FIsica General I

Programa

1. Descripción del movimiento Concepto de sistemas de referencia. La velocidad como una derivada. La distancia como una integral. Aceleración.
2. Leyes de Newton Inercia. Concepto de impulso. Enunciado de las leyes de Newton. Sistemas inerciales y no inerciales. Invariancia de Galileo.
3. Conservación de la energía Trabajo. Energía potencial. Energía cinética. Otras formas de energía. Conservación. Sistemas conservativos y no conservativos.
4. Conservación del impulso lineal. Impulso lineal de un sistema de partículas. Conservación
5. El oscilador armónico
6. Conservación del impulso angular. Rotación de un cuerpo rígido. Momento de inercia. Impulso angular. Conservación. Equilibrio de un cuerpo rígido. Fuerzas en sistemas no inerciales.
7. Limitaciones de la mecánica newtoniana Acción a distancia. Simultaneidad. Transformaciones de Lorentz. Dilatación del tiempo. Contracción de la longitud.
   

Seminarios de Aplicación

Cinemática lineal y plana. Centro de masa. Movimiento de sistemas de masa variable. Fuerzas disipativas. Oscilaciones amortiguadas. Caída en sistemas rotantes.

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FIsica Experimental I

Programa

1. Sistemas físicos y modelos. Marco de referencia y sistema de coordenadas. Magnitudes escalares y vectoriales. Mediciones en Física. Teoría de la medida. Aproximaciones en la física. Ordenes de magnitud. Cifras significativas. Análisis de los datos. Representación gráfica. Histogramas.
2. Diseño de una experiencia y presentación de resultados. Elaboración de informes científicos.
3. Coherencia dimensional. Reconocimiento de variables y dependencia funcional. Sistemas analizados: péndulo simple, plano inclinado, resorte, circuito resistivo CC.
4. Experiencias de cinemática. Plano inclinado. Verificación de la independencia de los movimientos.  Experiencias con carros dinámicos y con proyectiles. Análisis de la validez del modelo de partícula para describir los sistemas analizados. 
5. Relación de las leyes de la mecánica con fenómenos conocidos. Leyes de Newton. Diseño de experiencias que pongan de manifiesto las leyes fundamentales de la dinámica. 
6. Incertidumbres. Incertidumbre absoluta y relativa. Incertidumbre porcentual. Apreciación del instrumento. Incertidumbres sistemáticas y casuales. Teoría de las incertidumbres casuales, desviación estándar. Criterios de estimación de la incertidumbre. Intervalo de confianza de un resultado experimental. Medidas indirectas, determinación de incertidumbres. Incidencia de la relación funcional en la incertidumbre de las medidas indirectas.
7. Adquisición automática de datos. Empleo de diferentes sensores.
8. Empleo de programas para el tratamiento y análisis de datos digitales.
9. Diseño y realización, por grupo, de una experiencia.
10. Discusión de las experiencias y resultados obtenidos en la experiencia del punto anterior.
    

 Las experiencias realizadas versaron sobre:

• Conservación de la cantidad de movimiento.
• Conservación del momento angular.
• Movimiento pendular en un sistema acelerado.
• Fuerzas en un sistema acelerado (el asensor).
• Movimiento de un sistema de masa variable (modelo de cohete).
• Máquina de Atwood (determinación de g).
• Colisiones unidimensionales: análisis dinámico y energético.
• Revisión de las leyes de la dinámica, mediante la adquisición de datos por computadora.
• Estática ( tensiones en un modelo de brazo).
  

En todos los casos se trabajó en un marco newtoniano, se analizó el modelo utilizado y el rango de validez del mismo.
Los resultados de cada grupo fueron expuestos en forma oral y discutidos entrre todos los alumnos

BIBLIOGRAFÍA:

-"Experimentación. Una introducción a la teoría de mediciones y al diseño de experimentos". D. C. Baird,2da. edición. Prentice Hall, 1991. México.
-"Teoría de los errores" V. Giamberardino. Editorial Reverté Venezolana S.A.
-"Trabajos prácticos de Física", J. S. Fernández y E. E. Galloni, La Línea Recta Editores.
-"Mecánica Elemental", J. G. Roederer, Eudeba.
-Apuntes de la cátedra.
-Física Re-Creativa. Experimentos de Física usando nuevas tecnologías. Gil, S. y Rodriguez, E. 
-Prentice-Hall. Pearson Education. S.A.. Buenos Aires 2001.
-Incertezas of observation and their treatment. Chapman & Hall. -Science Paperbacks.  London (1972). Topping, J.
-International Organization for Standardization (ISO 3534-1993) página de Internet del National Institute of Standard and Technology (NIST) de los EE. UU. (http://physics.nist.gov/cuu/Uncertainty/index.html /). La institución equivalente en la República Argentina es el Instituto de Tecnología Industrial (INTI: http://www.inti.gov.ar/cefis/).
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Algebra

Programa

1. Geometría del Plano: El plano coordenado. Distancia entre puntos. Recta en el plano. Distintos tipos de ecuaciones de una recta. Posiciones relativas de dos rectas en el plano. Cónicas: elementos y ecuaiones de la circunferencia, de la parábola, de la elipse y de la hipérbola. Deducción del tipo de curva a partir de la ecuación implícita.
2. Nociones básicas de la teoría de conjuntos conjuntos definidos por comprensión y por extensión, pertenencia, inclusión. Operaciones entre conjuntos: unión, intersección, diferencia. Conjunto de los números naturales: Principio de Inducción Completa. Definiciones recursivas. Elementos de combinatoria: Formas de contar: permutaciones simples y con elementos repetidos, variaciones simples y con repetición, combinaciones simples. Propiedades de los números combinatorios. Binomio de Newton.
3. Números complejos En las formas de par ordenado, binómica, polar y trigonométrica. Operaciones y propiedades. Representación gráfica. Fórmula de De Moivre para potencia y raíz. Ecuaciones.
4. PolinomiosDefiniciones básicas. Igualdad, suma  y producto de polinomios. División: existencia y unicidad de los polinomios cociente y resto. Máximo común divisor y minimo común múltiplo de polinomios. Algoritmo de Euclides.  Raíces. Teorema del resto y su corolario. Raíces múltiples. Polinomios reducibles e irreducibles en R [x] y en C [x]. Polinomio derivado. Formula de Taylor para polinomios. Enunciado del Teorema Fundamental del Algebra y sus consecuencias. Relación entre coeficientes y raíces. Aproximación de raíces
5. Matrices Operaciones: suma, producto de un escalar por una matriz, producto de matrices. Matrices invertibles. Matriz traspuesta. Operaciones elementales sobre las filas de una matriz. Matrices equivalentes por filas. Matrices elementales. Calculo de la inversa de una matriz por operaciones elementales. Sistemas de ecuaciones lineales. Forma matricial. Método de resolución de Gauss por operaciones elementales sobre las filas. Determinante de una matriz y sus  propiedades. Relación entre determinante de una matriz e invertibilidad. Rango de una matriz. Teorema de Rouche-Frobenius. Clasificación de los sistemas de ecuaciones lineales según sus soluciones.
6. Geometría en el espacio  y espacios vectoriales: Distancia entre puntos del espacio. Recta en el espacio. Plano. Distintos tipos de ecuaciones de una recta y de planos. Distancia entre rectas y planos. Vectores en el plano y el espacio.
7. Espacios vectorialesSubespacios. Dependencia e independencia lineal. Conjuntos de generadores. Bases y dimensión. Suma e intersección de subespacios.

BIBLIOGRAFIA

-Aguilera,N. Introducción a la Computación en Matemática usando Matemática, Red Olímpica
-Barnett,  Algebra, 6°ED, Mc Graw-Hill Interamericana
-Cotlar, M. y Sadosky, R.  Introducción al Álgebra . EUDEBA
-Fernández, E.   Álgebra y Geometría. Addison Weslesy.
-Gentile, E.   Notas de Álgebra. EUDEBA, 3ra. Edición 1984
-Gentile, E.  Notas de Álgebra- Espacios Vectoriales. Ed. Functos.
-Kahn, P.  Introducción al Álgebra Lineal. Harper and Row Publishers inc.
-Krause, E.F. Introduction to linear Algebra ", Holt, Rinehart and Winston, USA, 1970.
-Lang, S. Algebra lineal . Fondo Educativo Interamericano, México 1976.
-Larson,  Álgebra Intermedia, Mc Graw-Hill Interamericana
-Oubina, Lía  Introducción a la teoría de conjuntos . EUDEBA
-Rees,    Álgebra, Mc Graw-Hill Interamericana
-Rodríguez Gómez, F.J. y García Merayo. F.  Fundamentos y Aplicaciones de Mathematica.  Paraninfo.
-Sagastume Berra, A. y Fernández, G.   Álgebra y Calculo Numérico.  Kapeluz, Bs. As. 1960
-Santalo, L.  Espacios vectoriales y  Geometría Analítica.  Monografías de la OEA.
-Sobel, M. y Lerner, N., Álgebra.  Prentice-Hall- Hispanoamericana. Volver

Analisis matematico I I

Programa

• Unidad 1. Funciones, modelos y gráficas
1. Funciones
2. Modelos y gráficas
3. Álgebra de funciones:
• Dominios
• Operaciones
• Composición
4. Tipos de funciones numéricas y sus gráficas
5. Variación total y variación promedio en un untervalo. Significado geométrico y físico.
6. Modelos lineales.
• Unidad 2. Derivación
1. La variación instantánea. Significado geométrico y físico.
2. Derivadas. Cálculo de algunas derivadas.
3. Reglas de derivación: suma, producto, cociente, potencias.
4. La regla de la cadena.
5. Derivación implícita.
6. Las funciones trigonométricas y sus derivadas.
• Unidad 3. El teorema del valor medio
1. Álgebra de límites.
2. Propiedades del límite para h tendiendo a cero de C(h).
3. Extensión al límite para x tendiendo a x₀ de f(x).
4. Continuidad. Relación entre continuidad y derivabilidad.
5. Clasificación de discontinuidades. Asíntotas verticales.
6. Continuidad en un intervalo cerrado. Consecuencias.
7. Funciones derivables y funciones no derivables. Derivadas laterales.
8. Valores críticos. Extremos. Relación con la derivada.
9. El teorema de Rolle y el teorema del valor medio. Consecuencias.
• Unidad 4. Estudio de funciones
1. Intervalos de crecimiento y decrecimiento.
2. Comportamiento asintótico.
3. Estudio de la concavidad, puntos de inflexión.
4. Gráfica de una función racional. Otras gráficas.
5. Existencia de la función inversa.
6. Trigonométricas inversas.
7. Aplicación a problemas de optimización.
8. Linearización y diferenciales. Polinomio de Taylor.
9. Logaritmos y exponenciales. Modelos exponenciales.
10. Órdenes de magnitud.
• Unidad 5. Integración
1. Cálculo aproximado de áreas.
2. La integral de una función continua y positiva.
3. El teorema fundamental del Cálculo.
4. Extensiones de la definición de integral.
5. Propiedades de la integral.
6. Aplicación al cálculo de áreas y volumenes.
7. Métodos de sustitución y partes.
8. Integrales impropias.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

-SM: Smith & Minton, Cálculo, tomo 1, ed. Mc. Graw - Hill (2000).

-TF: Thomas & Funney, Cálculo de una variable, 9^a edición, ed. Pearson (1998).

-L: Larson, Hosteler & Edwards: Cálculo, volumen 1, 6^a edición, ed. Mc. Graw - Hill (1999).

-S: Stewart, Cálculo, conceptos y contextos, ed. Thompson (1999).

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Fisica General II

Programa

1. Gravitación. Ley de gravitación universal. Campo gravitatorio. Potencial gravitatorio. Líneas de fuerza. Movimiento en un campo central. Puntos de Lagrange. Leyes de Kepler. Movimiento de satélites. Energías potencial gravitatoria y cinética de cuerpos en órbita. Satélites geoestacionarios. Velocidad de escape. Sondas espaciales, órbitas de transferencia. Mareas terrestres de origen solar.
2. Hidrostática. Presión. Fluidos ideales. Compresibilidad. Ecuación general de la hidrostática. Teorema de Pascal. Aplicaciones. Empuje. Principio de Arquímedes. Flotación.
3. Hidrodinámica. Líneas de corriente. Flujo estacionario. Ecuación de continuidad. Fluidos no viscosos. Ecuación de Bernoulli. Aplicaciones. Circulación. Sustentación dinámica.
4. Fluidos reales. Tensión superficial. Origen. Diferencia de presión superficial. Ejemplos. Capilaridad. Angulo de contacto. Viscosidad. Esfuerzos cortantes en fluidos. Ley de Poisseuille. Aplicaciones. Número de Reynolds. Distribución de velocidades en tubos con regímenes laminares y turbulentos. Arrastre. Ejemplos de flujos en sistemas reales.
5. Elasticidad. Comportamiento de sólidos reales. Esfuerzos y deformaciones elásticos. Ley de Hooke. Módulo de Young. Módulo de compresibilidad. Módulo de Poisson. Energía elástica. Deformaciones homogéneas: módulo volumétrico. Esfuerzos de corte. Módulo de rigidez. Torsión. Plasticidad. Deformaciones de origen térmico.
6. Movimiento ondulatorio. Noción de onda. Descripción del movimiento. Ondas armónicas. Ecuación de ondas. Velocidad de propagación. Ondas longitudinales en medios elásticos, ondas de presión en un fluido, ondas transversales en una cuerda tensa. Intensidad de una onda, energía transportada.
7. Superposición de ondas. Interferencia constructiva y destructiva. Polarización transversal. Ondas estacionarias. Reflexión de ondas. Modos normales. Batido. Velocidades de grupo y de fase.
8. Sonido. Ondas sonoras. Velocidad de propagación. Intensidad. Ondas esféricas. Efecto Doppler. Sonidos musicales. Escalas musicales. Intensidad sonora.
9. Temperatura. Variables macroscópicas y microscópicas. Magnitudes extensivas e intensivas. Descripción macroscópica de la materia. Equilibrio térmico. Paredes adiabáticas y diatérmicas. Ley Cero de la Termodinámica. Temperatura y energía cinética. Escala absoluta de temperaturas. Termómetro de gas de volumen constante. Dilatación térmica. Gases ideales. Leyes de Gay-Loussac, Boyle-Mariotte y Charles. Coeficiente de dilatación.
10. Calor. Transferencia de energía. Calor específico. Calor latente. Capacidad calorífica de un gas ideal. Teoría cinética de gases. Equipartición de la energía. Gases reales y sólidos.
11. Energía interna. Trabajo adiabático y energía interna. Primer principio de la Termodinámica. Procesos cuasiestáticos. Aplicación: curvas isotermas y adiabáticas de un gas ideal.
12. Entropía. Dirección de ocurrencia de los procesos reales. Segundo principio: enunciados de Kelvin y de Clausius. Demostración de su equivalencia. Teorema de Carnot. Escala termodinámica de temperaturas. Teorema de Clausius. Entropía: reformulación del segundo principio. Tercer principio de la Termodinámica.
13. Conducción del calor. Convección y radiación. Difusión del calor. Estados estacionarios: geometría plana y cilíndrica. Conducción a través de medios compuestos. Ecuación de difusión.
14. Gases reales. Cambios de estado físico. Fusión, solidificación, sublimación, vaporización. Diagrama de Andrews. Ecuación de van der Waals. Calores de transformación. Puntos críticos y triples. Líquidos supercríticos.
    

BIBLIOGRAFIA

-R. A. Serway y J. W. Jewett, Jr., "Física I" Tercera Edición,Thomson, México, 2004.
-R. Resnick, D. Halliday, and K. S. Krane, "Physics" vol. I, Wiley, New York, 1992.
-P. A. Tipler, "Física" I y II, Reverté, Barcelona, 1984.
-C. G. Bollini y J. J. Giambiagi, "Mecánica, ondas, acústica, termodinámica", Edicient, Buenos Aires, 1975.
-F. W. Sears, "Mecánica, movimiento ondulatorio y calor", Aguilar, Madrid, 1963.
-L. Landau, A. Ajiezer y E. Lifshitz, "Curso de Física General", Mir, Moscú, 1973.
-E. Fermi, "Thermodynamics", Dover, New York, 1956.
-M. Alonso y E.J. Finn, "Física" I y II, Fondo Educativo Interamericano, Panamá, 1971.
-P. W. Atkins, "Chemical Physics", 4th. ed., Oxford University Press, Oxford, 1990.
-H. M. Nussenzweig, "Curso de Física Básica", Edgard Blücher, Rio de Janeiro, 1987. Volver

FIsica Experimental II

Programa

1. Medidas en la Física. Clasificación de errores. Errores casuales. Aplicabilidad de la teoría de errores. Número pequeño de medidas. Función de muchas variables. Ponderación de los resultados. Método de los cuadrados mínimos. Criterios de comparación de los resultados. Errores sistemáticos.
2. Elasticidad. Ley de Hooke. Tensiones y deformaciones. Medidas de módulo de torsión. Determinación de flexión de varillas planas y módulo de Young. 
3. Fluidos. Hidrostática. Experiencias con cuerpos flotantes. Medidas de densidad de sólidos y líquidos. Tensión superficial.
4. Hidrodinámica. Empleo de la ecuación de Bernoulli. Ley de Hagen- Poiseuille. Medidas de viscosidad relativa (líquidos pocos viscosos) y absoluta (líquidos muy viscosos). Medidas de viscosidad en gases.
5. Ondas. Ecuación de onda. Potencia e intensidad. Ondas longitudinales y transversales en sólidos. Cuerda tensa uniforme. Discontinuidades. Condiciones iniciales y de bordes. Ondas estacionarias. Ondas sonoras. Desplazamiento, presión y densidad. Tubos sonoros y cuerdas vibrantes. Experiencias. Resonancia. Medidas de la velocidad del sonido en gases. Tubo de Kundt. Experiencia de Quinke. Efecto Doppler.  Pulsaciones.
6. Calorimetría. Experiencias de fusión y solidificación. Medidas de calores específicos de sólidos y líquidos. Medidas de capacidades caloríficas de gases. Experiencia de Clement y Desormes.
7. Medidas de conductibilidad térmica.
   

Además del desarrollo del Programa, en la parte final de la cursada y a partir de temas propuestos en clase, se realizan proyectos experimentales, cada uno de los cuales es llevado adelante por grupos distintos de alumnos. Volver

Analisis Matematico II

Programa

1. Funciones vectoriales. Funciones con valores vectoriales. Curvas. Cálculo con funciones vectoriales. Función longitud de arco. Movimiento en el espacio, velocidad y aceleración. Vectores tangentes y vectores normales. Longitud de arco y curvatura.
2. Funciones de varias variables. Introducción a las funciones de varias variables. Límite y continuidad. Derivadas parciales. Derivadas direccionales y gradiente. Diferenciales y aproximación lineal. Planos tangentes y rectas normales. Funciones compuestas. Derivada de la función compuesta – Regla de la cadena.    Función implícita – Derivación de las funciones definidas implícitamente. Transformaciones .
3. Optimización de funciones de varias variables.  Extremos de funciones de más de una variable. Polinomio de Taylor para funciones de más de una variable.  Optimización condicionada. Multiplicadores de Lagrange.
4. Integración Múltiple. Integrales dobles. Cambio de variables en integrales dobles. Aplicaciones de la integral doble. Coordenadas polares. Integrales triples. Cambio de variables en integrales triples. Coordenadas cilíndricas y esféricas. Aplicaciones de la integral triple.
5. Análisis vectorial.  Campos vectoriales. Rotacional y divergencia de un campo vectorial. Integrales de línea. Campos conservativos e independencia de la trayectoria. Teorema de Green. Aplicaciones. Superficies paramétricas. Integrales de superficie. Flujo. Teorema de la divergencia. Teorema de Stokes. Aplicaciones.
6. Ecuaciones diferenciales ordinarias. Definición – Distintos tipos de soluciones – Problemas con condiciones iniciales. Resolución de ecuaciones de primer orden: Variables separables, lineales, Bernoulli, diferencial total exacta. Ecuaciones de segundo orden reducibles a primer orden. Lineales de segundo orden homogéneas y completas con coeficientes constantes. Ecuaciones de Euler.

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Qumica I

Programa

1. Nociones elementales de química. Estructura del átomo. Tabla periódica. Formulación y nomenclatura inorgánica. Enlace químico. Reacciones químicas.


Aplicaciones:


Variaciones en la temperatura del cuerpo. Temperatura normal de cuerpo humano.

