Εκτύπωση     Κλείσιμο

Προβολή Στοιχείων Μαθήματος

Τμήμα Μαθήματος: Τμήμα Φυσικής
Κωδικός Μαθήματος: ΦΥΣ 137
Τίτλος Μαθήματος: Φυσική για την Ιατρική Σχολή
Αριθμός Κατανεμόμενων Πιστωτικών Μονάδων (ECTS): 6
Επίπεδο Μαθήματος: 1ος Κύκλος (Πτυχίο) 
Έτος Σπουδών (κατά περίπτωση): 1 
Εξάμηνο/Τρίμηνο όταν Προσφέρεται το Μάθημα: Χειμερινό Εξάμηνο 
Όνομα Διδάσκοντος (-ων): Πάνος Ραζής 
Διαλέξεις/Εβδομάδα: 2 (2 ώρες ανά διάλεξη) 
Εργαστήρια/Εβδομάδα: -- 
Φροντιστήρια/Εβδομάδα: -- 
Σκοπός και Στόχοι του Μαθήματος:
Στόχος του μαθήματος είναι να φέρει σε επαφή τους φοιτητές/τριες της Ιατρικής με ένα ευρύ σύνολο από φυσικές έννοιες στην περιοχή της Μηχανικής, των Ρευστών, της Κυματικής, της Γεωμετρικής Οπτικής, του Ηλεκτρισμού, της Πυρηνικής Φυσικής και της Μοριακής Βιοφυσικής. Δίνεται ιδιαίτερη σημασία στη σύνδεση αυτών των εννοιών με συγκεκριμένες εφαρμογές στην Ιατρική του ανθρώπινου σώματος. Η επιτυχής παρακολούθηση του μαθήματος προϋποθέτει ισχυρό υπόβαθρο στη Φυσική σε επίπεδο τριετούς Λυκειακής εκπαίδευσης.
 
Μαθησιακά Αποτελέσματα του Μαθήματος:
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές/τριες θα μπορούν:

  • Να εφαρμόζουν την ισορροπία ως προς μεταφορική και περιστροφική κίνηση για την περιγραφή δυνάμεων στο ανθρώπινο σώμα.
  • Να ταξινομούν είδη μοχλών στο ανθρώπινο σώμα.
  • Να εξηγούν τις βλάβες στο ανθρώπινο σώμα λόγω κρούσεων, με βάση τη διατήρηση της ορμής και ενέργειας.
  • Nα περιγράφουν τα χαρακτηριστικά της καμπύλης τάσης – παραμόρφωσης ενός υλικού.
  • Να διακρίνουν τα υλικά σε ανθεκτικά, εύκαμπτα, εύθραυστα και σκληρά.
  • Να εφαρμόζουν έννοιες ελαστικότητας (μέτρο Young, μέγιστες τιμών τάσης εφελκυσμού, συμπίεσης, διάτμησης και στρέψης, μέγιστες παραμορφώσεις) στη μελέτη ιστών και οργάνων του σώματος.
  • Nα εφαρμόζουν τις εξισώσεις συνέχειας, Bernoulli και Poiseuille σε προβλήματα ροής του αίματος σε αγγεία.
  • Να περιγράφουν την ανάκλαση και διάδοση του ήχου σε διαφορετικά υλικά με βάση την έννοια της ακουστικής εμπέδησης.
  • Να περιγράφουν τη διέγερση του ωτός από ηχητικά κύματα.
  • Να συζητούν τη χρήση υπερήχων και Doppler σε διαγνωστικές εξετάσεις.
  • Να γνωρίζουν την κατανομή ιόντων στο εσωτερικό και εξωτερικό των κυττάρων.
  • Να συνδέουν τις συγκεντρώσεις ιόντων με τη διαφορά δυναμικού στο εσωτερικό και εξωτερικό του κυττάρου μέσω της εξίσωσης Nernst.
  • Να περιγράφουν τη δημιουργία του δυναμικού δράσης (action potential) σε ένα νευρικό κύτταρο.
  • Να γνωρίζουν τους νόμους της ανάκλασης και διάθλασης στη Γεωμετρική οπτική.
  • Να εξηγούν το φαινόμενο της ολικής εσωτερικής ανάκλασης και τις εφαρμογές του σε διαγνωστικές μεθόδους.
  • Να εφαρμόζουν την εξίσωση φακών και την εξίσωση του κατασκευαστή φακών στα διάφορα είδη φακών.
  • Να περιγράφουν την εστίαση του φωτός στον ανθρώπινο οφθαλμό.
  • Να εξηγούν τη διόρθωση ατελειών της όρασης με χρήση φακών.
  • Να περιγράφουν την αλληλεπίδραση φωτονίων με ιστούς του ανθρώπινου σώματος.
  • Να κατανοούν τα βασικά φαινόμενα σκέδασης φωτονίου από άτομο (φαινόμενο Compton, Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, δίδυμη γένεση).
  • Να περιγράφουν την εξασθένηση της ακτινοβολίας μέσα από την ύλη, χρησιμοποιώντας έννοιες όπως ο γραμμικός και μαζικός συντελεστές εξασθένησης και το πάχος ημίσειας τιμής.
  • Να περιγράφουν την αλληλεπίδραση φωτονίων με ιστούς του ανθρώπινου σώματος.
  • Να γνωρίζουν τις διεργασίες της εκπομπής σωματίων α, β , β και ακτίνων γ από πυρήνες.
  • Να περιγράφουν τη χρήση ραδιενεργών ιχνηλατών (tracers) σε διαγνωστικές μεθόδους.
 
