπουδαστή με τις μετρήσεις και την πειραματική διαδικασία, στον τρόπο και στην μέθοδο επεξεργασίας, αξιολόγησης και παρουσίασης πειραματικών δεδομένων και αποτελεσμάτων στο εργαστήριο Φυσικής.

 

Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Αυτόνομη εργασία
  • Ομαδική εργασία
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Θεωρία

  1. Η Φυσική στις βιολογικές- ιατρικές επιστήμες. Φυσικά μεγέθη. Γενικές και ειδικές γνώσεις από την κινηματική. δυναμική και στατική των σωμάτων. Συνθήκες ισορροπίας και εφαρμογές στο ανθρώπινο σώμα.
  2. Έργο, ισχύς, ενέργεια. Απλές μηχανές. Κινησιολογία, Ενεργειακός Μεταβολισμός,
  3. Μηχανική των ρευστών (αρχές υδροστατικής, πίεση και μετρήσεις, πραγματικά και ιδανικά ρευστά, στοιχεία υδροδυναμικής, είδη ροών και κατηγορίες ρευστών, επιφανειακή τάση, φαινόμενα μεταφοράς και ώσμωσης, Διάχυση, συστήματα διασποράς της ύλης.).
  4. Θερμότητα, θερμοκρασία, θερμόμετρα. Θερμιδομετρία. Διάδοση θερμότητας, Θερμοδυναμικά αξιώματα. μελέτη βιολογικών φαινομένων, Θερμοβιολογικές εφαρμογές.
  5. Ταλαντώσεις και κυμάνσεις, κυματικά φαινόμενα, χαρακτηριστικά και ιδιότητες των κυμάτων (μήκος κύματος, ταχύτητα και διάδοση του κύματος, ενέργεια κύματος, ένταση, απορρόφηση). Ήχος, υπέρηχοι και βιολογικά αποτελέσματα από την εφαρμογή των υπερήχων.
  6. Φύση και διάδοση του φωτός. Οπτικά φαινόμενα. Περιοχές και ιδιότητες του οπτικού φάσματος της ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Βιολογικές επιδράσεις της υπέρυθρης και υπεριώδης ακτινοβολίας.
  7. Laser, αρχές λειτουργίας, ιδιότητες ακτινοβολίας. Ταξινόμηση και τεχνικά χαρακτηριστικά συστήματων Laser. Δοσιμετρία και θέματα προστασίας και ασφάλειας ακτινοβολιών Laser.
  8. Aλληλεπίδραση φωτός Laser-βιολογικών υλικών, Βιοιατρικές εφαρμογές,. Συστήματα, τρόποι χρήσης και εφαρμογές των Laser στην Ιατρική.
  9. Ηλεκτρισμός Στατικός Ηλεκτρισμός, Συνεχή και εναλλασσόμενα ρεύματα. Δυναμικά δράσης, Παραγωγή, Διάδοση και Μέτρηση Βιοδυναμικών, Ηλεκτρικές ιδιότητες των Νεύρων, Ηλεκτρογραφήματα (ΗΚΓ, ΗΜΓ, ΗΕΓ, Προκλητά Δυναμικά).
  10. Επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος στον άνθρωπο: Διαθερμία, διέγερση νεύρων και μυών, Βηματοδότης, Ηλεκτρική Ασφάλεια.
  11. Μαγνητισμός, ιδιότητες του μαγνητικού πεδίου, μαγνητικές ιδιότητες της ύλης, βιομαγνητικές θεραπευτικές και διαγνωστικές εφαρμογές.
  12. Στοιχεία Ατομικής και Πυρηνικής Φυσικής (Ακτίνες Χ, ηλεκτρονική μικροσκοπία, απεικονιστικές τεχνικές, στοιχειομετρική ανάλυση με ακτίνες Χ, ΝΜR, δοσιμετρία). Ιονίζουσα ακτινοβολία και βιολογική επίδραση. Ακτινοπροστασία.
  13. Ραδιενέργεια και δοσιμετρία (στοιχεία πυρηνικής φυσικής, ραδιενεργός διάσπαση και ακτινοβολίες, μέτρηση ραδιενέργειας, βιολογικές επιδράσεις και αποτελέσματα, εφαρμογές στην Ιατρική.