Densidad del cuerpo y porcentaje de grasa corporal.

Elementos necesarios para la vida.

El gusto y el tamaño de las moléculas.

Vitaminas naturales y sintéticas.

Calcio y la ley periódica.

Hierro: el metal de transición más  abundante en el cuerpo humano.

Cloruro de sodio y alta presión sanguínea.

Esmalte dental: una combinación de iones mono y poliatómicos.


Trabajo práctico:
Reacciones químicas sencillas. Observación de cambios ocurridos durante algunas transformaciones químicas. Practicar escritura y balance de las ecuaciones químicas que interpretan las reacciones estudiadas.



2. El estado gaseoso. Las fuerzas intermoleculares y los líquidos y sólidos. Sustancias que existen como gases. Presión de un gas. Las leyes de los gases. La ecuación del gas ideal. Estequiometría con gases. Ley de Dalton de las presiones parciales. La teoría cinético molecular de los gases. Ley de Graham de la difusión y efusión. Desviación del comportamiento ideal. La teoría cinético-molecular de líquidos y sólidos. Fuerzas intermoleculares. El estado líquido. Cambios de fase. Diagramas de fase.


Aplicaciones:


Presión sanguínea.

Respiración: aplicación de la ley de Boyle.

Intercambio de los gases respiratorios, oxígeno y dióxido de carbono.

La respiración en un día frío.

Respirando a altas altitudes.


Trabajo práctico:
Gases. Comprobación de las leyes de Graham y de Boyle-Mariotte.



3. Propiedades físicas de las disoluciones. Tipos de soluciones. Una visión molecular del proceso de disolución. Disoluciones de líquidos en líquidos. Disoluciones de sólidos en líquidos. Unidades de concentración. Efecto de la temperatura en la solubilidad. Efecto de la presión en la solubilidad de los gases. Propiedades coligativas de soluciones no electrolíticas. Las propiedades coligativas de soluciones electrolíticas.


Trabajo práctico:


Presión y cambios de fase.

Reservorios calientes y fríos.

Soluciones intravenosas y balance electrolítico.

Efecto laxante de los iones magnesio (II).

Balance de agua en el cuerpo.

Solubilidad de vitaminas.

El riñón artificial: una máquina de hemodiálisis.


Trabajo práctico:
Soluciones. Preparación de soluciones, a) a partir de una droga sólida, b) por dilución. Titulación en ambos casos.



4. Reacciones químicas.  Cinética química y equilibrio químico. La velocidad de una reacción. Las leyes de la velocidad. Relación entre concentraciones de los reactivos y el tiempo. Dependencia de las constantes de velocidad respecto a la energía de activación y a la temperatura. Mecanismos de reacción. Catálisis. El concepto de equilibrio. Equilibrio químico. Formas de expresar las constantes de equilibrio. Relación entre la cinética química y el equilibrio químico. Información que proporciona la constante de equilibrio. Factores que afectan el equilibrio químico.


Aplicacioes:


Homeostasis. Cambios de temperatura del cuerpo y organismos vivientes.

Agua oxigenada.

Anteojos de sol.

Oxígeno, hemoglobina, equilibrio y el principio de Le Chatelieur.





Trabajo práctico:
Equilibrio Químico. Estudio cualitativo de la influencia de la concentración de reactivos y productos sobre el equilibrio de una reacción química reversible.



5. Ácidos y bases, equilibrios ácido-base, equilibrios de solubilidad. Compuestos de coordinación. Ácidos y bases de Brönsted. La autoionización del agua y la escala del pH. Fuerza de ácidos y bases. La estructura molecular y la fuerza de los ácidos. Algunas reacciones ácido-base típicas. Ácidos y bases de Lewis. Acidos débiles y constantes de ionización ácida. Bases débiles y constantes de ionización básica. Relación entre las constantes de ionización de pares conjugados ácido-base. Ácidos dipróticos y polipróticos. Propiedades ácido-base de las sales. El efecto del ion común. Disoluciones amortiguadoras. Indicadores ácido-base. La solubilidad y el producto de solubilidad. La separación de iones por precipitación fraccionada. El efecto del ion común y la solubilidad. El pH y la solubilidad. Los equilibrios de iones complejos y la solubilidad. Compuestos de coordinación. Propiedades generales. Origen de sus colores.


Aplicaciones:


PH e hidrólisis del plasma sanguíneo.

Electrolitos y fluidos del cuerpo.

Componentes ácido-base de limpiadores secos.

Antiácidos.

Balance del pH del champú.


Trabajo práctico:
Mediciones de pH. Reacciones de hidrólisis. Titulaciones ácido-base. Reacciones de precipitación. Ejemplos de compuestos de coordinación.



6. Electroquímica. Revisión de reacciones redox. Celdas galvánicas. Potenciales estándar de electrodo. Espontaneidad de las reacciones redox. Efecto de la concentración en la FEM de la celda. Baterías. Corrosión. Electrólisis.


Trabajo práctico:
Pilas. Construcción y verificación de la fuerza electromotriz de la pila de Daniell y otras pilas constituidas por electrodos de distintos metales. Pilas de concentración de cobre. Comprobación de la ecuación de Nernst. Reacciones redox (ejemplos).



7. Elementos esenciales en sistemas biológicos. Aspectos generales del comportamiento químico de los elementos representativos y de transición esenciales para los seres vivientes. Propiedades periódicas. Ejemplos importantes: Factor de tolerancia a la glucosa (Cr). Fotosistemas (Mg y Mn). Hemoglobina y mioglobina (Fe). Citocromos, catalasas y peroxidasas. Transporte y acumulación de hierro. Vitamina B12 (Co). Anemia. Hemocianinas, ceruloplasmina (Cu). Enfermedades de Wilson y Menkes. Reacciones ácido-base en sistemas biológicos (Zn). Anhidrasa carbónica. “Dedos” de zinc. Fijación de nitrógeno (Mo). Nitrogenasas. Biominerales y biomineralización. Transporte de Na, K, Mg y Ca. Elementos representativos: Se, B, Si y halógenos. Efectos tóxicos (Cd, Hg, Pb, Tl, Be, Al). Contaminantes gaseosos y radiactivos. Nociones de Farmacología inorgánica.
   

BIBLIOGRAFIA

-Química. C.E. Mortimer. Wadworth, Grupo Editorial Iberoamericana, Méjico (1983).
-Química. R. Chang. McGraw-Hill Interamericana de Méjico, Méjico (1992).
-Fundamentals of Chemistry. General, Organic and Biological. H.S. Stoker and E.B. Walker. Allyn and Bacon, New York (1991).
-Chemistry and the Living Organism. M.M. Bloomfield. John Wiley & Sons, Inc., New York (1992).
-College Chemistry. An Introduction to General, Organic and Biochemistry. M. Hein, L.R. Brest and S. Pattinson. Brooks/Cole. Publishing Company, New York (1988).
-Chemistry. Molecules, Matter and Change. P.W. Atkins and L.L. Jones. W.H. Freeman and Company, New York, USA (1997).
-Química Bioinorgánica. E.J. Baran. McGraw-Hill Interamericana de España S.A., Madrid (1995). Volver

Fisica General III

Programa

1. Carga eléctrica. Cuantización de la carga eléctrica. Ley de Coulomb. Principio de superposición. Conductores y aisladores. Fuerza sobre una carga debida a distribuciones de carga.
2. Campo eléctrico. Cálculos de campos eléctricos para distintas distribuciones de cargas. Líneas de fuerza. El campo eléctrico y los conductores. Flujo de un campo vectorial. Ley de Gauss. Aplicaciones de la ley de Gauss. Forma diferencial de la ley de Gauss. 
3. Trabajo en el campo eléctrico. Campo conservativo. Energía potencial electrostática. Diferencia de potencial y potencial. Cálculo de potencial para varias distribuciones de carga. Equipotenciales. Gradiente de potencial y campo eléctrico. Cálculos del campo eléctrico mediante el potencial.
4. Capacidad. Condensadores. Cálculo de capacidades.  Asociaciones de condensadores.   Energía almacenada en un capacitor. Energía almacenada en el campo eléctrico.
5. Dieléctricos. Polarización de la materia. Cargas de polarización y momento dipolar por unidad de volumen.  Vector de polarización P.  Vector Desplazamiento eléctrico D. Ley de Gauss para P y D.  Condiciones de contorno para D y E. Energía almacenada en un medio dieléctrico.
6. Corriente eléctrica. Portadores de carga. Densidad de corriente. Conservación de la carga. Ecuación de continuidad. Conductividad eléctrica. Variación de la resistividad de los metales. Resistencia. Ley de Ohm. Combinación de resistencias en serie y paralelo. Fuerza electromotriz.  Circuitos. Reglas de Kirchhoff. Ley de Joule. Circuitos RC.
7. Magnetismo. Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Movimiento de una carga en un campo magnético. Fuerza de Lorentz. Fuerza magnética sobre una corriente eléctrica. Torque magnético sobre una corriente eléctrica. Ley de Biot Savart.  Campo magnético de una corriente rectilínea. Campo magnético de una corriente circular. Campo magnético de un solenoide.  Ley de Ampere. Ejemplos. Ley de Ampere en forma diferencial.  Flujo de inducción magnética. Definición de Ampere y Coulomb.
8. Ley de inducción de Faraday. Ley de Lenz. Inducción electromagnética debida al movimiento relativo de un conductor y un campo magnético. Motor elemental. Ley de Faraday en forma diferencial. Autoinducción. Inducción mutua. Ejemplos. Circuito RL. Energía almacenada en un campo magnético.
9. Magnetismo en medios materiales. Contribución de la materia al magnetismo. Magnetización M. Intensidad de campo magnético H. Características de los campos B y H. Relaciones entre B, H y M. Susceptibilidad y permeabilidad magnética. Paramagnetismo. Diamagnetismo. Ferromagnetismo.
10. Corriente alterna. Generador elemental de fem senoidal. Corriente y fem alterna en circuitos resistivos, inductivos y capacitivos puros.  Circuito RLC serie. Impedancia. Potencia en circuitos de corriente alterna. Transformadores.
11. La corriente de desplazamiento. Ley de Ampere-Maxwell. Ley de Ampere-Maxwell en forma diferencial. Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas. Ondas electromagnéticas planas. Propagación de la energía. Vector de Poynting.  Energía e impulso de una onda electromagnética. Espectro de la radiación electromagnética. Propagación de ondas electromagnéticas en la materia. Dispersión. Modelo simple para el cálculo de la susceptibilidad eléctrica. Indice de refracción.
12. Reflexión, refracción y polarización. Principio de Huygens. Reflexión y refracción de ondas planas. Ecuaciones de Snell y Fresnel. Propagación de ondas electromagnéticas en un medio anisótropo. Dicroísmo. Ley de Malus. Espejos planos y esféricos. Refracción en una superficie esférica. Lentes. Instrumentos ópticos.
13. Superposición de ondas. Interferencia. Experimento de Young. Interferencia involucrando reflexiones múltiples. Difracción. Difracción de Fraunhofer por una ranura rectangular. Difracción por dos ranuras paralelas. Red de difracción. Poder de resolución. Difracción de Fresnel.

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FIsica Experimental III

Programa

1. Electrostática. Campo y potencial eléctrico. Corriente eléctrica. Resistividad y resistencia. Conductor lineal. Ley de Ohm. Instrumentos de medida en corriente contínua. Amperímetro. Voltímetro. Resistencia en derivación y multiplicadora.
2. Fuerza electromotriz. Resistencia interna. Fuentes de fuerza electromotriz Trabajo y potencia en los circuitos eléctricos. Armado de circuitos. Medidas a partir de la ley de Ohm. Combinación de resistencias. Medida de resistencia con voltímetro y amperímetro. Multímetro.
3. Fuerza electromotriz. Medidas a partir del método de oposición. Cálculo de la fem de una pila seca.
4. Combinación de capacitores. Estudio de la dependencia temporal de la carga y descarga de capacitores. Determinación de RC.
5. El campo magnético. Propiedades. Ley de inducción de Faraday. Generador eléctrico. Inductancias. Medidas con  circuitos de corriente alterna. Resonancia. Filtros pasa-bajos y pasa-altos.
6. Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas. Rango visible. Frentes de onda. Medios de distinto índice de refracción. Leyes de Snell. Ecuaciones de Fresnel. Reflectancia y transmitancia.
7. Determinación de índice de refracción de un prisma. Dispersión. Determinación del poder separador de un prisma.
8. Rango de validez de la óptica geométrica. Formulación paraxial. Medida de la distancia focal de lentes convergentes y divergentes. Medidas de índices de refracción de líquidos. Fibras ópticas.
9. Polarización. Determinación experimental de la ley de Malus. Experiencias de polarización por reflexión. Empleo de láminas retardadoras. Control y determinación de la elipticidad de un haz luminoso. Medida del poder rotatorio de la sacarosa. Fotoelasticidad.
10. Interferencia. Coherencia espacial. Análisis y medidas en la experiencia de Young. Espejo de Fresnel. Experiencias con cuñas ópticas y anillos de Newton. Franjas localizadas y no localizadas. Análisis cualitativo de superficies ópticas. Interferómetro de Michelson.
11. Difracción de Fraunhofer. Determinación del ancho de una ranura. Visualización de figuras de difracción de transparencias de formas diversas. Red de difracción. Determinación de la longitud de onda. Resolución cromática. Análisis cualitativo de la difracción de Fresnel. Espectro de una imagen. Holografía.
    

Además del desarrollo del Programa, en la parte final de la cursada y a partir de temas propuestos en clase, se realizan proyectos experimentales, cada uno de los cuales es llevado adelante por grupos distintos de alumnos. Volver

Biologia

Programa Teórico

Corresponde a los Planes de Estudio 2001 de las siguientes Carreras: Bioquímica, Farmacia, Física Médica y Licenciaturas en Biotecnología y Biología Molecular, Ciencia y Tecnología de Alimentos, Óptica Ocular, Química y Química y Tecnología Ambiental.