Προαπαιτούμενα: Δεν Εφαρμόζεται 
Συναπαιτούμενα: Δεν Εφαρμόζεται 
Περιεχόμενο Μαθήματος:
Στοιχεία Μηχανικής (Νόμοι του Νεύτωνα; Δυνάμεις και Ισορροπία Μετατόπισης; Ροπές και Στροφική Κίνηση; Έργο και Ενέργεια; Κρούσεις; Θεωρία Ελαστικότητας; Στατική του ανθρώπινου σώματος; Κινηματική του ανθρώπινου σώματος; Μηχανικές ιδιότητες του ανθρώπινου σώματος). Ροή υγρών (Πυκνότητα και Πίεση; Αρχή Αρχιμήδη και αρχή Pascal; Εξίσωση συνέχειας; Εξίσωση Βernoulli; Ιξώδης Ροή και Ροή Poiseuille; Ροή ρευστών στο ανθρώπινο σώμα). Αρμονική κίνηση και κύματα (Χαρακτηριστικά του ήχου; Το φαινόμενο Doppler; Υπέρηχοι; Ακοή). Στοιχεία Ηλεκτρισμού (Μονωτές και αγωγοί; Νόμος Coulomb; To ηλεκτρικό πεδίο; Το ηλεκτρικό δυναμικό; Χωρητικότητα; Διηλεκτρικά; Ηλεκτρικό ρεύμα  και  νόμος  Οhm;  Διάδοση  νευρικών  παλμών;  ΕCG;   Ιατρική απεικόνιση). Γεωμετρική Οπτική (Διάδοση φωτός; Δείκτης διάθλασης; Κοίλα και σφαιρικά κάτοπτρα; Διάθλαση; Νόμος Snell; Εξίσωση φακών; Η κάμερα; Ο μεγεθυντικός φακός; Το μικροσκόπιο; Σφάλματα φακών; Tο ανθρώπινο μάτι; Διορθωτικοί φακοί). Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής (Πυρηνικές δυνάμεις; Ραδιενέργεια; Ακτινοβολία α, β και γ; Διέλευση ακτινοβολίας μέσα από την ύλη; Μέτρηση ακτινοβολίας – Δοσιμετρία; Στοιχεία ραδιοθεραπείας). Ιατρικές Εφαρμογές Μοριακής Βιοφυσικής (Σχέση δομής, δυναμικής και δράσης βιομορίων; Εφαρμογές στο σχεδιασμό φαρμάκων).
 
Διδακτικές Μέθοδοι:
Κάθε ενότητα (Μηχανική, Ελαστικότητα, Ροή υγρών, Κύματα και Ήχος, Γεωμετρική Οπτική, Ηλεκτρισμός, Πυρηνική Φυσική, Μοριακή Βιοφυσική) έχει διάρκεια 1 – 2 εβδομάδων. Κάθε εβδομάδα περιλαμβάνει:

  • μία δίωρη διάλεξη, στην οποία παρουσιάζεται η σχετική θεωρία.
  • μία δίωρη φροντιστηριακή ώρα, κατά τη διάρκεια της οποίας ο διδάσκων συζητά με τους φοιτητές εφαρμογές της θεωρίας σε συγκεκριμένα προβλήματα ιατρικού ενδιαφέροντος. Συχνά, οι φοιτητές χωρίζονται σε ομάδες και συζητούν μεταξύ τους την απάντηση σε κάποιο πρόβλημα. Οι διαλέξεις χρησιμοποιούν αρχεία Powerpoint και αρχεία word, τα οποία είναι διαθέσιμα στους φοιτητές.
 
Απαιτούμενη Βιβλιογραφία:
  • Douglas Giancoli. Physics, Principles with applications 7th Ed, Prentice Hall. Τranslated in Greek (Φυσική για επιστήμονες και μηχανικούς, Εκδ. Τζιόλα).
  • Irving Herman. Physics of the Human Body. Eds Springer-Verlag. Τranslated in Greek (Φυσική Ιατρική του ανθρώπινου σώματος, Εκδ. Πασχαλίδης).
  • Russell K. Hobbie and Bradely J. Roth. Intermediate Physics for Medicine and Biology. Eds. Springer-Verlag.
  • John Cameron. Physics of the Body., Eds. Medical Physics. Translated in Greek (Φυσική του σώματος, Εκδ. Παρισιάνου).
  • Richard McCall. Physics of the Human Body. Johns Hopkins U. Press.
 
Μέθοδοι Αξιολόγησης και Κριτήρια:
Η αξιολόγηση γίνεται με δύο διαγωνίσματα (Δεκέμβριος και Μάϊος του επόμενου χρόνου). Κάθε διαγώνισμα περιέχει ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής και σύντομα προβλήματα. Οι ερωτήσεις και τα προβλήματα σχετίζονται με κάποιο από τα θέματα ιατρικού ενδιαφέροντος, που μελετήθηκαν στο μάθημα.
 
Γλώσσα Διδασκαλίας: Ελληνικά
Τρόπος Παράδοσης: Πρόσωπο με Πρόσωπο 
Πρακτική Άσκηση: Δεν Εφαρμόζεται