Fundamentos de Biofísica
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Conhecimentos de Base Recomendados
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Objetivos
Espera-se que os estudantes adquiram sólidos conhecimentos de áreas importantes da física e das aplicações dessas áreas nos domínios da biologia e da medicina. A importante componente prática associada a esta UC irá permitir complementar os conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas e abordar, num contexto prático, os conceitos introduzidos no decorrer das aulas teóricas. No final da unidade curricular, é esperado que os estudantes estejam capacitados para:1. Compreender conceitos físicos em áreas com aplicações a biologia/medicina: física do som, eletromagnetismo, análise de forças e movimentos, física nuclear e termodinâmica; 2. Compreender como os conceitos físicos são importantes na compreensão do funcionamento de sistemas biológicos; 3. Compreender os mecanismos de funcionamento, instrumentação associada e aplicações de muitos dispositivos médicos tipicamente usados em ambiente clínico; 4. Compreender as principais aplicações, limitações e riscos para a saúde do utente da utilização dos dispositivos médicos discutidos em aula; 5. Medir alguns dos parâmetros discutidos nas aulas teóricas, manuseando corretamente os dispositivos apropriados.
Não Aplicável -
Métodos de Ensino
A avaliação da UC é considerada como um todo integrando-se a componente teórica e prática. Na componente teórica recorre-se a uma metodologia expositiva-participativa privilegiando-se a participação dos estudantes. Aulas teórico-práticas irão permitir fomentar a capacidade dos estudantes de trabalhar independentemente na resolução de fichas de exercícios sobre as temáticas apresentadas nas aulas teóricas. Na componente prática laboratorial desenvolvem-se trabalhos experimentais que abrangem os conteúdos da UC e visam dotar o estudante com competências do âmbito do “saber-fazer”. A componente teórica / teórico-prática é avaliada através de testes durante o semestre, sendo os trabalhos avaliados através da elaboração de relatórios com recurso a bibliografia atualizada e de referência. A componente teórica e teórico-prática tem um peso de 80% na classificação final (CF), estando os restantes 20% atribuídos à componente prática. -
Estágio(s)
Não
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Programa
Aulas Teóricas: 1. Medicina nuclear. Física das radiações. Efeitos fisiológicos das radiações.Técnicas de imagem médica em Medicina Nuclear. Radioterapia. Ressonância Magnética Nuclear; 2. Bioeletromagnetismo. Revisão de eletromagnetismo. Geração, propagação e transmissão de impulsos nervosos. Medição de sinais bioeléctricos e biomagnéticos. Técnicas de estimulação neuronal; 3. Lasers e ultrassons: Física do som. Obtenção de imagens com ultrassons. Aplicações dos ultrassons. Definições e propriedades dos lasers. Aplicações e segurança; 4. Biomecânica: Revisão de forças e movimento. Composição e propriedades mecânicas do tecido conectivo. Aplicações terapêuticas das forças.Aulas práticas: 1. Oximetria de pulso; 2. Eletrocardiografia; 3. Ultrasonografia; 4. Análise cinemática do movimento. -
Demonstração de conteúdos
Os conteúdos programáticos estão associados aos objectivos da UC, quer em cada uma das componentes quer no seu
conjunto. Espera-se que os estudantes possam aprender a medir alguns parâmetros relevantes, introduzidos nas aulas
teóricas, através do manuseamento de dispositivos médicos apropriados (objectivo 5), objectivo este que é abrangido
nas aulas laboratoriais. Na componente teórica a divisão de cada tópico principal (Física Médica, Bioeletromagnetismo,
Lasers e ultra-sons e Biomecânica) é feita de forma a ir de encontro aos restantes objectivos: o primeiro objectivo é
coberto por uma introdução / revisão a conceitos físicos subjacentes a cada tópico principal; o segundo objectivo é
alcançado através da presença de aulas teóricas dedicadas à explicação de sistemas biológicos relacionados com cada
tópico principal (por exemplo, no tópico “Física Médica”, há uma introdução geral aos efeitos fisiológicos da radiação; no
tópico “Bioletromagnetismo” são discutidos impulsos nervosos e seu papel no funcionamento do sistema nervoso, cardíaco e muscular esquelético; no tópico “Biomecânica” são discutidas as propriedades biomecânicas de vários tecidos conectivos); o terceiro e quartos objectivos são alcançados, em parte, através de uma discussão aprofundada dos mecanismos de funcionamento de vários dispositivos médicos. A componente laboratorial também serve de complemento aos objectivos três e quatro, ao apresentar numa perspectiva mais prática (abordagem “saber-fazer”) alguns dispositivos médicos. -
Demonstração da metodologia
O método expositivo-participativo adoptado para as aulas teóricas é adequado à apresentação dos conteúdos abordados
na UC. As fichas de problemas resolvidas nas aulas teórico-práticas servem para ajudar a compreensão de alguns
conceitos que possam ser difíceis de compreender na totalidade com apenas uma exposição teórica. As aulas
laboratoriais permitem adquirir competências experimentais que complementam os tópicos abordados nas aulas teóricas.
Os métodos de avaliação estão definidos para que o estudante reflicta sobre os conhecimentos que vai adquirindo
através da realização de relatórios, integrando ambas as componentes da UC. Os testes escritos durante o semestre
permitem ao estudante consolidar por etapas os conhecimentos obtidos durante a UC. -
Docente(s) responsável(eis)
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Métodos de Avaliação
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Bibliografia
Khan, F. M; The physics of radiation therapy, Wolters Kluwer, 2010
Kane, S. A; Introduction to physics in modern medicine, CRC Press, Taylor & Francis Group2009, 2009
Malmivuo, J., Plonsey, R., ; Bioeletromagnetism: Principles and applications of bioelectric and biomagnetic field, , Oxford University Press, 1995
Plonsey, R., Barr, R.C; Bioelectricity: a quantitative approach, Springer Science, 2007
Kerr, A; Introductory Biomechanics, Elsevier, 2010
Detalhes do curso
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Código
BIOT155-S-0-5
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Modo de Ensino
PRESENCIAL
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ECTS
5.0
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Duração
Semestral
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Horas
7.5h Orientação Tutorial
30h Teóricas
22.5h Teórico-Práticas