• Módulo 1. Organización de la Vida
  Características de los seres vivos. Organización específica. Metabolismo. Homeostasis. Movimiento. Sensibilidad. Crecimiento. Reproducción. Adaptación. La organización de la vida niveles de organización. Nivel químico. Nivel celular. Nivel orgánico nivel ecológico. Población, hábitat, comunidad y ecosistema. Organización ecológica: productores o autótrofos, consumidores y desintegradores. Diversidad de los organismos. Especie. Ordenamiento jerárquico. Reinos. Reino Monera, Reino Protista, Reino Fungi, Reino Plantae, Reino Animalia. Evolución: un concepto clave. Teoría de la selección natural. Método de estudio de la Biología. Procesos del pensamiento sistemático. Diseño de un experimento. Hipótesis, teoría y ley o principio científico
• Módulo 2. Bioelementos y Biomoléculas. Agua. Hidratos de Carbono y Lípidos
  Las bases químicas de la vida. Bioelementos. Isótopos. El agua y sus propiedades . Fuerzas de cohesión y adhesión. Estabilización de la temperatura. Densidad del agua. Sales. Compuestos orgánicos. Grupos funcionales. Biopolímeros. Isómeros. Isómeros geométricos. Isómeros ópticos. Carbohidratos. Monosacáridos. Disacáridos. Polisacáridos. Almidón. Glucógeno. Carbohidratos modificados y complejos. Lípidos. Grasas neutras. Fosfolípidos. Céridos. Carotenoides. Esteroides. Esfingolípidos. Liproproteínas.
• Módulo 3. Biomoléculas. Proteínas, Enzimas y Ácidos Nucleicos
  Proteínas. Funciones biológicas de las proteínas. Aminoácidos. Polipéptidos. Estructura de las proteínas: niveles de organización. Estructura primaria. Estructura secundaria. Estructura terciaria. La estructura de las proteínas determina su función. Las enzimas, un tipo especial de proteínas. Las enzimas se clasifican según la reacción catalizada. ¿Cómo funcionan las enzimas?. Las enzimas alteran las velocidades de reacción pero no los equilibrios. Poder catalítico y especificidad de las enzimas. Interacciones débiles entre enzima y sustrato (energía de fijación). Estado de transición. Inhibición reversible e irreversible. La actividad enzimática es afectada por diversos factores. Enzimas reguladoras. Ácidos nucleicos. Acido Ribonucleico y Desoxirribonucleico. Nucleótidos: subunidades de los ácidos nucleicos. Otros nucleótidos importantes.
• Módulo 4. La Célula y su Estudio. Origen y Evolución Celular
  Organización celular. Teoría celular. Desde las moléculas hasta la primera célula. En condiciones prebióticas se pueden formar moléculas biológicas simples. Las membranas definieron la primera célula. Las células procarióticas son estructuralmente simples pero bioquímicamente diversas. Entre los protozoos se encuentran las células más complejas conocidas. Células eucarióticas y procarióticas. Estructuras de la célula eucariótica y sus funciones. Características diferencias de las células vegetales. Los virus: unidades de información genética. Metodología para el estudio de las células. ¿Por qué son tan pequeñas las células?.Microscopía. Microscopio de Fondo Oscuro. Microscopio de Contraste de Fases y Microscopio de Interferencia Diferencial de Nomarski. Capacidad de ampliación y poder de resolución de los instrumentos ópticos. Microscopio electrónico de transmisión. Microscopio electrónico de barrido. Microscopio de fluorescencia. Fraccionamiento celular. Uso de radioisótopos y autorradiografía. Aislamiento y crecimiento de células en cultivo. Las células de un tejido pueden ser aisladas y separadas en diversos tipos celulares. Las células pueden cultivarse en una placa de cultivo. Las líneas celulares eucariotas constituyen una fuente ampliamente utilizada para la obtención de células homogéneas
• Módulo 5. Membranas Biológicas
  Organización de las membranas biológicas. Modelo del mosaico fluido. Bicapa lipídica. La bicapa lipídica como un líquido bidimensional. Asimetría de la bicapa lipídica. Proteínas de membrana: proteínas integrales y proteínas periféricas; proteínas transmembrana. Asimetría de proteínas de las membranas. Funciones de las proteínas de membrana. Paso de los materiales a través de las membranas. Difusión. Movimiento browniano. Diálisis. Permeabilidad de la bicapa lipídica a diferentes sustancias. Ósmosis. Soluciones isotónicas, hipertónicas e hipotónicas. Presión de turgencia. Transporte mediado de moléculas pequeñas. Difusión facilitada. Transporte activo. Bomba de sodio y potasio. Sistemas de cotransporte. Transporte activo secundario. Sistemas de transporte múltiple integrado. Transporte de grandes moléculas a través de las membranas. Endocitosis. Pinocitosis. Endocitosis mediada por receptor. Exocitosis. Secreción constitutiva. Secreción regulada.
• Módulo 6. La relación de la célula con su entorno
  Cubiertas externas. Glicocálix o cubierta celular. Matriz extracelular en animales: glicosilaminoglicanos, proteoglicanos, colágeno, elastina, fibronectina y laminina. La pared celular vegetal: celulosa, hemicelulosas y pectinas. Paredes celulares bacterianas. Bacterias Gram-positivas y Gram-negativas. Contactos intercelulares. Uniones de oclusión o de cerrado (uniones estrechas). Uniones de anclaje: cinturones de adhesión, contactos focales o placas de adhesión, desmosomas y hemidesmosomas. Uniones de hendidura (“gap junctions”). Plasmodesmos. Interior de las células eucarióticas: protoplasma citoplasma y nucleoplasma. Citoesqueleto. Filamentos intermedios citoplasmáticos (queratinas, vimentinas y neurofilamentos). Filamentos intermedios nucleares (laminas). Microtúbulos. Centrosoma (centro celular o centro de organización de los microtúbulos). Cuerpo basal. Centríolos. Matriz centrosomal o región pericentriolar. Cilios y flagelos. Microfilamentos (filamentos de actina): miosina-I y miosina-II.
• Módulo 7. Núcleo celular: estructura y funciones.
  Estructura del núcleo. Envoltura nuclear. Complejo del poro nuclear. Lámina nuclear. Cromatina y los cromosomas. El genoma humano. Histonas y proteínas no histónicas. Histonas nucleosomales. Nucleosoma. Nucleolo. Producción de ribosomas. Regiones de Organizadores Nucleolares (NORs). ARN ribosómico (ARNr ). Replicación (duplicación) del adn. La replicación del ADN es semiconservadora. La replicación empieza en un punto de origen y normalmente es bidireccional. Horquillas de replicación. Origen de replicación. La síntesis de ADN transcurre siempre en dirección 5’ -> 3’ y es semidiscontinua. Fragmentos de Okazaki. La cadena continua o cadena conductora. La cadena discontinua o cadena rezagada. ADN polimerasas. Sistema ADN replicasa o replisoma. Helicasas, topoisomerasas, proteínas fijadoras de ADN, primasas, ligasas. Replicación en bacterias. Fases de la replicación. Inicio. Elongación. Terminación. Replicación en las células eucariotas. Sistemas de reparación del ADN. Mutaciones. Síntesis de ARN dependiente de ADN (transcripción). ARN mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt), ARN ribosómico. Maduración del ARN. Transcripto primario. ARN mensajero: intrones y exones. Síntesis de ARN y ADN dependientes de ARN. Transcriptasa reversa. Retrovirus. ADN complementario. ARN polimerasa dirigida por ARN  (ARN replicasa).
• Módulo 8. Sistema de membranas internas. Síntesis de proteínas.
  Sistema endomembranoso o sistema de membranas internas. Retículo endoplásmico y ribosomas. Retículo endoplásmico rugoso (RER). Retículo endoplásmico liso (REL). Secuencias de señal y ribosomas enlazados por membranas. Aparato de Golgi: una planta procesadora y empacadora de proteínas. Lisosomas. Endocitosis, pinocitosis, fagocitosis y autofagia. Fagosomas y autofagosomas. Proteasomas. Microcuerpos: peroxisomas, glioxisomas. Síntesis de proteínas. Síntesis proteica y código genético. Traducción. Ribosomas. Estructura de los ribosomas. ARN mensajero. Codones y marcos de lectura. Codón de inicio y codones de terminación. Degeneración del código genético. Características de los ARN de transferencia (ARNt). Anticodones. Universalidad del código genético. Activación de los aminoácidos. Rol de las aminoacil-ARNt sintetasas. Segundo código genético. Inicio de la síntesis polipeptídica. Sitio peptidilo y sitio aminoacilo. Elongación de la cadena polipeptídica. Terminación de la síntesis peptídica. Los polisomas o polirribosomas. Plegamiento y modificación de las cadenas polipeptídicas.
• Módulo 9. Organelos transductores de energía: mitocondrias y respiración celular
  Mitocondrias: estructura. Orígenes de las proteínas mitrocondriales. El genoma mitocondrial. Oxidación de nutrientes y producción de energía. Transferencia de hidrógeno y de electrones. Fases de la Respiración celular. Glucólisis, fase preparatoria y fase de beneficio. Eficiencia del proceso de glucólisis. Destino del piruvato en anaerobiosis. Fermentaciones y alcohólica. Formación de la acetil-Coenzima A (decarboxilación oxidativa del piruvato). Ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos). Catabolismo de otros nutrientes. Oxidación de ácidos grasos. Oxidación de aminoácidos. Fosforilación oxidativa (cadena respiratoria). Teoría quimiosmótica. Balance energético de la respiración. Sistemas de lanzadera para la oxidación mitocondrial del NADH citosólico.
• Módulo 10. Organelos transductores de energía: cloroplastos y fotosíntesis
  Plástidos. Cloroplastos, estructura: estroma y tilacoides. Pigmentos fotosintéticos. Clorofila y carotenoides. Los genomas de los cloroplastos. Autótrofos quimiosintéticos y fotosintéticos. Fotosíntesis: captación de energía luminosa. Reacciones luminosas (fotodependientes) y  reacciones de fijación de carbono (reacciones oscuras o fotoindependientes). Reacción de Hill. La absorción de luz excita las moléculas. Pigmentos fotosintéticos. Clorofilas, pigmentos accesorios. Carotenoides y ficobilinas. Espectro de acción de la fotosíntesis. La clorofila canaliza la energía absorbida a centros de reacción fotoquímicos. Fotosistemas. Centro de reacción fotoquímico. Fotosistema I y fotosistema II. La absorción de luz por el fotosistema ii inicia el proceso. Fotólisis del agua. La absorción de luz por el fotosistema I crea un poderoso agente reductor. El complejo de los citocromos une los fotosistemas II y I. Acoplamiento de la síntesis de ATP al flujo de electrones impulsado por la luz. Fosforilación fotosintética. Síntesis fotosintética de glúcidos. Fijación del co2 o fijación del carbono. Ciclo de Calvin. Fotorrespiración. Algunas plantas tienen un mecanismo que impide la fotorrespiración. Plantas C3 Y C4.
• Módulo 11. Cromosomas, ciclo celular y mitosis.
  El adn de las células eucariotas. Condensación de la cromatina. Formación de cromosomas. Heterocromatina y eucromatina. Heterocromatina constitutiva y facultativa. Compactación de la cromatina en la formación de los cromosomas metafásicos. ¿Cuántos genes contiene un cromosoma? Segmentos altamente repetitivos y moderadamente repetitivos. Adn satélite, centrómeros y telómeros. Mecanismo de acción de la telomerasa. Actividad telomerásica, envejecimiento y cáncer. Ciclo celular: Interfase(fases G1, S y G2) y división celular. Mitosis y citocinesis. Sistema de control del ciclo celular. Factor promotor de la mitosis. Etapas de la mitosis: Profase, Prometafase, Metafase, Anafase y Telofase. Profase: cinetocoros y el huso mitótico. Prometafase: microtúbulos cinetocóricos, polares y astrales.  Metafase: placa metafásica.  Anafase: anafase a y anafase b. Telofase. Citocinesis: El anillo contráctil, papel de los filamentos de actina y miosina. Citocinesis en células de plantas superiores: la placa celular y el fragmoplasto. División celular en organismos poco evolucionados. Muerte celular programada o apoptosis. Control de la proliferación celular y cáncer. Tumores y metástasis.
• Módulo 12. Meiosis y Reproducción Sexual
  Vía agámica o reproducción vegetativa. Reproducción sexual. Los beneficios del sexo. Alternancia de generaciones haploides y diploides. Meiosis. La meiosis involucra dos divisiones nucleares. Cromosomas homólogos. Cromátidas hermanas. Reconocimiento y apareamiento de cada par de cromosomas homólogos antes de que se ubiquen en el huso mitótico. Entrecruzamiento (crossing-over) cromosómico- Quiasmas. Profase I de la meiosis, estadios secuenciales: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis. Complejo sinaptonémico. Nódulos de recombinación. Etapas de la división meiótica I. Comparación con la mitosis. División II de la meiosis. La gameta femenina y la Oogénesis. La gameta masculina y la Espermatogénesis. Fertilización. Primeras etapas del desarrollo embrionario. Determinantes citoplasmáticos del desarrollo.
• Módulo 13. Fundamentos de la herencia
  Principios mendelianos de dominancia, segregación y distribución independiente. Generaciones parental y filiales 1 y 2 (P, F1 y F2). Genes dominantes y recesivos. Principio de la segregación y formación de gametos. Alelos. Ccruzamiento monohíbrido. Homocigosis y heterocigosis. Fenotipo y genotipo. Cuadrado de Punnett. Cruzamiento de prueba o retrocruza para determinar el genotipo. El principio de la distribución independiente requiere que los pares de alelos se encuentren en diferentes cromosomas homólogos. Cromosomas sexuales. El cromosoma Y determina el sexo masculino en mamíferos. Los genes ligados al cromosoma X suelen tener patrones de herencia poco comunes. La compensación de dosis iguala la expresión de genes ligados a X en machos y en hembras. Cuerpo de Barr o corpúsculo de cromatina sexual. Dominancia incompleta y codominancia. Alelos múltiples. Un solo gen puede afectar diversos aspectos del fenotipo. Los alelos de diversos loci pueden interactuar y producir un fenotipo específico. Los poligenes actúan aditivamente para producir un fenotipo. Herencia poligénica. La selección, endogamia y exogamia se usan para crear líneas mejoradas. Alteraciones en el material genético. Mutaciones génicas. Aberraciones cromosómicas. Aberraciones cromosómicas numéricas: poliploidías y aneuploidías. Aberraciones cromosómicas estructurales: deleción, duplicación, inversión y translocación. Aberraciones cromosómicas en la especie humana. Papel desempeñado por los cromosomas en la evolución.
  

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA RECOMENDADA

-Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K.Roberts y J.D. Watson “Biología Molecular de la Célula (1996) 3ª. Edición (traducido de la 3ª. edición inglesa, 1994). Ediciones Omega S.A., Barcelona.
-Alberts, B., D. Bray, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K.Roberts Y Peter Walter (1998) “Essential Cell Biology”, Garland Publishing, Inc. New York & London.
-Cooper, G.M. (2002). La Célula. 2ª edición. Marbán Libros, S.L., España. (traducido de la 2ª edición inglesa, 2000).
-Curtis, H. & N.S. Barnes (1996) “Invitación a la Biología” (traducción de la 5ª. Edición inglesa, 1994). Editorial Médica Panamericana, S.A. , Madrid.
-Curtis, H. y N.S. Barnes (2000) “Biología”. 6ª edición española. Editorial Médica Panamericana.
De Robertis (H), Hib Y Ponzio (2000): Biología Celular y -Molecular de De Robertis. Editorial El Ateneo, 13re Edic..
-Elliot, W.H. & D.C. Elliot (1997) “Biochemistry and Molecular Biology”. Oxford University Press
-Lehninger, A.L., D.L. Nelson y M.M. Cox (1993) “Principios de Bioquímica”, Ediciones Omega, Barcelona, 2a edición (traducido de la segunda edición inglesa. 1993).
-Lodish, H., A. Berk, S.L. Zipursky, P. Matsudaira, D. Baltimore & J. Darnell (2002)”Biología Celular y Molecular”, Editorial Médica Panamericana (traducido de la 4ª. Ed. inglesa, 2000).
-Purves, K.W., D. Sadava, G.H. Orians & H.C. Heller (2003) “Vida. La Ciencia de la Biología”, 6ª. Edición. Editorial Médica Panamericana (traducido de la 6ª edición inglesa, 2001).
-Rickfles, R.E. (1998) “Invitación a la Ecología. La Economía de la Naturaleza” (traducido de la 4ª. Edición inglesa, 1996). Editorial Médica Panamericana S.A., Buenos Aires
-Solomon, E.P., L. R. Berg, D.W. Martin & C. Villee (1996) “Biología de Villee”, 3ra. Edición (traducido de la tercera edición inglesa, 1993). Interamericana McGraw-Hill, México

Dr. Néstor O. Caffini
Profesor Titular Biología

Fundamentos de la eleccion de los contenidos de Biología

La asignatura Biología integra el tercer semestre del Ciclo Básico, por lo que el alumno que inicia el curso de Biología no ha recibido conocimientos previos de Química Orgánica, Bioquímica y Biología Molecular. En función de ello el curso  tiene como objetivo establecer una base sólida sobre la unidad estructural de todos los seres vivos: la célula. Dado que para el desarrollo integrado de los fenómenos que rigen el funcionamiento celular (en el que los conceptos de forma y función están estrechamente ligados) resulta imprescindible para su comprensión el análisis a nivel molecular (si bien con un enfoque básico), por lo que, más allá del nombre asignado a la asignatura, los contenidos son los que corresponderían a una Introducción a la Biología Celular Molecular.

Objetivos de aprendizaje

• Módulo 1.
  Destacar las diferencias que existen entre los seres vivos y no vivos , con discusión de las propiedades que caracterizan a éstos últimos. Analizar los distintos niveles de organización existentes en el mundo vivo. Brindar una idea panorámica de la complejidad del mundo vivo y precisar las diferencias entre los grandes grupos de organismos. Desarrollar brevemente la teoría de la evolución y explicar porqué constituye un concepto clave en Biología. Diseñar un experimento utilizando las bases del método científico.
• Módulos 2 y 3.
  Identificar los elementos químicos de importancia para los seres vivos. Destacar la importancia de los puentes de hidrógeno en las propiedades de algunas macromoléculas esenciales para la vida. Resaltar las propiedades de la molécula del agua que son de importancia para los seres vivos. Describir la composición de una sal y decir por qué las sales son importantes para los organismos. Describir las propiedades que hacen al carbono el componente central de los compuestos orgánicos. Distinguir los tres tipos básicos de isómeros. Describir los principales grupos funcionales que intervienen en los compuestos orgánicos. Comparar los principales grupos de compuestos orgánicos (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) sobre la base de su composición química y de las funciones que desempeñan. Distinguir entre los monosácaridos, disacaridos y polisacáridos. Distinguir entre grasas neutras, fosfolípidos y esteroides y describir características de composición y funciones biológicas de cada grupo. Describir las funciones y estructura química de las proteínas. Señalar niveles de organización de las proteínas. Explicar la función de las enzimas y la forma que actúan. Desarrollar el concepto de regulación enzimática. Describir la estructura química de los nucleótidos y de los ácidos nucleicos, y discutir la importancia de esos compuestos en los seres vivos. Relacionar la estructura y función de los ácidos nucleicos con la síntesis de proteínas.
• Módulo 4
  Discutir los contenidos de la teoría celular y los mecanismos que permitieron la aparición de la primera célula sobre la tierra y como a través de la evolución se van introduciendo los distintos componentes y actividades celulares y por último se produce la transición de organismos unicelulares a organismos pluricelulares. Discutir por qué la célula se considera la unidad funcional básica de la vida. Discutir las características generales de las células eucarióticas y procarióticas. Tener una idea clara de las relaciones de tamaño entre las diferentes células y estructuras celulares. Comprender por qué la relación entre área superficial y volumen celular es tan importante para determinar los límites celulares. Describir la estructura de los principales organelos de las células vegetales y animales, identificarlos y ubicarlos en un diagrama o en una microfotografía. Comprender por qué el poder de resolución es tan importante en un buen microscopio y discutir las diferencias que existen entre el microscopio óptico y el electrónico. Conocer brevemente los métodos de estudio de las células. Finalmente ofrecer una amplia perspectiva sobre las técnicas que permiten el estudio de las estructuras biológicas al nivel de organización subcelular, tisular y orgánico.
• Módulo 5
  Explicar por qué es importante la membrana celular para la célula y detallar sus funciones. Detallar el modelo de membrana celular actualmente aceptado. Explicar las propiedades de la bicapa lipídica y dar pormenores de la forma en que dichas propiedades se manifiestan en el modelo del mosaico fluido de la estructura de membranas. Asociar los distintos tipos de proteínas de membrana a las funciones que desempeñan dichas proteínas. Comparar los procesos físicos de difusión y ósmosis con el proceso fisiológico mediante el cual las moléculas se transportan a través de las membranas celulares . Comentar los mecanismos mediante los cuales las pequeñas moléculas hidrófilas pasan a través de las membranas. Comparar los mecanismos de difusión facilitada, cotransporte, bombas de sodio y canales iónicos. Explicar como obtienen energía los sistemas de transporte activo. Comparar los mecanismos de transporte de la endocitosis y la exocitosis.
• Módulo 6
  Estudiar las relaciones d las células con su entorno. describir la composición y estructura de la matriz extracelular. Discutir los mecanismos que intervienen en las interacciones célula-matriz extracelular. Estudiar los mecanismos que facilitan el intercambio de sustancias entre células y permiten la coordinación celular. Describir los mecanismos que se ponen en marcha en una célula en respuesta a un estímulo. Describir la estructura de los diferentes tipos de filamentos que conforman el citoesqueleto. Explicar la importancia del citoesqueleto en la célula. Discutir la estructura de cilias y flagelos y explicar como funcionan en la locomoción celular.
• Módulo 7
  Describir el centro de control de la actividad celular: el núcleo, haciendo hincapié en la estructura de la cromatina, que permite el almacenamiento de la molécula de ADN en el reducido volumen nuclear. Describir los mecanismos genéticos que permiten que la información contenida en el ADN (genotipo) se herede fielmente por las células hijas y el primer paso de la transferencia de esa información para la formación de las moléculas responsables de la actividad celular.
• Módulo 8
  Describir el proceso de traducción del ARN en proteína que tiene lugar en el citosol estudiando con detalle la estructura del ribosoma . Describir los procesos que permiten que la proteína  adopte su conformación funcional definitiva (maduración) y que sea enviada a su punto de destino en la célula. Describir los sistemas de endomembranas (retículo endoplasmático y aparato de Golgi) donde se llevan a cabo estas funciones. Describir la serie de organelos estructuralmente parecidos y que se distinguen por su contenido enzimático: lisosomas, peroxisomas y glioxisomas.
• Módulo 9
  Definir los términos bioenergética y metabolismo y establecer sus relaciones. Diferenciar organismos autótrofos de los heterótrofos . Enunciar las leyes de la termodinámica y explicar sus aplicaciones en los seres vivos. Establecer la relación entre los procesos de oxidación y reducción que ocurren en las células con el flujo de energía. Adquirir una visión global del catabolismo de los distintos nutrientes Resumir los acontecimientos de la glucólisis. Describir la mitocondria. Resumir los episodios del ciclo del ácido cítrico Resumir la operación del sistema de transporte electrónico. Describir el proceso de fosforilación quimiosmótica y explicar la forma en que se establece un gradiente protónico a través de la membrana mitocondrial.
• Módulo 10
  Distinguir entre seres autótrofos y heterótrofos y entre autótrofos quimiosintéticos y autótrofos fotosintéticos. Conocer la estructura interna de los cloroplastos y explicar la forma en que esta estructura facilita el proceso de la fotosíntesis. Distinguir entre las reacciones luminosas y oscuras de la fotosíntesis y resumir los acontecimientos que ocurren en cada fase. Conocer la naturaleza de un fotosistema incluyendo la función de los pigmentos receptores y de los centros de reacción. Comprender el mecanismo por medio del cual se establece un gradiente de protones a través de la membrana tilacoidal y como actúa este gradiente en la síntesis de ATP. Conocer las reacciones químicas implicadas en la conversión de dióxido de carbono en glucosa durante la fotosíntesis. Conocer las características de la fotorrespiración.
• Módulo 11
  Conocer la evolución de los conceptos de gen y cromosoma. Comprender la necesidad de protección de la información genética contenida en el ADN a través de mecanismos que aseguren su integridad y la seguridad de transmisión de la información que contiene. Asociar la aparición de mecanismos complejos de división celular con la evolución de los organismos y el crecimiento del genoma. Tener conocimiento de la universalidad del ciclo celular y del sistema que rige su control. Reconocer las características de las distintas etapas de la mitosis. Reconocer la importancia del proceso de fosforilación en la condensación cromosómica, la desorganización y reorganización de la envoltura nuclear y la formación del huso mitótico. Advertir el rol de los elementos del citoesqueleto en la mitosis y en la citocinesis. Comprender la necesidad de procesos diferentes en la citocinesis de células animales y vegetales.
• Módulo 12
  Establecer las ventajas y desventajas de la reproducción sexual y de la reproducción asexual. Asociar el concepto de alternancia de generaciones con distintos números cromosómicos y la correspondencia o no del proceso de meiosis con las etapas de la división mitótica. Definir el concepto y origen de los cromosomas homólogos. Asociar el proceso de la formación de quiasmas con el entrecruzamiento, la recombinación genética y la segregación de cromosomas homólogos durante la primera división meiótica. Establecer las diferencias en los procesos de gametogénesis en vertebrados. Describir las etapas de la oogénesis, espermatogénesis y fertilización en humanos. Describir las primeras etapas del desarrollo embrionario. Comprender el origen del proceso de diferenciación celular. Estudiar las primeras etapas que llevan a la formación de un organismo completo a partir de una única célula. Estudiar los mecanismos que permiten mantener y reponer células en los diversos tejidos. Discutir los mecanismos en los que se descontrolan la división y el crecimiento celular, dando lugar a colonias de células que se dividen indiscriminadamente.
• Módulo 13
  Destacar la importancia del trabajo de Mendel y la vigencia de los principios mendelianos en la Genética moderna. Correlacionar el proceso de meiosis con la transmisión de los caracteres hereditarios. Analizar las denominadas desviaciones de las leyes originales de Mendel. Fundamentar los conceptos de homocigosis, heterocigosis, fenotipo y genotipo y relacionarlos con la composición genética de un individuo. Analizar los patrones de herencia ligados a cromosomas sexuales. Reconocer el efecto de las alteraciones y aberraciones cromosómicas en la producción de enfermedades.
  