 

Εργαστήριο

  1. Ενημέρωση – Σημαντικά ψηφία – Σφάλματα (Μέση τιμή – Απόλυτο & Σχετικό σφάλμα) – Γραφικές παραστάσεις
  2. Μέτρηση γεωμετρικών μεγεθών με χρήση διαστημομέτρου, μικρομέτρου και σφαιρομέτρου
  3. Προσδιορισμός σταθεράς ελατηρίου
  4. Νόμος Ohm
  5. Διάθλαση μέσω οπτικού πρίσματος – Υπολογισμός δείκτη διάθλασης
  6. Υπολογισμός της εστιακής απόστασης f από τη γραμμική μεγέθυνση Μ.
  7. Φασματοσκόπιο
  8. Απορρόφηση φωτός από οπτικά διαφανή μέσα
  9. Προσδιορισμός του συντελεστή γραμμικής διαστολής
  10. Φαινόμενα ανταλλαγής θερμότητας
  11. Υπολογισμός της ισχύος συστήματος λεπτών φακών σε επαφή
  12. Μελέτη επιτάχυνσης της βαρύτητας – Απλό εκκρεμές
  13. Ακτίνες Χ: Χαρακτηριστικά ακτινοβολίας και μελέτη φαινομένων απορρόφηση

 

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

«Eύδοξος»
• Η φυσική στη βιολογία και την Ιατρική, DAVIDOVITS, Βιβλίο Εύδοξος [12861124]:
• Φυσική για τις Επιστήμες Ζωής, Newman Jay. Βιβλίο Ευδοξος [32997839]
• Επίτομη ιατρική φυσική, Ψαρράκος Κυριάκος, Μολυβδά – Αθανασοπούλου Ελισάβετ, Γκοτζαμάνη – Ψαρράκου Άννα, Σιούντας Αναστάσιος. Βιβλίο Εύδοξος [22755181]

Ελληνική
1. Μ. Τζαφλίδου, Ιατρική Φυσική, Βιοηλεκτρισμός, Οπτική, Θερμότητα-Ψύχος, εκδόσεις Gutenberg, Αθήνα 2010
2. John R. Cameron, Φυσική του Ανθρωπίνου σώματος (ελληνική μετάφραση) Εκδόσεις: Επιστημονικές Εκδόσεις Παρισιάνου ΑΕ
3. Κ. Ψαράκου κ.α., Ιατρική Φυσική, τόμος Βος, University Press, Θεσσαλονίκη 1997,
4. Καρακώστας, Κομνηνός, Ειδικά Κεφάλαια Φυσικής, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 2002
5. Ε.Κ. Πολυχρονιάδης κ.α., Φυσική με εφαρμογές στις βιολογικές επιστήμες, Εκδόσεις Γιαχούδη-Γιαπούλη, Θεσσαλονίκη 1988
6. X. Προυκάκης, Ιατρική Φυσική (τομοι A’,B’ και Γ’), επιστ. εκδόσεις Γ.Κ. Παρισιάνου, Αθήνα 1986
7. Ι. Σιανούδης, Βιοφυσική: θέματα Ιατρικής Φυσικής, Εκδόσεις Λύχνος, Αθήνα 2008
8. Πρώιμος, Ιατρική Φυσική, Πανεπιστήμιο Πατρών
9. Γ.Κ. Παρισιάνου ΑΕ, Αθήνα 2002 Κ. Ψαράκου κ.α., Ιατρική Φυσική, τόμος Βος, Εκδόσεις: University Press, Θεσσαλονίκη 1997
10. Η. Υοung, Πανεπιστημιακή Φυσική, τόμος Α’, εκδόσεις Παπαζήση. 1994

Ξενόγλωσση
1. Ι.W. Richardson, E.B. Neergaard, Physics for Biology and Medicine, Wiley- Interscience, London 1972 Αlan H. Cromer,
2. Jay Newman, Physics of the Life Sciences, Springer 2008
3. Physics for the life sciences, McGraw-Hill Book Co., 1981
4. Martin Holling, Medical Physics, University of Bath. Macmillan Science, 16-19 Project, 1990
5. Α F Fercher, Medizinische Physik, Physik für Mediziner, Pharmazeuten und Biologen, Springer Verlag, Wien 1992.