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Quimica II

Programa

1. Introducción y generalidades. Química de los compuestos del carbono. Hibridación de orbitales atómicos. Tipos de enlace químico. Energías y longitudes de enlaces. Electronegatividad y polaridad de enlaces. Estructura y reactividad de compuestos orgánicos. Efectos electrónicos y estéricos. Resonanacia. Acidez y basicidad. Funcionalidad química y series homólogas. Clasificación de compuestos orgánicos. Nomenclatura.
2. Hidrocarburos. Clasificación . Fuentes Naturales. Alcanos. Nomenclatura. Estructura y conformaciones. Propiedades físicas y químicas. Cicloalcanos. Conformaciones del ciclohexano. Alquenos. Estructura. Isómeros geométricos. Propiedades físicas y químicas. Reacciones de adición. Alquinos. Estructura y propiedades. Hidrocarburos aromáticos. Benceno. Estructura y propiedades físicas y químicas. Aromaticidad. Reacciones de diferenciación de hidrocarburos.
3. Isomería. Clasificación. Estereosisómeros. Quiralidad. Nomenclatura ( R ) y ( S ) de los átomos de carbono quirales. Mezclas racémicas. Exceso enantiomérico y pureza óptica . Compuestos quirales sin carbono quirales. Diasteroisómeros. Compuestos meso. Propiedades físicas.
4. Derivados halogenados de hidrocarburos. Estructura. Propiedades físicas. Reacciones de los halogenuros de alquilo. Sustitución y eliminación. Sustitución nucleofílica de primer y segundo orden. Reacciones SN1 y SN2. Eliminación de primer y segundo orden. E1 y E2. Competitividad de reacciones de sustitución y eliminación.
5. Métodos espectroscópicos de análisis orgánico. Ultravioleta visible. Infrarrojo. Resonancia magnética nuclear. Espectrometría de masa. Aplicación a la determinación de estructuras de compuestos orgánicos.
6. Alcoholes, fenoles y éteres. Estructura y propiedades físicas. Acidez de alcoholes y fenoles. Diferenciación. Oxidación de alcoholes. Deshidratación. Esterificación de alcoholes. Reacciones de fenoles. Eteres cíclicos y acíclicos. Escisión de éteres con HI y  HBr. Epóxidos . Reactividad.
7. Compuestos carbonílicos. Estructura del grupo carbonilo. Nomenclatura y propiedades físicas de aldehídos y cetonas. Reacciones de adición nucleofílica. Hidratación de aldehídos y cetonas. Reacciones con amoníaco y aminas. Adición nucleofílica de alcoholes. Acetales. Oxidación de aldehídos y cetonas.
8. Acidos carboxílicos y derivados. Nomenclatura y propiedades físicas. Acidez de ácidos carboxílicos. Sales Reacciones de ácidos carboxílicos y sus derivados: sustitución de nucleofílica del acilo. Reducción de ácidos carboxílicos. Hidrólisis de derivados de ácidos carboxílicos.
9. Aminas. Nomenclatura. Estructura y propiedades físicas. Basicidad de aminas. Reacciones. Efectos de los sustituyentes. Sales de amonio. Otras de reacciones de aminas.
10. Compuestos heterocíclicos. Alicíclicos y aromáticos. Ciclos de 5 y 6 átomos con un heteroátomo. Nomenclatura. Propiedades físicas. Reacciones.
11. Biomoléculas: Hidratos de carbono. Clasificación. Monosacáridos. Estructuras cíclicas. Reacciones de oxidación y reducción. Azúcares reductores y no reductores. Formación de glicósidos.. Otras reacciones. Disacáridos. Polisacáridos. Acidos nucleicos. Estructura. Ribonucleósidos y ribonucleótidos.
12. Biomoléculas: Aminoácidos, péptidos y proteínas. Introducción. Estructura y estereoquímica de los alfa-aminoácidos. Propiedades ácido base de los aminoácidos. Punto isoelétrico y electroforesis. Reacciones de los aminoácidos. Estructura y nomenclatura de péptidos y proteínas. Determinación de estructuras de péptidos. Clasificación de las proteínas. Niveles de estructura. Desnaturalización.
13. Biomoléculas: Lípidos. Introducción. Ceras. Triglicéridos: grasas y aceites. Saponificación.  Jabones y detergentes. Fopsfolílipidos. Esteroides: estructura. Terpenos, regla del isopreno. Reacciones.  
    

BIBLIOGRAFIA

-Química Orgánica  Meislich, H, Necchamkin H.; Sharefkin, J; Hademenos G. J. Mc Graw Hill, 3ª Ed (2001).
-Química Orgánica  Morrison R. T.; Boyd  R. N. Addisson-Wesley Iberoamericana  5ª  Ed (1992).
-Química Orgánica  Solomons T. W. G. Limusa S.A (1996). Volver

Electromagnetismo

Programa

Objetivos de la materia: Proporcionar los conocimientos necesarios de la teoría electromagnética en relación con el medio biológico. Introducir a los estudiantes en los temas de investigación actuales y las aplicaciones del electromagnetismo en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades.

1. Repaso de Física General. Leyes integrales.
2. Electrostática. Ecuaciones diferenciales en el vacío. Soluciones de la ecuación de Laplace en coordenadas cartesianas, cilíndricas y esféricas. Problemas de condiciones de contorno con conductores. Coeficientes de capacidad. Aplicaciones biomédicas.
3. Dipolo eléctrico y momentos multipolares superiores. Caracterización y propiedades.
4. Materiales dieléctricos. Polarización y vector desplazamiento. Ecuaciones integrales, diferenciales y condiciones de contorno. Problemas de condiciones de contorno con dieléctricos. Potencial de ruptura. Polarizabilidad molecular, ecuaciones de Clausius-Mossotti y de Langevin-Debye. Aplicación de dipolos eléctricos en la actividad cardíaca.
5. Dipolo magnético. Caracterización y propiedades.
6. Materiales magnéticos. Magnetización e intensidad de campo magnético. Ecuaciones integrales, diferenciales y condiciones de contorno. Problemas de condiciones de contorno con medios magnéticos. Mecanismos moleculares del diamagnetismo, paramagnetismo y ferromagnetismo. Histéresis y conservación de la energía. Dipolos magnéticos nucleares en resonancia magnética.
7. Fuerza electromotriz de origen químico. Células voltaicas. Diferencia de potencial en membranas biológicas cargadas.
8. Movimiento de partículas cargadas en campos eléctricos y magnéticos.
9. Corriente eléctrica en régimen estacionario. Distribuciones de corriente. Ley de Ohm. Efecto skin. Conducción no lineal. Neuronas, axones y sinapsis.
10. Corriente eléctrica lentamente variable. Transitorios. Corriente alterna (con notación compleja). Impedancia. Aplicación de transformada de Fourier. Señales nerviosas; modelo de Hodgin-Huxley. Vector de actividad eléctrica cardíaca; electrocardiografía.
11. Inducción electromagnética. Generación de señales eléctricas. Detección de señales eléctricas. Transformadores.
12. Ondas electromagnéticas. Ecuación de ondas. Propagación de ondas en el vacío. Transmisión de energía e impulso. Condiciones de contorno. Propagación en medios materiales; relaciones de dispersión, atenuación. Propagación en medios biológicos.
13. Transmisión de señales por líneas. Guías de onda. Fibra óptica.
14. Radiación electromagnética. Espectro electromagnético. Emisión por antenas (microondas, radio). Emisión de radiación por aceleración de cargas.
15. Absorción de radiación. Detección por antenas. Absorción por la materia, efectos térmicos y mecánicos. Resonancia magnética nuclear (tratamiento clásico).

BIBLIOGRAFÍA

- Electricidad y magnetismo, E. Purcell, Reverté, Barcelona, 1994 (para repaso Física General)
- Foundations of Electromagnetic Theory, J. Reitz y F. Milford, Addison-Wesley, Londres, 1960 (nivel intermedio)
- Electrodinámica Clásica, J. Jackson, Alhambra, Madrid, 1980.

Para las aplicaciones:
- Intermediate Physics for Medicine and Biology, R. Hobbie, John Wiley, New York, 1988.
- Physics with illustrative examples from Medicine and Biology, G. Benedek y F. Villars, American Institute of Physics, New York, 2000. Volver

Computacion

Programa (2009)

1. Introducción a los sistemas de computadoras. Primeras definiciones.Historia de las computadoras. Organización y arquitectura de las computadoras modernas. Principales componentes. El rol de los sistemas operativos y los programas de aplicación. La PC y los sistemas de cómputo. Componentes de la computadora, funciones, estructura e interconección. El sistema de entrada/salida. Almacenamiento de la información. Periféricos. Organización de la memoria. Interrupciones. Procesamiento de instrucciones. Clasificación de las computadoras. La PC y los grandes sistemas de cómputo. Redes de computadoras e Internet. Conceptos generales.
2. Representación de la información en sistemas digitales. Sistemas de numeración binario, octal y hexadecimal. Representación de números enteros. Magnitud y signo, complemento a 1, complemento a 2 y representacion en punto fijo. Aritmética con enteros. Representacion en punto flotante. El standard IEEE 754. Aritmética en punto flotante. Representación binaria de información no numérica. Códigos de caracteres: BCD y ASCII. Gráficos.
3. El sistema operativo. Objetivos y funciones. Tipos de sistemas operativos. Herramientas de programación de alto nivel: Editor, compilador, librerias, linker, make y debugger. IDE (entornos integrados de desarrollo). Prácticas comunes en la escritura de código: estilo, formato, claridad, simplicidad.
4. Programación de alto nivel. Conceptos generales. Modelización de problemas. Tipos de datos, arreglos y estructuras de datos. Operadores y expresiones. Estructuras de control y algoritmos. Procedimientos, funciones y estructura de un programa. Punteros, arreglos y estructuras. Entrada/salida. Los diferentes lenguajes de programación. Lenguajes compilados versus interpretados. La programación en lenguaje C.
5. Entornos avanzados de programación científica. Introducción al uso de entornos inteligentes y amigables para la ejecución de aplicaciones matemáticas y/o científicas. Cálculo simbólico, cálculo numérico, aplicaciones estadísticas, simulaciones Monte Carlo, aplicaciones orientadas a la Física Médica. Generación de gráficos. Generación de imágenes sintéticas. Amplia ejercitación utilizando entornos de uso difundido en la comunidad científica, como (lista sólo ejemplificativa) Mathematica, Matlab, MuPad, Opera, SciLab, y/o programas similares.

BIBLIOGRAFIA (disponible en biblioteca del Dto. de Física)

-William Stallings. Organización y Arquitectura de Computadoras. Principios de estructura y funcionamiento. 1995, Megabyte Noriega Editores.
-Brian Kernighan, Dennis Ritchie. El lenguaje de programación C. 1978, Prentice Hall Programming Series.
-Armando E. De Giusti. Algoritmos, datos y programas. Prentice Hall.
-Herbert Taub, Donald Schilling. Digital Integrated Electronics. 1977, McGraw-Hill Book Company.
-John F. Wakerly. Microcomputer Architecture and Programming. 1981, John Willey & Sons.
-Steve Oualline. Practical C Programming. 1991, O'Reilly & Associates, Inc.
-Robert Sedgewick. Algorithms. 1983, Addison-Wesley. Volver

Matematicas Especiales

Programa

Objetivos: Formación básica en variable compleja y ecuaciones diferenciales.

1. Sucesiones y series de números reales. Series de Potencias.  Desarrollo de Taylor.
2. Números complejos. Algebra y aritmética de números complejos. Conjuntos en el plano complejo. Curvas en el plano complejo. Funciones complejas. Derivabilidad, condiciones de Cauchy-Riemann. Analiticidad. Funciones trascendentes elementales. Integración en el plano complejo. Fórmula de Cauchy. Desarrollo de Taylor de funciones complejas. Serie de Laurent. Singularidades. Polos. Teorema de los residuos y aplicaciones. Mapeo conforme.
3. Ecuaciones diferenciales. Conceptos básicos. Ecuaciones diferenciales ordinarias. Solución general y particular. Métodos de resolución de ecuaciones de primer orden. Métodos de resolución de ecuaciones lineales de segundo orden. Ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Propiedades básicas. Resolución de problemas con condiciones de contorno por mapeo conforme y separación de variables. Aplicaciones. 
4. Series de Fourier. Forma real y compleja del desarrollo. Condiciones de convergencia. Desarrollos de medio rango. Transformada de Fourier. Propiedades básicas. Ejemplos. Delta de Dirac. Aplicación a la resolución de ecuaciones diferenciales.
   

Bibliografía básica:

-M. Boas, Métodos matemáticos para las ciencias físicas (Wiley).
-R.V. Churchill, Variable compleja y aplicaciones (Mc. Graw-Hill).
-L. V. Ahlfors, Análisis complejo (Mc.Graw-Hill).
-E. Kreyszig, Matemáticas avanzadas para Ingeniería (Limusa).
-C. Edwards, D. Penney, Ecuaciones diferenciales elementales (PrenticeHall).
-G. Duff y D. Naylor, Ecuaciones diferenciales de la matemática aplicada (Wiley).

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Quimica III

Objetivos: Ofrecer conocimientos sobre las bases químicas y moleculares de la vida, la estructura y funcionalidad de macromoléculas biológicas, las reacciones celulares y los catalizadores biológicos (metabolismo), la bioquímica de la herencia y la regulación de la expresión genética. Se pretende lograr que el alumno alcance dentro de un contexto fisicoquímico y biológico un entendimiento balanceado sobre las biomoléculas, reacciones y vías metabólicas, y los aplique en aspectos diversos del desarrollo profesional.

Requerimientos: Conocimientos de química inorgánica y orgánica, termodinámica,y conceptos elementales de biología en particular sobre la estructura de la célula.

Características: Curso semestral de 7 horas semanales, estructurado en tres bloques, con clases teóricas, seminarios y trabajos experimentales de laboratorio. El régimen de evaluación comprenderá examenes parciales teóricos-prácticos durante el curso de la asignatura Puntaje entre 7 y 10 permitirá la aprobación por promoción sin examen final.

Programa

Bloque I: Estructura, purificacióm y caracterización de proteínas y ácidos nucleicos. Enzimas.

• Unidad 1. Aminoácidos. estructura química, clasificación Propiedades físicas y químicas. Reacciones de identificación. Nucleósidos y nucleótidos: Propiedades físicas y químicas. Péptidos: Propiedades químicas y físicas. Estructura primaria: su análisis. Separación y análisis de mezclas de aminoácidos y péptidos. Hidrólisis alcalina de ARN. Polímeros de información: proteínas y ácidos nucleicos. Su estructura primaria. El esqueleto covalente: tipos de unión entre los monómeros.
• Unidad 2. Bases químicas y termodinámicas de las interacciones que estabilizan la estructura de macromoléculas. Fuerzas de unión: puentes de H, interacciones electrostáticas, fuerzas de Van der Waals, interacciones hidrofóbicas. Energías de enlace, cambios entálpicos y entrópicos asociados a dichas interacciones. Importancia del agua como solvente de moléculas de significacion biológicas. Estabilización de estructuras nativas.
• Unidad 3. Desarrollo estructural en una dimensión: estructura secundaria de proteínas y ácidos nucleicos. Polipéptidos y proteínas: estructuras alfa hélice, cadenas beta paralelas y antiparalelas, giro beta. Proteínas fibrosas. Acidos nucleicos: doble hélice B, Z y A. Parámetros estructurales. Desarrollo estructural en tres dimensiones. Estructuras terciaria y cuaternaria en proteínas. Proteínas globulares mono y multiméricas. Acidos nucleicos: estructura de tRNA.Superenrollamiento de ADN. Desnaturalización y renaturalización de proteínas y ácidos nucleicos. Factores intervinientes, seguimiento. Interacciones entre ácidos nucleicos (DNA/RNA) y proteínas. Nucleoproteínas. El nucleosoma: un ejemplo de complejos nucleoproteicos.
• Unidades 4 y 5. Métodos de purificación y caracterización de proteínas y ácidos nucleicos. Métodos de separación basados en el tamaño molecular (masa/forma), densidad de partícula, carga electrica, solubilidad, afinidad. Fundamentos. Métodos combinados. Su aplicación en purificación y caracterización de proteínas. Espectrofotometría y colorimetría. Fundamentos. Su aplicación en la determinación de concentración de proteínas. Métodos de Biuret y Lowry. Fundamentos. Absorción UV de proteínas y ácidos nucleicos. Fundamentos.
• Unidad 6. Catalizadores biológicos. Enzimas: definición, características, clasificación. Especificidad: concepto general, bases químicas de interacciones específicas. Grado de especificidad en las interacciones enzima sustrato. Sitio activo. Concepto de afinidad. Implicancias biológicas. Cinética enzimática: ecuación de Michaelis Menten. Efectos del pH y la temperatura sobre reacciones catalizadas enzimáticamente. Significado de la constante de Michaelis. Inhibición de enzimas. Inhibición reversible: competitiva, no competitiva y acompetitiva. Inhibición irreversible. Actividad enzimática, actividad específica, número de recambio. Determinación experimental de parámetros enzimáticos.
• Unidad 7. Sitios activos únicos y múltiples. Sitios interactuantes y no interactuantes. Concepto de cooperatividad. Sitios regulatorios. Alosterismo. Control de la actividad enzimática. Moduladores alostéricos. Modelos, mecanismos de reacción. Ecuación de Hill. Determinacion de parámetros cinéticos.

Bloque II : Metabolismo intermedio. Membranas biológicas.

• Unidad 1. Conocimientos previos: Glúcidos. Monosacáridos, polisacáridos. Propiedades físicoquímicas. Funciones biológicas. Metabolismo. Conceptos básicos. Anabolismo y catabolismo. Fuentes de energía. Mecanismos de almacenamiento y utilización de energía. Rol del ATP. Potencial de transferencia de fosfato. NAD, NADP y FAD, su función en el metabolismo. Conceptos generales de regulación metabólica. Carga energética. Métodos de estudio del metabolismo. Fraccionamiento subcelular. Marcación isotópica.
• Unidad 2. Glicolisis y gluconeogénesis: degradación de glucosa a piruvato y biosíntesis de glucosa a partir de piruvato. Intermediarios. Enzimas y coenzimas intervinientes. Mecanismos de reacción. Aspectos energéticos de la ruta, relación entre cambios de energía libre, reversi bilidad/irreversibilidad y función metabólica. Regulación de las rutas: mecanismos de control de la actividad enzimática. Balance general de cada ruta. Inte gración de ambas en el metabolismo celular. Relación de ambas rutas con la vía de las pentosas fosfato (ruta del fosfogluconato).
• Unidad 3. Obtención de energía en condiciones anaeróbicas y aeróbicas. Mitocondria, su estructura. Producción de AcCoA a partir de piruvato. Complejo de la piruvato deshidrogenasa. Enzimas y coenzimas intervenientes. Ciclo de Krebs. Intermediarios, enzimas, coenzimas. Posibles fuentes de acetil CoA. Reacciones anapleróticas. Carácter anfibólico del ciclo de Krebs. Relación del ciclo con el metabolismo de glúcidos: biosíntesis de glucosa a partir de intermediarios del ciclo de Krebs. Relación del ciclo con el metabolismo de aminoácidos y ácidos grasos. Sustratos gluconeogénicos y no gluconeogénicos. Regulación del ciclo. Sistemas de transporte transmembrana de poder reductor: lanzaderas del fosfoglicerato y del malato/aspartato. Fosforilación oxidativa. Transportadores electrónicos, localización, estructura química. Gradiente de protones, energía libre y potencial electroquímico transmembrana. Utilización del gradiente electroquímico. Un ejemplo: síntesis de ATP. Complejo de la ATPasa. Inhibidores y desacoplantes de la fosforilación oxidativa. Rol del ADP/AMP. Regulación respiratoria.
• Unidad 4. Biosíntesis de glucosa a partir de compuestos de dos átomos de carbono. Ciclo del glioxilato. Su relación con el ciclo de Krebs. Biosíntesis de glucosa a partir de compuestos de un átomo de carbono. Fotosíntesis. Conceptos generales. Plantas supe riores: cloroplastos, su estructura y función. Pigmentos. Captación de energía luminosa y transducción a energía química: sistema de antenas. Transporte de electrones, síntesis de ATP y generación de poder reductor. Similitudes y diferencias con el proceso de transporte de electrones y fosforilación oxidativa mitocondrial. Ciclo de Calvin. Rol de la ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa (rubisco). Funciones del ciclo. Plantas C3 y C4.
• Unidad 5. Metabolismo de polisacáridos. Un ejemplo: biosíntesis y degradación de glucógeno en sistemas animales. Enzimas participantes. Regulación. Metabolismo del glucógeno hepático: efecto hormonal, cascada de la adrenalina. Ciclo de Cori. Metabolismo del nitrógeno. Fuentes de N. Fijación biológica del N2. Transaminasas, glutamina sintetasa, glutamato deshidrogenasa, glutamato sintasa. Aspectos generales del metabolismo del N y sus interrelaciones con el metabolismo de esqueletos carbonados (aminoácidos, aminoazúcares, bases nitrogenadas). Integración metabólica.
• Unidad 6. Lípidos constituyentes de membranas: fosfolípidos, coles terol, glicolípidos. Glicoproteínas. Membranas biológicas. Estructura y propiedades fisico químicas. Métodos de estudio. Funcionalidad de la membrana. Sistemas de transporte. Transporte pasivo, difusión simple y facilitada. Transporte activo, características, fuentes de energía utilizadas. Bombas de Na+ y K+. ATPasas.

Bloque III.

• Unidad 1. Replicación. Procariotes. Replicación semiconservativa: experimento de Messelsohn y Stahl. Origen de replicación, replicación bidireccional. Procesos de iniciación, elongación y terminación de la replicación. Enzimas intervinientes. Fragmentos de Okazaki. Regulación de la síntesis de ADN. Modificación post replicación: sistemas de modificación restricción. ADN extracromosomal: plásmidos.
• Unidad 2. ADN eucariote: nucleosomas, empaquetamiento de nucleosomas. Replicación. Similitudes y diferencias con sistemas procariotes. Modificación post replicación. Inhibidores de la replicación en sistemas procariotes y eucariotes. Mutación. Concepto. Mutágenos. Sistemas de reparación. Métodos de detección y análisis de ADN. Electroforesis. Sondas. Hibridación. Utilización de enzimas de restricción. Clonado; vehículos de clonado. Secuenciamiento de ADN.
• Unidad 3. ARN mensajero, ribosomal, de transferencia. Estructura, función, localización celular, vida media. Transcripción. Procariotes. RNApolimerasa. Mecanismo catalítico. Promotores. Reconocimiento de promotores. Etapas de la transcripción: iniciación, elongación, terminación. Estructura primaria y secundaria de ácidos nucleicos: su rol en la transcripción. Eucariotes: diferencias y similitudes con sistemas procariotes. Inhibidores de la transcripción. Modificación post transcripción en procariotes y eucariotes: modificación de rRNA, mRNA y tRNA. ARN como material genético: transcriptasas reversas. ARN catalítico. Ribozimas. Auto splicing. Métodos de detección y análisis de ARN. Síntesis in vitro de ADN a partir de ARN (cDNA). La reacción en cadena de la ADN polimerasa tolerante a temperatura(PCR).
• Unidad 4. Código genético, universalidad, degeneramiento, no ambiguedad. tRNa: características estructurales y funcionales. Síntesis de aminoacil tRNA : aminoacil tRNA transferasas, mecanismo de catálisis, aspectos energéticos, especificidad. Ribosomas: su estructura. Subunidades ribosomales, polisomas. Separacion por velocidad de sedimentación en gradientes de sacarosa. Síntesis de proteínas. Etapas: iniciación, elongación, terminación. Reconocimiento del codón de iniciación en sistemas porcariotes y eucariotes. Factores intervinientes. Costo energético de la síntesis de proteínas. Inhibidores de la traducción. Modificaciones post traducción. Síntesis de glicoproteínas. Síntesis in vitro de proteínas. Clonado de genes eucariotes. Su expresión en sistemas procariotes. La reacción cíclica de polimerasa de ADN-PCR. Aplicaciones en biotecnología.
• Unidad 5. Regulación de la expresión genética. Principios fundamentales. Sistemas procariotes. Regulación de la transcripción. Promotores inducibles y represibles. Operones. Operón lactosa: genes intervinientes. Control por lactosa y glucosa. Operón triptofano: control por aa tRNA; atenuación. Sistemas eucariotes. Principios generales.

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Fisica Cuantica

Programa 2005

1. Introducción a la Mecánica Cuántica: Radiación de Cuerpo Negro y Ley de Planck; Efecto Fotoeléctrico; Cuantización de la energía en los átomos: espectros atómicos y experiencia de Franck y Hertz. Modelo de Bohr para átomos hidrogenoides, aplicación a las series de emisión del hidrógeno y comparación con los valores experimentales. Hipótesis ondulatoria de De Broglie. Interpretación probabilística de la Mecánica Cuántica. Principio de superposición e interferencia de ondas de probabilidad. Principio de Incerteza de Heisenberg: tiempo-energía e impulso-coordenada cartesianos.

2. Postulados de la Mecánica Cuántica para una partícula: Espacios vectoriales equipados con un producto escalar hermítico. Estado Cuántico en el espacio de coordenadas; Propiedades de la Función de Onda de Probabilidad; Magnitudes Observables y sus Operadores hermíticos asociados; Valores medios de los Observables. Relaciones de conmutación canónicas. Observables no conmutantes y el Principio de Incerteza. Operador Hamiltoniano H y ecuación de Schrödinger. Ecuación de Schrödinger independiente del tiempo y estados propios de H. Cuantización de la energía en los autoestados ligados o estacionarios. Evolución temporal de un estado cuántico arbitrario e interpretación probabilística en las mediciones de un observable, en términos de las autofunciones de H. Magnitudes conservadas. Límite Clásico de la Mecánica Cuántica: Teorema de Ehrenfest y conexión entre conmutadores y corchetes de Poisson.

3. Aplicaciones de la ecuación de Schrödinger a la dinámica de una partícula en una dimensión: partícula libre; potencial de barrera cuadrada (o escalón); potencial repulsivo de pozo cuadrado (coeficientes de transmisión y reflexión, efecto túnel); potencial atractivo de pozo cuadrado: coeficientes de transmisión y reflexión, autoestados ligados; ejemplos (cadenas de carbono longitudinales). Sistemas cíclicos; ejemplos (molécula de benceno). Oscilador armónico simple: cálculo exacto de sus autofunciones (en términos de polinomios de Hermite) y autoenergías, cálculo de valores medios e incerteza coordenada-impulso. Aplicaciones a los espectros de vibración de las moléculas diatómicas. Límite clásico de la distribución de probabilidad del oscilador cuántico.

4. Ecuación de Schrödinger para una partícula en tres dimensiones. Ejemplos en coordenadas cartesianas: autofunciones para una caja rectangular de potencial atractivo, y para un oscilador armónico tridimensional. Operador Impulso angular L: relaciones de conmutación entre sus componentes cartesianas. Campo de fuerza central con simetría esférica. Operador Hamiltoniano H y ecuación de Schrödinger en coordenadas esféricas. Autovalores y autoestados de L2 y Lz (armónicos esféricos) y ecuación de Schrödinger radial. Potencial de escalón esférico. Estados estacionarios de un átomo hidrogenoide: funciones radiales en términos de polinomios de Laguerre y distribución de probabilidad electrónica radial. Energías discretas de los estados ligados: número cuántico orbital n, degeneración (estructura de capas) asociada a los números cuánticos (n, l, m). Comparación con las predicciones del modelo de Bohr. Rotador rígido cuántico y aplicación al espectro de rotación de moléculas diatómicas. Ecuación de Schrödinger radial para moléculas diatómicas, espectro de rotación-vibración y potencial empírico de Morse.

5. Principio variacional sobre los valores medios de H. Funciones variacionales y cálculo aproximado de las autoenergías. Teoría de perturbaciones. Expresión de un estado cuántico en una base de autofunciones conocidas. Teoría de perturbaciones independiente del tiempo; ejemplos. Teoría de perturbaciones dependiente del tiempo. Rapidez de transición (Regla de oro de Fermi); ejemplos. Ecuación de Schrödinger en una base de autoestados (forma matricial); diagonalización de la matriz hamiltoniana y cálculo de autovalores. Aplicación al estudio de un sistema de dos niveles: evolución temporal del estado perturbado y frecuencia de transición; ejemplos (molécula de amoníaco).

6. Interacción magnética: Momento magnético orbital y su relación con el operador L, magnetón de Bohr y factor giromagnético. Cuantización de las proyecciones del momento magnético. Efectos inducidos por un campo magnético externo: frecuencia de Larmor y efecto Zeeman: remoción de la degeneración entre niveles de la misma subcapa (n,l)(multiplete l ml). Experimento de Stern-Gerlach, momento magnético, spin S y proyección de spin ms del electrón. Espinores y función de onda de un electrón. Matrices de Pauli. Campo central: impulso angular total J de un electrón; interacción spin-órbita y remoción parcial de la degeneración entre niveles de la misma subcapa (n,l)(multiplete j m_j). Números cuánticos conservados asociados al estado de un electrón (en función de los autovalores de J, Jz, L, S). Interacción hiperfina.

7. Transiciones inducidas por un campo electromagnético variable (armónico) en el tiempo. Reglas de selección. Ejemplos: transiciones inducidas en átomos; resonancia paramagnética (spin) electrónica EPR (ESR); resonancia magnética nuclear (NMR); bandas de transición rotación-vibración en moléculas diatómicas.

8. Mecánica cuántica aplicada a un sistema de partículas idénticas. Partículas de spin entero (bosones) y semientero (fermiones). Principio de exclusión de Pauli. Funciones de onda simétricas y antisimétricas. La ecuación de Schrödinger para un sistema de muchas partículas. Átomos con más de un electrón: aproximación de campo promedio central y clasificación de las capas y subcapas (multipletes), según los números cuánticos orbitales hidrogenoides. Orbitales electrónicos independientes y determinante de Slater. Capas cerradas y electrones de valencia: tabla periódica de los elementos y explicación cualitativa del enlace químico. Aplicación del principio variacional para estimar las energías electrónicas. Ejemplos: átomo de He, transiciones electrónicas entre capas internas (rayos X característicos), y entre capas externas o de valencia (espectro de átomos alcalinos).

9. Interacciones magnéticas residuales en átomos con muchos electrones: Acoplamientos L - S (átomos con Z pequeño), acoplamientos J - J (átomos con Z grande); separación entre los niveles de energía de un mismo multiplete debida a la interacción spin-órbita. Ejemplos: el doblete del Na debido a la interacción spin-órbita, efecto Zeeman según los esquemas L - S ó J - J.

10. Moléculas: métodos cuánticos aproximados para resolver la ecuación de Schrödinger. La aproximación de Born-Oppenheimer. Aplicación del principio variacional. Las moléculas de (H2)+ y H2.

BIBLIOGRAFIA
1. Fundamentos de Física Moderna: R. M. Eisberg; (1997) Ed. Limusa S.A. de C.V.- México.
2. Física Cuántica: átomos, moléculas, sólidos, núcleos y partículas: R. Eisberg y R. Resnick; (2002) Ed. Limusa S.A. de C.V.- México.
3. Modern Physics: F. J. Blatt; (1992) Ed. McGraw-Hill Inc. New York.
4. Principles of Modern Physics: R. B. Leighton; (1959) Ed. McGraw-Hill.
5. Concepts of Modern Physics: A. Beiser; (1995) 5th Ed. McGraw-Hill.
6. Quantum Mechanics: E. Merzbacher; (1998) 3rd Ed. John Wiley and Sons.
7. Quantum Mechanics 1 y 2: A. Messiah; (1963) Ed. North-Holland Pub.Co. - Amsterdam.
8. Quantum Mechanics 1 y 2: C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloë; (1996) Ed. J.Wiley & Sons.
9. Quantum Mechanics: L. I. Schiff; (1968) 3rd Ed. McGraw-Hill, Inc.
10. Introduction to Quantum Mechanics (with applications to Chemistry): L. Pauling y E. B. Wilson; (1935) Ed. McGraw-Hill.
11. Quantum Mechanics in Chemistry: M. W. Hanna; (1981) 3rd Ed. The Benjamin/Cummings Pub. Co. Inc. USA.
12. Introduction to Quantum Mechanics (in Chemistry, Materials Science and Biology): S. M. Blinder; (2004) Ed. Elsevier Academic Press USA.
13. Spectra of Diatomic Molecules: G. Herzberg; (1950) Ed. D. Van Nostrand Inc., Princeton.
14. Elementary Quantum Chemistry: F. L. Pilar; (1990) 2nd Ed. McGraw-Hill Inc. New York
. 15. Quantum Theory of Molecular Electronic Structure: R. G. Parr; (1963) Ed. Benjamin Inc. New York.
16. The Theory of the Electronic Spectra of Organic Molecules: J. N. Murrell; (1963) Ed. J. Wiley & Sons Inc. New York.
17. Introduction to Magnetic Resonance: A. Carrington y A. D. McLachlan; (1967) Harper and Row New York. Reimpreso en 1979 por Halsted Press.

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Probabilidades y Estadística

Programa Año 2004

1. Descripción de una muestra.
Nociones de estadística descriptiva. Tablas de frecuencia. Medidas de posición y dispersión, media, mediana, cuartiles, cuantiles, varianza, desvición típica, rango intercuartil. Histogramas. Diagramas de caja.

2. Elementos de Probabilidades.
- Nociones elementales de probabilidad. Definición. Propiedades. Eventos independientes. Probabilidad condicional. Teorema de Bayes, ejemplos: sensibilidad, especificidad, valor predictivo de una prueba diagnóstica.
- Variables aleatorias. Función de distribución. Casos discreto y continuo. Media y varianza, propiedades.
* Variables aleatorias discretas: Ensayos de Bernoilli, distribución binomial. Procesos de Poisson (temporal y espacial), distribución de Poisson.
* Variables aleatorias continuas. Distribución uniforme. Distribución exponencial, propiedad de ausencia de memoria, relación con el proceso de Poisson. Distribución normal, propiedades. Modelo de mediciones repetidas. Noción del teorema central de límite.

3. Elementos de Inferencia Estadística.
- Intervalos de confianza. Construcción de intervalos de confianza para un parámetro. Nivel de confianza y precisión. Intervalos de confianza para la media de una distribución normal (varianza conocida y varianza desconocida, distribución de Student). Intervalo de confianza para la varianza de una distribución normal (distribución Chi-cuadrado). Intervalos aproximados (muestras grandes) para la media de una distribución desconocida y para una proporción.
- Test de hipótesis. Formulación general del problema. Errores tipo I y tipo II. Test unilateral y bilateral para la media de una distribución normal con varianza conocida. Nivel de significación y p-valor. Tamaño de la muestra y potencia del test. Test uni y bilateral para la media de una distribución normal con varianza desconocida. Tests aproximados (muestras grandes) para la media de un distribución desconocida y para una proporción. Relación entre intervalo de confianza y test de hipótesis.
- Comparación entre dos poblaciones y diseños apareados. Tests de hipótesis para comparación de medias de dos poblaciones con distribución normal, varianzas iguales y distintas. Test para muestras apareadas de una distribución normal bivariada. Test para comparación de varianzas de dos poblaciones con distribución normal. Tests aproximados (muestras grandes) para comparación de medias de dos poblaciones con distribución y para comparación de dos proporciones.
- Comparación entre tres o más poblaciones. Comparación de medias de tres o más poblaciones con distribución normal y varianzas iguales. Modelo de análisis de varianza para un factor. Comparaciones múltiples, método de Bonferroni.
- Modelo de regresión lineal simple. Ajuste de una recta por mínimos cuadrados. Intervalos de confianza y tests de hipótesis para los parámetros. Intervalo de confianza para el valor medio de una respuesta. Intervalo de predicción para un valor de la variable respuesta.

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Electronica

Programa

1. Circuitos de CC. y CA. Resolución de circuitos lineales: Teoremas de Thevenin, Norton y Superposición. Teorema de Miller. Respuesta temporal y frecuencial de circuitos R-C. Diagramas de Bode. Resolución de circuitos alineales.

2. Diodos. Características. Modelo aproximado lineal. Aplicaciones: Rectificación, filtros a capacitor. Circuitos alineales con diodos. Diodos Zener: características. Aplicaciones: Regulador de tensión.

3. Tiristores y Triacs. Control de potencia.

4. Transistores bipolares. Características. Modelos equivalentes lineales. Polarización. Transistores por efecto de campo. Características, Modelo equivalente, polarización.

5. Amplificación. El transistor como amplificador: ganancias de tensión y corriente. Impedancias de entrada y salida. Respuesta en frecuencia. Ancho de banda. Distorsión. Amplificadores de acoplamiento directo. Amplificador diferencial. Etapas acopladas a R y C. Diagramas de Bode. Amplificadores de potencia.

6. Amplificadores operacionales. Características del Amplificador Operacional ideal. Configuración inversora y no inversora, suma, integración y diferenciación analógicas. Simulación analógica de ecuaciones diferenciales. Circuitos alineales. Comparadores, rectificadores de precisión. Generador de funciones.

7. Realimentación. Concepto de realimentación. Expresión de la ganancia de un sistema realimentado. Realimentación negativa, su influencia sobre los parámetros de un sistema. Estabilidad de sistemas realimentados. Su aplicación en el diseño de reguladores y controladores. Realimentación positiva. Condiciones de oscilación. Osciladores sinusoidales. Osciladores a cristal. Estabilidad de frecuencia. Osciladores de relajación.

8. Circuitos digitales. Álgebra de Boole. Implementación de funciones lógicas: compuertas, sumadores, decodificadores. Circuitos secuenciales. Flip-Flops, contadores, registros. 9. Microprocesadores. Estructura y aplicaciones.

10. Circuitos especiales. Convertidores A/D y D/A. Convertidores de tiempo en amplitud, discriminadores, circuitos de coincidencias, memorias.


BIBLIOGRAFIA
-Electrónica. Fundamentos y aplicaciones para ingenieros y físicos. J. Millman y C. Halkias. Ed. Hispanoeuropea. 1979.
-Circuitos en Ingeniería Eléctrica. H. H. Skilling. Ed. CECSA. 1973.
-The Art of Electronics. P. Horowitz W. Hill. Cambridge University Press. 1984.
-Integrated Electronics. J. Millman y C. Halkias. Mc. Graw Hill. 1972.
-Electrónica fundamental para científicos. J. Brophy. Ed. Reverté. 1974.
-Principios de Electrónica. P. Gray y C. Searle. Ed. Reverté. 1973.
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Anatomia e histologia

Programa
(válido desde el 1º cuatrimestre de 2005 inclusive)

• Unidad Nº 1: Introducción a la Anatomía Macro y Microscópica. Introducción: definiciones. Organización del cuerpo humano: Posición anatómica y terminología. Anatomía superficial. Técnicas histológicas: métodos de exámenes mediato e inmediato, fijación (fijadores físicos y químicos), deshidratación, aclaración (diafanización o desalcoholización), inclusión definitiva con formación de tacos, corte, coloración y montaje. Microscopio óptico: Sistema mecánico, pie, vástago, ajuste macro y microscópico, tubo, platina y subplatina. Sistema óptico de observación, objetivos y oculares. Sistema de iluminación, condensador, y espejo o fuente de luz.


• Unidad Nº 2: Tejido Epitelial. Definición. Epitelio, endotelio, mesotelio. Concepto. Epitelio glandular. Clasificación de los epitelios: capas, forma celular, simples, estratificados, pseudoestratificados, planos, cúbicos, cilíndricos. Combinaciones. Ejemplos. distribución. Especializaciones de las células epiteliales: especializaciones de la superficie lateral, tipos de uniones celulares. Especializaciones de la superficie basal, membrana basal. Especializaciones de la superficie apical: microvellosidades, cilias, estereocilias, flagelos. Tejido glandular: Glándulas: definición, concepto de secreción. Glándulas exócrinas y endócrinas, definición y concepto. Origen y desarrollo de las glándulas exócrinas. Proceso de secreción. Tipos de secreción: merócrina, apócrina, holócrina. Clasificación de las glándulas exócrinas: unicelulares, multicelulares. Clasificación según sus conductos secretores. Combinaciones. Ejemplos y localización. Clasificación según el tipo de producto de secreción. Ejemplos. Características histológicas de las glándulas exócrinas. Glándulas endócrinas: concepto, definición. Ejemplos. Características citológicas. Diferencias según el tipo de secreción: células secretoras de péptidos, células secretoras de esteroides. Características histológicas de las glándulas endócrinas. Hormonas: concepto, definición. Mecanismo de acción. Concepto de célula blanco. Concepto de regulación (feedback).


• Unidad Nº 3: Tejido Conectivo. Matriz extracelular: Fibras colágenas, reticulares y elásticas, características diferenciales, origen, características tintoriales. Sustancia fundamental: proteoglicanos y glucosaminoglicanos, su distribución en los distintos órganos, características tintoriales. Células fijas: fibroblastos y adipocitos, descripción, ubicación, origen, función, características tintoriales. Células móviles: macrófagos, monocitos, linfocitos, células plasmáticas, eosinófilos y mastocitos, descripción, ubicación, origen, función, características tintoriales. Membranas serosas: peritoneo, pleura, pericardio, descripción, ubicación, función, composición. Tejido conectivo denso irregular: descripción, distribución en el cuerpo, función, composición. Tejido conectivo denso regular: descripción, distribución, función, composición.


• Unidad Nº 4: Tejido Óseo y Cartilaginoso. Introducción: evolución del sistema óseo y cartilaginoso, su participación como parte pasiva del aparato locomotor. Huesos: clasificación según su estructura, dimensiones y función. Accidentes óseos: eminencias, cavidades, agujeros y conductos. Tejido óseo: organización macro y microscópica. Matriz. Células. Formación y resorción ósea. Osificación intramembranosa y endocondral. Crecimiento del hueso. Tejido cartilaginoso: cartílago hialino, elástico y fibroso. Matriz. Células. Fibras. Localizaciones. Variaciones etarias y regeneración. Esqueleto axil: cabeza y tórax. Esqueleto apendicular: cinturas escapular y pelviana. Miembros superiores e inferiores. Articulaciones: sinartrosis, anfiartrosis y diartrosis. Clasificación. Elementos constituyentes. Mecánica articular.


• Unidad Nº 5: Aparato Locomotor. Músculo Esquelético: Aspectos macroanatómicos: arquitectura muscular. Grupo muscular. Endomisio, perimisio, epimisio. Fascia. Tendón. Aponeurosis. Inserción proximal y distal. Unidad funcional: fibra muscular, unidad motora. Aspectos microanatómicos: la célula muscular. Estructura miofibrilar fina: microscopía óptica, ultraestructura. Interacción actina-miosina. Mecanismo de contracción, base estructural, mecanismo biomolecular. Mecanismo de transporte de calcio. Diferentes tipos de fibras: propiedades contráctiles, bases histoquímicas y ultraestructurales para la tipificación de las fibras. Músculos de la columna vertebral: músculos espinales. La región posterior y tronco. Planos. Inserciones. Relaciones. Inervación. Irrigación. Músculos de Acción. Fascias. Anatomía funcional. Músculos abdominales. Planos. Inserciones. Relaciones. Inervación. Irrigación. Acción. Fascia. Anatomía funcional. Concepto de músculos posturales. Músculos del miembro superior. Músculos de la articulación del hombro. Planos. Inserciones. Relaciones. Inervación. Irrigación. Acción. Fascia. Anatomía funcional. Concepto de músculos agonistas y antagonistas. Músculos de la articulación del codo. Planos. Inserciones. Relaciones. Inervación. Irrigación. Músculos de Acción. Fascias. Anatomía funcional. Aparato pronosupinador. Músculos del miembro inferior. Músculos de la articulación de la cadera. Planos. Inserciones. Relaciones. Inervación. Irrigación. Músculos de Acción. Fascias. Anatomía funcional. Músculos de la articulación de la rodilla. Planos. Inserciones. Relaciones. Inervación. Irrigación. Músculos de Acción. Fascias. Anatomía funcional. Función neuromuscular: la motoneurona y la transmisión de impulsos nerviosos. Transmisión de impulsos nerviosos al músculo esquelético. Unión neuromuscular. Actividad refleja. Propioceptores. Huso neuromuscular y sistema motor gamma. Órgano de Golgi del tendón. Áreas sensomotoras del cerebro y cerebelo. Vías motoras. Músculo liso: Localización. Características al microscopio óptico. Ultraestructura: núcleo, sarcoplasma, sarcolema. Base ultraestructural de la contracción: placas de adhesión, zonas densas, filamentos. Estructura y mecanismo de acción. Clasificación histofisiológica del músculo liso: tipo multiunitario y visceral. Inervación del músculo liso: tipo contacto y tipo difuso.


• Unidad Nº 6: Sangre. Introducción: la sangre como tejido conectivo especializado. Funciones. Plasma: composición, origen y funciones. Elementos formes: Eritrocitos: número, forma, tamaño, ultraestructura, funciones. Plaquetas: número, forma, tamaño, ultraestructura, funciones. Leucocitos granulares o polimorfonucleares: neutrófilos, eosinófilos y basófilos. Número, forma, tamaño, ultraestructura, funciones. Leucocitos agranulares o monomorfonucleares: linfocitos y monocitos. Número, forma, tamaño, ultraestructura, funciones. Clasificación de los linfocitos. Coloración de May-Grünwald-Giemsa. Producción de los elementos formes: etapas en la maduración de los eritrocitos, granulocitos, agranulocitos, linfocitos y plaquetas. Médula ósea: Tejido mieloide: tipos y distribución. Médula ósea roja y amarilla. Desarrollo y estructura del estroma. Estructura de los sinusoides. Células.


• Unidad Nº 7: Sistema Nervioso. Organización de sistema nervioso: Generalidades. Tejido nervioso: Elementos. Neuronas. Clasificación, ultraestructura, cuerpo, núcleo, pericarion, dendritas, espinas y filipodios dendríticos, axones, flujo axonemal, concepto de sinapsis, tipos de sinapsis, transmisión del impulso nervioso. Neuroglía. Macroglía y microglía. Clasificación, características de cada tipo gliar y su función. Mielinización de fibras nerviosas. Fibras nerviosas amielínicas. Sistema nervioso central: Médula espinal. Configuración externa (límites, dirección y caras), configuración interna (conducto del epéndimo, organización de la sustancia gris y sustancia blanca). Bulbo raquídeo y protuberancia anular. Consideraciones generales, conformación y constitución anatómica. Cerebelo. Configuración externa, configuración interna, microscopía de la corteza cerebelosa. Pedúnculos cerebrales y tubérculos cuadrigéminos. Consideraciones generales. Cerebro. Configuración externa (hemisferios, cisuras, lóbulos y circunvoluciones), configuración profunda e interna (cuerpo calloso, trígono cerebral, septum lucidum, núcleos centrales de los hemisferios, centro oval). Corteza cerebral. Organización funcional, microscopía de la corteza cerebral (corteza motora, corteza sensitiva). Ventrículos. Paquimeninges y leptomeninge, vascularización, líquido cefalorraquídeo, barrera hematoencefálica. Vascularización del sistema nervioso central. Sistema nervioso periférico: Organización. Elementos, fibras y ganglios. Nervios craneales. Descripción y elementos. Nervios raquídeos. Descripción y elementos. Sistema nervioso vegetativo. División simpática y parasimpática, elementos. Histología de los elementos del sistema nervioso periférico.


• Unidad Nº 8: Organos Linfoides. Sistema linfático: conducto torácico, gran vena linfática. Ubicación, distribución. Organos linfoides. Tejido linfoide difuso: distribución, aspectos macro y microanatómicos. Nódulos linfáticos: amígdalas faríngeas, palatinas y linguales, placas de Peyer, aspectos macro y microanatómicos. Ganglios linfáticos: Aspectos macroanatómicos: ubicación, tamaño, forma. Aspectos microanatómicos: cápsula, corteza, médula, folículos linfoides, seno subcapsular y medular, vasos aferentes y eferentes. Timo: Aspectos macroanatómicos: ubicación, peso, forma, tamaño, relaciones. Irrigación. Inervación. Aspectos microanatómicos: cápsula, corteza, médula, barrera hematotímica, variaciones etarias. Bazo: Aspectos macroanatómicos: ubicación, peso, forma, tamaño, relaciones. Irrigación. Inervación. Aspectos microanatómicos: cápsula, pulpa blanca, pulpa roja, circulación esplénica.


• Unidad Nº 9: Aparato Respiratorio. Nariz: aspectos macroanatómicos: ubicación, estructuras limitantes y conformacionales. Aspectos microanatómicos: Hueso, cartílago, epitelios. Senos Paranasales: Aspectos macroanatómicos: ubicación, estructura conformacionales y limitantes. Aspectos microanatómicos, función. Laringe: Aspectos macroanatómicos: tipo de órgano, función, relaciones, cartílagos: Tiroides, cricoides, epiglotis, aritenoides, corniculados, cuneiformes. Músculos extrínsecos e intrínsecos: Funciones. Cuerdas vocales: descripción. Función. Porción Conductora del Tracto Respiratorio: definición, componentes. Función general. Tráquea : Aspectos macroanatómicos: ubicación, descripción, tejidos componentes, función, relaciones. Cartílagos, descripción, forma, cantidad. Aspectos microanatómicos: células ciliadas, caliciformes, basales piramidales, cilíndricas, en cepillo, lámina propia: tipos de tejido, glándulas submucosas, Músculo: disposición del órgano. Bronquios. Aspectos macroanatómicos: ubicación. Aspectos microanatómicos: capas constitutivas y elementos celulares. Función. Bronquiolos: Aspectos macroanatómicos: ubicación. Aspectos microanatómicos: capas constitutivas y elementos celulares. Células claras: descripción y función. Porción respiratoria del Tracto respiratorio. Bronquiolos respiratorios: Aspectos macro y micro anatómicos. Conductos alveolares: Aspectos macro y microanatómicos. Alvéolos: Aspectos macro y microanatómicos. Epitelio alveolar: neumocitos tipo I y II. Descripción y función. Poros de Kohn (o alveolares). Barrera de difusión: capas que la conforman. Macrófagos alveolares: ubicación, descripción, movilidad, función.


• Unidad Nº 10: Aparato Cardiovascular. Comprende el sistema vascular sanguíneo y linfático. Concepto del sistema circulatorio conformado por un gran circuito arteriovenoso centralizado en el corazón. Implicancia morfológica de la función. Circuito menor (pulmonar) y circuito mayor (sistémico), relación morfología - función. División de la cavidad torácica. Mediastino. Aspectos macro y microanatómicos. Concepto. Continente (límite ventral, dorsal laterales, superior e inferior). Contenido: Corazón “in situ”, situación y relaciones. Pericardio : lamina parietal (fibroso) y visceral (seroso). Corazón: aspectos macro y microanatómicos: configuración externa: Orientación, pedículo vascular: Arterias aorta y pulmonar, venas cavas, venas pulmonares. Surcos, apéndices auriculares (orejuelas) derecha e izquierda. Configuración interna: Circuito menor: (pulmonar), implicancia morfológica de la función: Aurícula derecha: Orificio auriculoventricular derecho y válvula tricúspide. Séptum interauricular. Ventrículo Derecho: Trabéculas carnosas. Músculos papilares. Aparato valvular auriculoventricular derecho (valvas anterior, posterior y septal). Pilares anterior, posterior y septales. Cuerdas tendinosas. Septum interventricular. Cresta supraventricular. Cono arterial, válvula pulmonar. Circuito mayor (sistémico), relación morfología - función. Aurícula izquierda: Orificios de las venas pulmonares, orejuela izquierda. Orificio auriculoventricular izquierdo y válvula mitral. Septum auriculoventricular. Ventrículo izquierdo: aparato valvular mitral (valvas anterior y posterior) Músculos papilares anterior y posterior. Cuerdas tendinosas. Septum interventricular. Válvula sigmoidea aórtica. Corazón: Microestructura general: Características estructurales de sus distintas túnicas. Estructura histológica de las válvulas. Irrigación. Sistema de conducción. Inervación extrínseca del corazón. Organización general de los vasos sanguíneos: su continuidad con las túnicas del corazón y adaptación a la función. Túnicas íntima, media y adventicia. Componentes celulares de cada una. Estructura y ultraestructura. Vasos arteriales: Elásticas, musculares, arteriolas, meta-arteriolas (esfínteres precapilares) y capilares (continuos, discontinuos y fenestrados). Vasos venosos: vénulas, musculares y grandes venas. Vasos linfáticos: características.


• Unidad Nº 11: Aparato Digestivo. Cavidad oral y estructuras relacionadas: aspectos macroanatómicos: Mucosa, labios, mejillas, encía, paladar blando, paladar duro, lengua. Aspectos microanatómicos: musculatura, papilas linguales: Filiformes, fungiformes, circunvaladas. Corpúsculos gustativos. Vasos y nervios. Diente: Aspectos macro y microanatómicos: dentina, esmalte, pulpa. Periodontio: cemento, ligamento periodontal, lámina densa, vasos hemáticos y linfáticos. Inervación. Faringe: aspectos macro y microanatómicos: Ubicación, relaciones, función. Microestructura General del Aparato Digestivo: Capa mucosa, (revestimiento, lámina propia y muscular de la mucosa), capa submucosa, capa muscular y serosa. Sistema nervioso entérico. Esófago: Aspectos macroanatómicos: ubicación, relaciones, función. Aspectos microanatómicos: Capas constitutivas y estructuras celulares. Peritoneo: Aspectos macroanatómicos: ubicación, relaciones, función. Aspectos microanatómicos: Elementos constitutivos. Irrigación e inervación. Estomago: Aspectos macroanatómicos: ubicación, relaciones, función. Aspectos microanatómicos: Cardias (elementos glandulares), cuerpo y fundus (glándulas madres, células parietales, células principales y enterocromafines), píloro (elementos glandulares), irrigación e inervación. Intestino delgado, duodeno, yeyuno-ileon: Aspectos macroanatómicos: ubicación, relaciones, función. Aspectos microanatómicos: vellosidades intestinales, glándulas, células (absorbentes, caliciformes, de Paneth, enterocromafines, productoras de polipéptidos y células M). Inervación intrínseca y extrínseca, irrigación. Absorción. Intestino grueso: aspectos macroanatómicos: Ubicación, relaciones, función. Aspectos microanatómicos: glándulas y células. Irrigación e inervación.


• Unidad Nº 12: Glándulas Anexas del Tubo Digestivo. Parótida, Submaxilar, Sublinguales: Aspectos macroanatómicos, forma, ubicación, Consistencia, relaciones respecto al maxilar inferior y piso de la boca. Ubicación de la apertura de sus conductos en la cavidad bucal. Aspectos Microanatómicos: presencia de cápsula y tabiques, unidades secretorias, tipo, características generales. Conductos: características. Secreción salival: características, composición. Páncreas: Aspectos macroanatómicos: Forma. Color. Consistencia. Superficie de corte. Aspecto. Irrigación. Anatomía topográfica: relaciones con bazo y duodeno. Aspectos microanatómicos: Cubierta externa. Páncreas exócrino. Parénquima: lobulillos pancreáticos. Acinos: distribución de las células. Estructura celular (microscopía óptica y electrónica), características tintoriales. Células centroacinares: disposición. Sistema de conductos y conductillos: intercalares, intralobulillares, interlobulillares, principal o de Wirsung, accesorio o de Santorini. Estroma: característica y distribución de los tabiques. Páncreas endócrino. Islotes de Langerhans: estructura, origen embriológico, distribución diferencial en el páncreas, coloraciones específicas para su identificación. Diferenciación citológica (microscopía óptica y electrónica): células alfa, beta, delta y F. Hígado: Aspectos macroanatómicos: Peso. Color. Consistencia. Superficie de corte. Topografía: ubicación, su importancia como órgano de doble circulación. Relación con órganos adyacentes. Hilio hepático. Aspectos microanatómicos: Parénquima: Hepatocitos: aspectos citológicos (MO y ME). Lobulillo clásico: su arquitectura, vena central y áreas portales. Limitaciones para su identificación en el hígado humano. Lobulillo porta. Acino hepático: concepto, estructura de su trama vascular, disposición zonal de los hepatocitos. Canalículo biliar. Estroma: Sinusoides hepáticos, características del endotelio. Espacio de Disse, concepto, estructura de sostén, lipocitos. Células de Kupffer: estructura en M.O. y M.E. Vesícula biliar: Aspectos macroanatómicos: anatomía topográfica, color, forma, características de la bilis, conducto cístico, conducto biliar, ampolla de Vater. Aspectos microanatómicos: Cuerpo: mucosa, características en estado de repleción y vacía, glándulas mucosas, muscular y serosa. Cuello: disposición de la mucosa (pliegue espiral). Conducto biliar y esfínter coledociano.


• Unidad Nº 13: Aparato Urinario. Generalidades: partes constituyentes del aparato urinario. Riñón: Aspectos macroanatómicos: ubicación, peso, tamaño, forma, relaciones. Irrigación. Inervación. Aspectos microanatómicos: corteza, médula, lóbulos renales. Nefrona: glomérulo renal, elementos constitutivos, aparato yuxtaglomerular. Sistema tubular: tubo contorneado proximal, tubo recto descendente, asa de Henle, tubo recto ascendente, tubo contorneado distal, tubo colector, conducto de Bellini. Pelvis renal. Intersticio. Vías urinarias: Uréteres: aspectos macro y microanatómicos, capas constitutivas. Vejiga: Aspectos macroanatómicos: ubicación, peso, tamaño, forma, relaciones. Irrigación. Inervación. Aspectos microanatómicos: capas constitutivas. Uretra: aspectos macro y microanatómicos. Diferencia entre uretra masculina y femenina.


• Unidad Nº 14: Sistema Endócrino. Generalidades: estructura general de una glándula endócrina, productos de secreción (hormonas), glándulas que constituyen el sistema endócrino. Hipófisis: Aspectos macroanatómicos: configuración externa, forma, peso y tamaño, partes, irrigación (sistema porta hipofisario), ubicación topográfica: hueso esfenoides, silla turca, relaciones. Eje hipotálamo-hipofisario. Origen embriológico. Aspectos microanatómicos: adenohipófisis o pars distalis, lóbulo medio o pars intermedia, porción infundibular o pars tuberalis, neurohipófisis o pars nervosa. Nociones de histofisiología. Glándula pineal o epífisis: . Aspectos macroanatómicos: ubicación, relaciones, configuración externa, forma, peso y tamaño. Inervación. Irrigación. Aspectos microanatómicos. Tiroides: Aspectos macroscópicos: configuración externa, forma, tamaño, color, superficie de corte, ubicación topográfica, región del cuello, planos, relaciones. Irrigación. Inervación. Aspectos microanatómicos: folículos tiroideos, células foliculares y parafoliculares. Nociones de histofisiología. Paratiroides: Aspectos macroanatómicos: ubicación, variaciones topográficas, relaciones, configuración externa, número, forma, tamaño y peso. Irrigación. Inervación. Aspectos microanatómicos: células principales y oxífilas. Glándulas suprarrenales: Aspectos macroanatómicos: configuración externa, número, forma, tamaño, color, superficie de corte, partes, ubicación topográfica, relaciones. Irrigación. Inervación. Aspectos microanatómicos: corteza, células que la constituyen; médula, configuración histológica. Islotes de Langerhans (porción endócrina del páncreas): ubicación en el páncreas, estructura microscópica de los islotes.


• Unidad Nº 15: Aparato Reproductor Femenino. Generalidades: partes del aparato reproductor femenino. Órganos internos, ubicación topográfica en la pelvis, relaciones. La morfología ginecológica como estructura activa: cambios según la edad y cambios cíclicos. Organos genitales internos: Ovarios: Aspectos macroanatómicos: configuración externa, forma, color, tamaño, superficie de corte. Meso-ovario. Hilio. Relaciones. Irrigación. Inervación. Aspectos microanatómicos: corteza, folículos primordiales, primarios y secundarios. Folículo maduro, ovulación y fecundación. Formación del cuerpo lúteo. Cuerpo albicans y atresia folicular. Médula. Tejido intersticial del ovario. Trompas uterinas: Aspectos macroanatómicos: configuración externa, forma, tamaño, partes. Irrigación. Inervación. Ligamentos. Relaciones. Aspectos microanatómicos: capa mucosa, muscular y serosa. Diferencias según las porciones. Utero: Aspectos macroanatómicos: configuración externa, forma y tamaño. Partes, cuerpo, istmo y cuello. Relaciones. Posición y medios de fijación. Irrigación. Inervación. Aspectos microanatómicos: serosa, miometrio, endometrio (capa basal y funcional). Cambios cíclicos: endometrio proliferativo, secretor, menstrual y post-menstrual. Endometrio atrófico. Endometrio gestacional. Implantación. Placenta: formación y estructura. Istmo y cuello, organización histológica. Vagina: Aspectos macroanatómicos: configuración externa, forma, ubicación y forma. Relaciones. Configuración interna. Himen, características. Irrigación. Inervación. Aspectos microanatómicos: capa muscular y mucosa. Nociones de la regulación endócrina del aparato genital femenino. Órganos genitales externos: clítoris, labios mayores y menores, glándulas vestibulares mayores y menores. Aspectos macro y microanatómicos. Irrigación. Inervación. Estructura muscular del periné femenino. Glándulas mamarias: Aspectos macro y microanatómicos de las glándulas mamarias en reposo y activas. Pezón y aréola. Lobulillos mamarios. Irrigación. Inervación. Vasos linfáticos.


• Unidad Nº 16: Aparato Reproductor Masculino. Introducción: consideraciones generales, elementos y relaciones. Testículos: consideraciones generales (ectopía testicular, dimensiones, peso, color y consistencia). Configuración exterior y relaciones (testículo propiamente dicho, epidídimo). Constitución anatómica (albugínea y tejido propio). Vasos y nervios. Cubiertas del testículo o bolsas, configuración exterior, constitución anatómica (escroto, dartos, túnica celulosa, eritroides y vaginal con sus hojas parietal y visceral). Conductos intratesticulares: Tubos seminíferos: epitelio seminífero, línea espermatogénica (fases: espermatogénesis y espermiogénesis), espermatozoide, línea de nutriente o sostén, intersticio (rasgos citomorfológicos, célula de Leydig). Reacción acrosomal, barrera hematotesticular. Tubos rectos, rete testis, conductos eferentes. Conductos extratesticulares: Epidídimo: características generales, partes, epitelio de revestimiento, túnica media, adventicia, funciones. Conducto deferente: dimensión, consistencia, trayecto; división y relaciones, constitución anatómica, vasos y nervios; epitelio de revestimiento, túnica media, adventicia; funciones. Conducto eyaculador: trayecto, dimensiones, relaciones, constitución anatómica, vasos y nervios, constitución histológica. Pene: conformación exterior y relaciones, cuerpo, extremidades, constitución (cuerpos cavernosos, cuerpo esponjoso, envoltorios), vasos y nervios. Glándulas anexas: Próstata: forma, tamaño, color, peso, consistencia, relaciones, constitución y componentes (glandular y sus planos, estromal), características de la secreción, vasos y nervios. Vesículas seminales: configuración exterior y relaciones, constitución anatómica; componentes (mucosa, capa muscular y adventicia), características de la secreción, vasos y nervios. Glándulas de Cowper o bulbouretrales: configuración exterior y relaciones, constitución anatómica, componentes (mucosa, capa muscular, adventicia), características de la secreción, vasos y nervios. Histofisiología testicular: temperatura testicular, alcoholismo y desnutrición, vitaminosis E, rayos X, factor endócrino. Semen y eyaculación: volúmen, composición y variaciones.


• Unidad Nº 17: Piel. Estructura de la piel: Generalidades. Uniones y cohesión en la epidermis. Los desmosomas. El queratinocito y la cornificación. El ciclo celular. La epidermopoyesis. La descamación. Las queratinas. El melanocito: La melanogénesis. La célula de Langerhans, la célula de Merkel. La unión dermoepidérmica. Membrana basal. La dermis: componentes celulares, fibras del tejido conectivo y sustancia fundamental. La hipodermis. Irrigación e inervación. Anexos cutáneos: folículos pilosos, glándulas sebáceas ecrinas y apocrinas, ubicación y características morfológicas. Características diferenciales entre glándulas ecrinas y apocrinas. Diferencias entre la piel del niño y del adulto. Integración de las estructuras de la piel.


• Unidad Nº 18: Receptores Sensoriales. Receptores sensoriales. Clasificación: exteroceptores, propioceptores e interoceptores. Terminaciones nerviosas aferentes libres: células de Merkel. Terminaciones nerviosas aferentes encapsuladas: bulbos terminales (corpúsculos de Krause, corpúsculos genitales, terminales de Golgi-Masoni), corpúsculos de Meissner, corpúsculos de Pacini. Vías de la sensibilidad exteroceptiva: vía de la sensibilidad táctil protopática, vía de la sensibilidad termoalgésica, vía de la sensibilidad táctil epicrítica. Vías de la sensibilidad propioceptiva: vía de la sensibilidad profunda consciente, vía de la sensibilidad profunda inconsciente.


• Unidad Nº 19: Sentido del Oído. Introducción: importancia del sentido de la audición. Relación con el sentido del equilibrio. Oído externo: pabellón, conducto auditivo externo. Aspectos macro y microanatómicos. Oído medio: caja del tímpano, cadena de huesillos, membrana timpánica y trompa de Eustaquio. Aspectos macro y microanatómicos. Oído interno: laberinto óseo, laberinto membranoso (vestíbulo, conductos semicirculares y caracol o conducto coclear) y líquidos (endolinfa y perilinfa). Aspectos macro y microanatómicos. Órgano de Corti. Células ciliadas. Descripción. Vía de conexión y finalización en el cerebro.


• Unidad Nº 20: Aparato Ocular. Pared del globo ocular: esclerótica, coroides y retina. Aspectos macro y microanatómicos. Medios refringentes: córnea, humor acuoso, cristalino y humor vítreo. Aspectos macro y microanatómicos. Tracto uveal: iris, cuerpos ciliares y coroides. Estructuras nerviosas: Retina: capas, fotorreceptores, células de Müller, células ganglionares y axones amielínicos, papila o disco óptico, nervio óptico. Relaciones con: quiasma óptico, tracto óptico, núcleo geniculado lateral, corteza occipital, nervio oculomotor. Anexos oculares: párpados, aparato lagrimal, conjuntiva.


• Unidad Nº 21: Sentidos del olfato y gusto. Corpúsculos Gustativos. Constitución histológica y ultraestructura. Histofisiología. Vía gustativa. Mucosa Olfatoria: Constitución histológica y ultraestructura. Histofisiología. Vía olfatoria.


• Unidad Nº 22: Embriología. Gametos y gametogénesis: Epitelio seminífero, espermatozoide. Ovocito y sus envolturas. Fecundación: Maduración y capacitación espermática, reacción acrosomal, fusión de membranas, bloqueo de la polispermia, culminación de la meiosis. Fecundación in vitro. Segmentación: Compactación. Tránsito tubario. Gastrulación: Formación de las hojas embrionarias y destino de las mismas. Neurulación: Concepto de inducción, inducción neural, formación del tubo neural, cresta neural y sus derivados. Implantación y anexos embrionarios: Tipos de implantación, formación y estructura de los distintos anexos embrionarios (saco vitelino, corion, amnios, alantoides). Embrión somítico: Formación y diferenciación de los somites y destino de sus distintos sectores. Formación del celoma intra y extraembrionario. Placenta: Placentación, tipos de placentación y anatomo-histología placentaria. Esquema general del desarrollo de los sistemas esquelético y muscular, nervioso, cardiovascular y endocrino. Esquema general del desarrollo de los aparatos: digestivo, respiratorio y reproductores.

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Fisica Estadistica

Programa año 2004

1. Introducción. Mecánica Estadística. Relación entre Mecánica y Termodinámica. Equilibrio y aproximación al equilibrio. Aplicaciones. Grados de libertad. Estados macroscópicos y microscópicos. Probabilidades de ocupación de los estados. Concepto de réplicas del sistema físico considerado. Pasos operacionales. Conjuntos estadísticos.


2. Conceptos termodinámicos básicos. Primera ley. Segunda ley para sistemas aislados en función de la entropía y no aislados en función de la energía libre de Gibbs del sistema. Situaciones experimentales con variables externas fijas (T, V, P, U, S). Definiciones de energía libre de Helmholtz y entalpía. Ecuación de Gibbs para un sistema cerrado y consecuencias sobre condiciones de equilibrio, estabilidad, ecuaciones de estado, y relaciones diferenciales para diferentes potenciales.Relación de Gibbs para sistemas abiertos. Expresiones para el potencial químico. Gas ideal. Sistemas no ideales. Existencia de campos externos. Equilibrio entre fases. Equilibrio químico. Aplicación a gases ideales.


3. Conceptos estadísticos básicos. Espacio de las fases. Ejmplo: oscilador armónico simple unidimensional. Sistemas aislados, evolución al equilibrio, aplicación del principio de desorden máximo referido al número de estados accesibles. Agudeza de la distribución de probabilidad de ocupación de estados accesibles en sistemas abiertos macroscópicos. Entropía. Influencia de los parámetros externos. Condiciones de equilibrio. Funciones de distribución de probabilidad para conjuntos microcanónico, canónico y gran canónico. Función de partición. Aplicaciones a casos sencillos. Sistemas de dos y más estados. Factor de Boltzmann. Ecuación de Nernst. Variación de la presión con la altura en la atmósfera. Distribución de velocidades de Maxwell-Boltzmann. Equipartición de la energía.


4. Ecuaciones de transporte para sistemas ligeramente alejados del equilibrio. Ecuaciones hidrodinámicas. Probabilidad de colisión. Camino libre medio. Frecuencia y número de colisiones en sistemas binarios (A-A y A-B). Aplicación a un gas de partículas idénticas. Autodifusión. Ley de Fick, ecuación diferencial de difusión. Coeficientes de viscosidad y conductividad térmica. Ecuación de continuidad. Líquidos. Difusión por deriva y arrastre por solvente. Movimiento browniano. Movimiento de cuerpos macroscópicos en un fluido. Relación de Einstein entre difusión y viscosidad. Aplicaciones a moléculas macroscópicas en fluidos corporales.


5. Solución de la ecuación diferencial de difusión. Soluciones independientes del tiempo (estacionarias) para diferentes geometrías. Arrastre a velocidad constante. Relación formal entre corriente de fluido y capacidad eléctrica. Difusión estacionaria hacia o desde una célula esférica con poros. Quemotaxia bacteriana. Solución general de la concentración de partículas en función del tiempo. Descripción “random walk”. Combinación de deriva y difusión en una dimensión.


6. Transporte por membranas neutras. Presión osmótica. Ejemplos: capilares, edema por insuficiencia cardíaca, sindrome nefrótico y enfermedad hepática, jaquecas por diálisis renal. Transporte de volumen a traves de una membrana. Transporte de soluto a través de una membrana semipermeable, por arrastre y difusión. Riñón artificial. Flujo de volumen y transporte de soluto por un poro grande. Coeficiente de reflexión. Efecto de las paredes de poro. Flujo en ausencia de reflexión. Filtrado glomerular en el riñón. Existencia de poros con diferentes tamaños. Presiones cuando sobre el fluido actúa una fuerza externa. Caso para una distribución de Maxwell-Boltzmann.


7. Transporte por membranas cargadas. Equilibrio de Donnan. Variación de potencial y concentraciones en una interfase (Gouy-Chapman). Iones en solución, nube de apantallamiento (Debye-Hückel). Efecto de saturación del dieléctrico. Movimiento iónico en una solución. Ecuación de Nernst-Planck. Aplicación al movimiento a través de una membrana que separa regioens con diferentes concentraciones (modelo de campo constante). Inconsistencias y defectos del modelo de campo constante. Estado de corriente total nula para una membrana usando campo constante, ecuación de Goldman-Hodgin-Katz, aplicación al equilibrio de Na, K, Cl. Canales de membrana (potasio, sodio, calcio, cloro). Selectividad. Modelos. Efectos de borde y saturación. Modelos con campos no constantes, solución formal de la ecuación de Nernst-Plack. Comportamiento de un conjunto de poros, mecanismos de disparo. Dependencia de la temperatura del electrotransporte pasivo (Nernst-Planck).


8. Sistemas con orden espontáneo. Formalismo estadístico para tratamiento de sistemas con orden espontáneo (interacción a primeros vecinos descripta mediante un campo medio). Aplicación a sistemas magnéticos. Paramagnetismo, interacción con un campo externo. Hamiltoniano de Ising, aproximación de Weiss, aplicación a ferro y antiferromagnetismo. Aplicación a modelos de cultivos celulares usando hamiltonianos similares.
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Fisiologia

Programa

1. Sección I. Membrana celular, estructura, mecanismos de transporte, concentraciones iónicas intra y extracelulares. Potenciales de membrana, de reposo y de acción. Fases y mecanismos fisiológicos. Transmisión de impulsos nerviosos. Mecanismos de contracción del músculo esquelético y liso.


2. Sección II. Músculo cardíaco.Propiedades. Mecanismo de contracción. El corazón como bomba. Ciclo cardíaco. Mecanismos de control de la contracción. Ruidos cardíacos. Excitación del corazón. Sistema de conducción. Electrocardiograma. Derivaciones. Interpretación vectorial.


3. Sección III. Circulación arterial y venosa. Presión, flujo y resistencia. Pulso arterial. Microcirculación. Intercambio entre capilares y líquido intersticial. Sistema linfático. Mecanismos de regulación de la presión arterial. Circulaciones especiales: coronaria, hepática, cerebral, pulmonar.


4. Sección IV. Compartimientos líquidos del organismo. Líquido extracelular. Líquido intracelular. Osmolaridad. Estructura general del riñón. Nefrón. Filtración glomerular. Secreción y resorción tubulares. Túbulo proximal. Asa de Henle. Túbulo distal. Control de la osmolaridad: rol de la hormona antidiurética, rol de la aldosterona y del factor natriurético auricular. Regulación del equilibrio ácido-base: buffers plasmáticos, mecanismos respiratorios, mecanismos renales.


5. Sección V. Glóbulos rojos. Formación de la hemoglobina. Metabolismo del hierro. Leucocitos neutrófilos, eosinófilos, basófilos, monocitos. Funciones. Inflamación. Linfocitos. Inmunidad. Grupos sanguíneos. Enfermedad hemolítica del recién nacido. Hemostasia y coagulación. Anticoagulantes. Pruebas de coagulación. Plaquetas.


6. Sección VI. Mecánica de la ventilación. Volúmenes y capacidades pulmonares. Aire atmosférico y alveolar. Difusión de gases a través de la membrana. Transporte de oxígeno y bióxido de carbono en sangre. Regulación de la respiración.


7. Sección VII. Organización general del sistema nervioso. Fisiología de la neurona. Sinapsis. Receptores táctiles. Vías de transmisión. Haces del cordón posterior y espinotalámicos. Receptores para dolor y temperatura. Vías de transmisión. Médula espinal. Estructura. Reflejos medulares. Arco reflejo. Reflejos condicionados. Vía motora piramidal o corticoespinal. Aparato vestibular. Huso muscular. Funciones del cerebelo. Vías extrapiramidales. Sistema nervioso simpático. Sistema nervioso parasimpático. Organos de los sentidos: vista, oído, olfato, gusto.


8. Sección VIII. Aparato digestivo, funciones motoras. Aparato digestivo, funciones secretorias. Aparato digestivo, digestión y absorción. Funciones del hígado. Formación de la bilis. Metabolismo de la bilirrubina.


9. Sección IX. Funciones del sistema endócrino. Hormonas y mensajeros hormonales. Funciones de la hipófisis anterior. Funciones de la hipófisis posterior. Funciones de la tiroides. Funciones del páncreas endócrino. Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fósforo. Regulación hormonal de las funciones del testículo y del ovario. Ciclo sexual femenino. Fisiología de la placenta. Adaptaciones respiratorias y circulatorias a la vida extrauterina.

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El nucleo y sus radiaciones

Programa 2008

Repaso: Dispersión de partículas, Relatividad, Rayos X.

1. Módulo I: Radiaciones nucleares:Modelos atómicos. Isótopos, isótonos, isóbaros, isómeros. Tabla de isótopos. Partículas de la Física Nuclear y de la Física de Altas energías. Estabilidad nuclear. Modelos nucleares. Núcleos inestables: ley de desintegración radiactiva. Unidades de actividad. Actividad específica. Uso de las radiaciones en Medicina. Factor de decaimiento, curva universal. Fluctuaciones en el decaimiento radioactivo. Emisiones nucleares: emisión a, b+, b-, captura electrónica, radiación de aniquilación, radiación gamma y conversión interna, radiación X y electrones Auger, neutrones y fragmentos de fisión. Esquemas de desintegración. Datación con 14C. Radioactividad natural: series e isótopos. Filiación. Equilibrio ideal, transiente y secular. Producción de radioisótopos por irradiación. Los radionucleídos de la Medicina Nuclear. Energética de las desintegraciones radiactivas.


2. Propiedades nucleares:Radio nuclear. Energía de ligadura. Impulso angular y momento dipolar magnético. Momento cuadrupolar eléctrico. Paridad. Estadística.


3. Módulo II: Interacción de las radiaciones nucleares con la materia. Sección eficaz. Camino medio libre. Pérdida de energía de partículas cargadas pesadas por colisiones atómicas: teorías de Bohr y de Bethe-Bloch. Poder frenador y poder frenador másico. Rango. Straggling de energía. Pérdida de energía de electrones y positrones. Pérdida por colisión y por radiación. Energía crítica. Longitud de radiación. Rango. Absorción de electrones ß. Straggling de energía. Dispersión elástica con los núcleos. La interacción de fotones. Efecto fotoeléctrico. Dispersión Compton. Producción de pares. Dispersión de Rayleigh y de Thomson. Reacciones fotonucleares. Camino medio libre. Coeficientes de atenuación y absorción lineales y másicos. Efectos que siguen a las interacciones de fotones. La interacción de neutrones. Moderación de los neutrones.


4. Módulo III: La detección de la radiación. Características generales de los detectores: sensibilidad, respuesta, resolución en energía, eficiencia, tiempo de respuesta y tiempo muerto. Medida del tiempo muerto por el método de las dos fuentes. Detectores de ionización gaseosos. Fenómenos de ionización, recombinación y transporte. Detectores de centelleo: características. Luminiscencia. Respuesta rápida y lenta. Centelladores orgánicos. Cristales inorgánicos: fluorescencia y fosforescencia. Altura de pulso a la salida del fotomultiplicador: absorción de la energía incidente, conversión luminiscente, transmisión luminosa y emisión fotoelectrónica y secundaria. Dependencia de la luminiscencia con la temperatura. Discriminación de la forma del pulso. Eficiencia para las distintas radiaciones. Detectores semiconductores: propiedades básicas. Semiconductores intrínsecos. Concentración de portadores, movilidad, recombinación y atrapamiento. Semiconductores dopados. Características de detección de los semiconductores tipo "p" y "n". Detectores de germanio intrínseco: espectroscopía gamma. Condiciones de operación.


5. Módulo IV: Dosimetría y protección radiológica. Efectos de la radiación.Terminología de la dosimetría. Unidades. Dosis de exposición y velocidad de dosis de exposición. Dosis absorbida. Relación dosis de exposición, dosis absorbida y actividad de la muestra. Transferencia de energía lineal (LET). Factor de peso de la radiación. Efectividad biológica relativa (RBE). Factor de calidad de la radiación. Dosis equivalente y dosis equivalente efectiva, colectiva y comprometida. Fuentes de radiación naturales y artificiales. Las problemáticas del radón y de la energía nucleoeléctrica. Dosis típicas de fuentes comunes en el medio ambiente. Dosis altas y de bajo nivel. Efectos tardíos. Dosis permisible máxima (DPM). Dosis aceptables en Radioterapia. Blindajes. Seguridad para la radiación en el Laboratorio. Elementos de Radiobiología. Teoría del target. Respuesta y cura en tejidos.


6. Módulo V: Una revisita conceptual desde la óptica del uso médico de las radiacionesClasificación de las radiaciones. Radiaciones ionizantes en Medicina. Producción de vacancias. Interacción de electrones: relación entre poder frenador másico y dosis, rendimiento de bremstraghlung, poder frenador y LET, poder frenador másico restringido, poder dispersor másico. Interacción de fotones: hemiespesores y dieciespesores. Efectos fotoeléctrico, Compton, producción de pares, dispersión de Rayleigh y reacciones fotonucleares: energía transferida y energía absorbida. Contribuciones al coeficiente de atenuación.


7. Módulo VI:
   

   1. Principios dosimétricos, cantidades y unidades:
   Efectos que siguen a la interacción de fotones. Fluencia de fotones y de energía. Kerma, cema y dosis absorbida. Dosis acumulada. Caso de radionucleídos de vida media corta. Constante específica de radiación gamma. Relaciones entre las cantidades dosimétricas: fluencia de energía de fotones y Kerma, fluencia de electrones y dosis, Kerma y exposición, Kerma de colisión y dosis: CPE y TCPE. Teorías de la cavidad: Gragg-Gray y Spencer-Attix.

   
   
   

   2. Instrumentos de medida de la radiación:
   Cantidades operacionales para el monitoreo de las radiaciones. Calibración de monitores. Propiedades de los monitores. Monitores individuales: calibración y propiedades. Dosímetros de radiación. Propiedades generales. Patrones primarios.

   
   
   BIBLIOGRAFIA
   

   1. Evans, R.: “The atomic nucleus”, Mc Graw Hill 1955.
   2. Meyerhof: “Elements of Nuclear Physics”, Mc Graw Hill 1967.
   3. Elton, L.R.B.: “Introductory Nuclear Theory”, Sir Isaac Pitman & Sons 1965.
   4. Lederer, M. y Shirley, V.: “Table of Isotopes”, J.Wiley and Sons, 7ª edición.
   5. Leo, W. R.: “Techniques for Nuclear and Particle Experiments”, Springer-Verlag 1987.
   6. Cherry, S. R., Sorenson, J. A. and Phelps, M. E.: “Physics in Nuclear Medicine”, Saunders (2003).
   7. Cristina Caracoche: Apuntes de Laboratorio.
   8. Folleto de la Sociedad de Protección Radiológica: “Radiaciones, Dosis y protección”, 1987.
   9. Hobbie, R: “Intermediate Physics for Medicine and Biology”, J.Wiley & Sons, 1988.
   10. Kahn, F. M.: “The Physics of Radiation Therapy”, Williams and Wilkins, 1994.
   11. Podgorsak, E. B.: “Review of Radiation Oncology Physics: a handbook for teachers and students” (IAEA 2003).
   12. Kase, K.R. y Nelson, W.R.: “Concepts of Radiation Dosimetry”, Pergamon Press 1978.
   13. Attix F. H.: “Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry”, John Wiley & Sons 1986.
   

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Analisis de señales

Programa

Objetivos: proporcionar a los alumnos los conceptos y las herramientas matemáticas necesarias para el análisis de registros biológicos.

Contenidos mínimos: Señales uni y bidimensionales. Sistemas lineales y filtros. Digitalización. Espectro de potencias. Transformadas de Fourier, distintos tipos de ventanas. Aliasing. Limitaciones. Método de máxima entropía. Limitaciones y aplicaciones. Generalización de los métodos anteriores para registros de tiempo de muestreo variable. Ruido: definición y clasificación. Filtros lineales, promedio móvil, filtro pasabanda. Modelos autorregresivos. Filtros ARMA y ARIMA. Transformada de Laplace aplicada a sistemas analógicos y ecuaciones diferenciales. Transformada z aplicada a sistemas digitales. Convolución. Función de transferencia del sistema. Procesamiento de señales e imágenes digitales. Método de Realce y restauración. Métodos de compresión y síntesis. Imágenes planares y tomográficas. Algoritmos de reconstrucción tomográfica. Series temporales: registro, elección de tiempo de muestreo, estacionalidad. Valores estadísticos significativos.

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Biofisica

Programa

1. Unidad 1.Estática y dinámica del cuerpo humano Estática. Resistencia mecánica de la estructura ósea. Dinámica. Fuerzas de Fricción, lubricación articular.


2. Unidad 2. Trabajo y energía.Conservación y transferencia de energía en el cuerpo humano. Trabajo y potencia. Distribución de temperaturas corporales y técnicas relacionadas.
3. 
   
4. Unidad 3. Dinámica de los fluidos corporalesPresión sanguínea, craneana y ocular. Origen y su medición. Bases físicas del mecanismo respiratorio. Intercambio gaseoso en los pulmones. Presión osmótica. Física de los alvéolos. Bases físicas del funcionamiento del sistema cardio-vascular. Física de las enfermedades cardio-vasculares y pulmonares.
5. 
   
6. Unidad 4. Bioelectricidad y Biomagnetismo El sistema nervioso. Potenciales eléctricos a través de la membrana neuronal. Potenciales de acción y modelos neuronales. Señales eléctricas de los sistemas nerviosos, cardíaco y ocular.


7. Unidad 5. Física del habla, oído y audiciónGeneración de sonidos. Componentes del oído. Sensibilidad auditiva.


8. Unidad 6. Física del ojo y la visiónEl ojo como sistema óptico. La retina como sistema de detección. Bases físicas de la percepción del color. Aberraciones cromáticas. Aberraciones geométricas. Bases físicas de los defectos de la visión y su corrección.


9. Unidad 7. Radiaciones electromagnéticas y su uso en diagnóstico y tratamientoRayos X. Generación. Absorción por el tejido humano. Introducción a la generación de imágenes en dos y tres dimensiones. Resonancia Magnética Nuclear. Interacción de las radiofrecuencias con el tejido humano. Introducción a la generación de imágenes en tres dimensiones.

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Fisica de la salud: Proteccion radiologica y radiofisica sanitaria

Programa

Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes Efectos estocásticos y deterministas. Modelos de proyección del riesgo. Síndrome Agudo de Irradiación (SAR). Efectos deterministas por exposición localizada. Estudios epidemiológicos. Efectos de irradiación prentatal.

Magnitudes y unidades radiológicas Magnitudes básicas: dosis absorbida, dosis absorbida media en un órgano, dosis equivalentes en un órgano, dosis efectiva, dosis efectiva comprometida. Irradiación y contaminación. Factores de ponderación de la radiación wr, factor de ponderación de la sensibilidad de los diferentes órganos Wt, factor dosimétrico h(g). Magnitudes operacionales: dosis equivalente individual, dosis equivalente ambiental, dosis equivalente superficial. Modelos de incorporación; relación entre magnitudes básicas y operacionales.

Filosofía de la radioprotecciónConcepto de detrimento, justificación Optimización y limitación de dosis individuales. Exposiciones potenciales e intervenciones. Restricciones de dosis. Exposición médica, ocupacional y de miembros del público. Caso especial de trabajadoras embarazadas. Radioprotección para fuentes abiertas. Programa de protección radiológica y sistema de calidad en radioterapia.

Instituciones internacionales Recomendaciones, normas y regulaciones. ICRP; Intenational Basic Safety Standards. Ley Nuclear. Ley de Rayos X. Recomendaciones del ICRP. Normas Autoridad Regulatoria Nuclear. Autorizaciones y habilitación en radioterapia, medicina nuclear y rayos X.

Equipos y generadores de fuentes de radiaciónEquipamiento médico para diagnóstico y tratamiento. Equipos de rayos X: radiografía, radioscopía, tomografía computada; intervencionismo. Equipos de medicina nuclear: cámara gamma, SPECT, PET. Equipos de telecobaltoterapia y aceleradores lineales de electrones. Principio de funcionamiento. Equipos y fuentes para Braquiterapia. Fuentes abiertas, selladas y sólidas no dispersables. Seguridad de fuentes y equipos. Normas y ensayos aplicables. Protocolos de calibración en aire y agua.

Dosimetría de fuentes de radiaciónCálculo de dosis por irradiación con fuentes radiactivas. Cálculo por exposición con equipos de rayos X. Dosis al paciente y dosis del operador. Dosis de referencia en el paciente (BSS 115).

BlindajeCálculos básicos para rayos X rayos Gamma y neutrones, curvas de transmisión, diseño de instalaciones. Capa hemi reductora y deci reductora. Ejemplos de cálculo para radiología y radioterapia; recintos de irradiación, salas de internación, depósitos de fuentes, contenedores para almacenamiento de fuente. Normas de diseño.

Medición y detección de la radiaciónDetectores gaseosos, centelladores, semiconductores, termoluminiscentes, film monitores. Usos y características; calibración. Monitores portátiles e instrumentos para vigilancia ocupacional. Calibración de equipos, detectores y dosímetros. Estrategias de mantenimiento de los equipos.

Criterios operacionales de radioprotecciónClasificación de áreas: áreas controladas y supervisadas. Procedimientos operativos; delimitación y señalización; defensa en profundidad, cultura de la seguridad. Sistemas y procedimientos para prevención de la contaminación: cajas de guantes, filtros, campanas, protección personal. Monitoraje de áreas potencialmente contaminadas. Límites derivados y secundarios. Tecnología de los blindajes: blindajes estructurales y móviles; pantallas, ladrillos, etc. Criterios operacionales específicos para radioterapia, medicina nuclear y radiología. Almacenamiento del material y de residuos radioactivos. Técnicas de descontaminación. Gestión de residuos. Transporte de material radiactivo. Contabilidad e inventario de fuentes.

Exposiciones médicas. Grupos expuestos y aplicabilidad de los principios de Justificación, Optimización y Limitación de las dosis individuales. Restricciones de dosis para acompañantes, visitantes o cuidadores de pacientes. Altas de pacientes. Niveles orientativos o de referencia. Criterios de protección del paciente en radiodiagnóstico y radioterapia.

Accidentes radiológicos.Descripción de accidentes en radioterapia, medicina nuclear y radiología intervencionista Criterios de prevención, detección e intervención aplicables.

Radiaciones no ionizantes. Efectos biológicos, Ondas electromagnéticas, UV, VIS, IR. Laser. Ondas ultrasónicas. Ondas de choque. Aplicaciones en medicina.

BIBLIOGRAFÍA
CEMBER, H. Introduction to Health Physics. 3. ed. New York, McGraw Hill, 1996.
SOCIEDAD ARGENTINA DE RADIOPROTECCIÓN. Radiación. Dosis, Efectos, Riesgos. Boletín de la Sociedad Argentina de Radioprotección. No. Extraordinario. Buenos Aires, SAR, 1989.
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AUTORIDAD REGULATORIA NUCLEAR. Curso de Post-Grado en Protección Radiológica y Seguridad Nuclear. Buenos Aires, ARN, 2000.
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DI TRANO, J.L.; PEREZ, M. del R. y GISONE, P. Guía para el tratamiento de personas accidentalmente sobreexpuestas a las radiaciones ionizantes-Contaminacion interna. ARN PI-1/99. Buenos Aires, Autoridad Regulatoria Nuclear, 1999.
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ORGANISMO INTERNACIONAL DE ENERGÍA ATÓMICA. Reglamento para el Transporte Seguro de Materiales Radiactivos. Edición 1985 (Enmendada en 1990). Colección Seguridad Nº 6. Viena, OIEA, 1990. Publicada también como: Norma AR 10.16.1 Rev.0. Buenos Aires, ARN, 1994.
ATTIX, F.H. Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry. New York, J. Wiley, 1986.
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COMISIÓN EUROPEA. Criterios para la aceptabilidad de instalaciones radiológicas (incluyendo radioterapia) y de medicina nuclear. Protección Radiológica 91. Luxemburgo, Comisión Europea, 1997.
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Comisión Internacional de Protección Radiológica Publicación ICRP-84 EMBARAZO E IRRADIACIÓN MÉDICA.
INTERNATIONAL COMMISSION ON RADIOLOGICAL PROTECTION. Radiation Aspects of –Brachytherapy for Prostate Cancer . ICRP Publication 98, Annals of the ICRP 2006.
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Radiobiología y dosimetría

Programa

Objetivos: Permitir al estudiante la adquisición de contenidos básicos sobre los efectos de las radiaciones sobre diferentes órganos, tejidos, células, cromosomas y genes así como su recuperación.
Efectos de las radiaciones ionizantes y no ionizantes. Efectos de las radiaciones sobre las moléculas de los sistemas biológicos. Efectos de las radiaciones sobre las células en las funciones y estructuras celulares. Cáncer, estadísticas y formas de abordaje terapéutico. Papel de la radioterapia e importancia de la dosis de tratamiento. Descripción de los mecanismos que originan los efectos. Probabilidad de control de tumor (TCP), probabilidad de complicación al tejido normal (NTCP) y dosis biológicamente efectiva (BED). Efecto de la eficacia biológica relativa (RBE) y factor de calidad sobre órganos y tejidos incluyendo la piel. Efectos somáticos y genéticos. Estimación de riesgos. Modelos. Sistema de limitación de dosis. Recuperación y reparo. Radioprotectores químicos y biológicos. Efectos tardíos de las radiaciones. Radiobiología aplicada. Irradiaciones in vitro de células y tejidos.

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Física de la radioterapia

Programa

1. Repaso de conceptos básicos: estructura atómica, interacción de la radiación con la materia. Efectos biológicos.


2. Dosimetría, magnitudes y unidades: Kerma, dosis absorbida, stopping power, relaciones entre cantidades dosimétricas. Teoría de la cavidad. Bragg Gray y Spencer Attix. Sopping power ratios.


3. Dosímetros para radioterapia: Características, propiedades. Dosímetros en base a cámara de ionización: cámaras cilíndricas, cámaras plano paralelas, cámaras para Braquiterapia. Film dosímetros, dosímetros termoluminiscentes, películas radiocrómicras, dosímietros semiconductores, nuevos tipos de detectores. Patrones primarios. Trazabilidad.


4. Equipos para radioterapia externa: Equipos y unidades de rayos X. Equipos y unidades de rayos gamma. Aceleradores de partículas, aceleradores lineales, generadores de protones e iones pesados. Simuladores. Normativa internacional relevante para el diseño (Normas ISO e IEC).


5. Dosimetría básica en radioterapia externa con fotones: Aspectos físicos y dosimétricos. Rendimiento. Parámetros energéticos. Dosis de entrada, región de build-up, profundidad de máxima dosis, dosis de salida, equilibrio electrónico, influencia del tamaño de campo, Sc y Sp. Dosis en profanidad. PDD. TAR. SAR. TMR. SMR. Off axis factor. Planicidad y simetría. Curvas de isodosis. Compensación por inhomogeneidad, incidencia oblicua y missing tissue. Método de Clarckson. Mediciones relativas. Equipos y métodos. Corrección por apertura y cierre en máquinas de telecobaltoterapia.


6. Dosimetría clínica en radioterapia externa con fotones: Definición de volúmenes. ICRU 50. Especificación y normalización de dosis. Adquisición de datos de paciente. Simulación real y virtual. Curvas de isodosis. Cuñas, bolus y compensadores. Corrección por inhomogeneidades. Combinaciones de haces. Evaluación del plan de tratamiento: histogramas dosis volumen, estadísticas. Reconstrucciones multiplanares, BEV, criterios de evaluación. Comparación de protocolos.


7. Aspectos físicos y clínicos en la radioterapia con electrones: Curvas de rendimiento, interacción de los electrones con el medio, ley de inversa de cuadrado, buil-up. PDD. Incidencia oblicua. Rango terapéutico. Especificación de la energía en haces de electrones. Consideraciones clínicas. Campos irregulares y corrección por inhomogeneidades. Planificación de tratamientos con electrones.


8. Calibración de haces de fotones y electrones: Tipos de dosímetros, electrómetros, cámaras de ionizacón, maniquíes, calibración de dosímetros y evaluación de factores de influencia. Especificación de la calidad del haz. Protocolos de calibración (IAEA 398, etc.). Errores e incertidumbres, clasificación de incertidumbres, incertidumbres en la cadena de calibración.


9. Aceptación y puesta en servicio: Equipamiento necesario. Especificaciones técnicas para la adquisición de equipos. Pruebas de aceptación: concepto, ensayos mecánicos, de seguidad y dosimétricos. Pruebas de puesta en servicio en generadores fotones y electrones.


10. Sistemas computarizados de planificación de tratamientos en radioterapia externa: Algoritmos de cálculo, procesos involucrados, hardware. Métodos de adquisición de datos de máquina y modelado del haz. Adquisición de datos de paciente. Puesta en servicio y aseguramiento de la calidad.


11. Aseguramiento de la calidad en radioterapia de haces externos: Terminología. Accidentes en radioterapia. Requerimientos de exactitud en radioterapia. Sistemas de QA. Programas de calidad aplicables a los equipos. Publicación IAEA TRS 1151: Aspectos físicos de la garantía de calidad en radioterapia. Programa de QA en la administración del tratamiento. Controles periódicos, planillas de pacientes, imágenes portales, dosimetría in vivo. Registro y verificación. Auditorías de Calidad. Mantenimiento preventivo y correctivo


12. Aspectos físicos y clínicos de la Braquiterapia: Características y especificaciones de las fuentes. Modalidades: Braquiterapia ginecológica, intersticial, sistemas de carga diferida remota, implantes permanentes, aplicadores oculares, Braquiterapia endovascular. Especificación de dosis: ICRU 38; ICRU 58. AAPM-TG 43. Métodos de cálculo. Puesta en servicio de sistemas computados de planificación para Braquiterapia. Aceptación y puesta en servicio de fuentes: ensayos y calibración. Programa de calidad.


13. Procedimientos y técnicas especiales: Irradiación estereotáctica, Irradiación corporal total (TBI), irradiación total de piel con electrones (Total Skin Electron Irradiation - TSEI), radioterapia intra operatoria (IORT), radioterapia conformada, intensidad modulada (IMRT), radioterapia guiada por imágenes (IGRT), técnicas experimentales.

BIBLIOGRAFIA
“The physics of radiology”, H.E.Johns, J.R.Cunningham, Springfield, Illinois, U.S.A.(1984).
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“Design and implementation of radiotherapy programme: Clinical, medical physics, radiation protection and safety aspects”TECDOC 1040 International Atomic Agency.
“Quality assurance in radiotherapy” TECDOC 989 International Atomic Agency.
“Aspectos físicos de la garantía de calidad en radioterapia: Protocolo de control de calidad” TECDOC 1151 International Atomic Energy Agency.
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“Medical electrical equipment-Medical electron accelerators in the range 1 MeV to 50 MeV-Guidelines for performance characteristics” Internacional Electrotechnical Comission (IEC) 977, Geneva, Switzerland (1989).
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“Quality assurance in radiotherapy”, World Health Organisation (WHO), Geneva, Switzerland (1988).
“Dosimetry of brachytherapy sources” American Association of Physicists in Medicine (AAPM) Task Group 43 Report, Med.Phys. 22,209-239 (1995).
“Calibración de fuentes de fotones y rayos beta usadas en braquiterapia” International Atomic Energy Agency, TECDOC 1274/S Viena, Austria (2002).
“Dose and volume specification for reporting intracavitary therapy in gynecology”, International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) Report 38, ICRU, Bethesda, Maryland, U.S.A (1985).
“Dose and volume specification for reporting interstitial therapy”, ”, International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU) Report 58, ICRU, Bethesda, Maryland, U.S.A (1997).
“Total skin electron therapy: Techniques and dosimetry”, American Association of Physicists in Medicine (AAPM) Task Group 30 Report, New York, U.S.A (1987).
“Stererotactic radiosurgery” American Association of Physicists in Medicine (AAPM) Task Group 42 Report, New York, U.S.A (1995).
“The theory and practice of intensity modulated radiation therapy”, E.S Sternichk, Advanced Medical Publishing, Madison,Wisconsin, U.S.A. (1997).
“Physical aspects of total and half body irradiation”, J.Van Dyk, J.M.Galvin, G.P.Glasgow, E.B.Podgorsak, Report of Task Group 29, AAPM, Report Nº17, New York (1986).
“The Physics of conformal radiotherapy”, S.Webb, Institute of Physics Publishing, Bristo, United Kingdom (1997).
“Intraoperative radiation therapy” H.B.Wolkov, in “Textbook of Radiation Oncology” edited by S.A.Leibel &T.L. Philips, W.B.Saunders Co., Philadelphia, Pennsylvania (1998).
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Laboratorio en Física de la Radiación

Programa

Esta asignatura es el complemento de la formación teórica desarrollada en la asignatura Física de la Radioterapia.

Los trabajos prácticos tendrán lugar en Servicios de Radioterapia que posean los distintos equipos de Radioterapia Externa e Interna, así como equipamiento dosimétrico, planificadores, simuladores, etc. Para ello se hará provecho del apoyo que por Convenios establecidos a tal fin brindan algunos Centros de Salud existentes en las ciudades de La Plata y Buenos Aires. Los temas a desarrollar son: operación de los equipos existentes, diseño y confección de protecciones, conformadores de haces, calibración de haces de fotones y electrones, aceptación y puesta en servicio de equipamiento, pruebas de aceptación, sistemas computarizados de planificación de tratamientos, adquisición de datos, calidad. En todas las actividades propuestas se procurará la adaptación del Físico Médico a su interacción con médicos y pacientes.

LISTA DE TRABAJOS PRÁCTICOS:
1. Calibración de haces de fotones (Cobalto).
2. Calibración de haces de Rayos X de alta energía.
3. Calibración de haces de Rayos X de baja energía (equipos de ortovoltaje, terapia superficial).
4. Calibración de haces de electrones.
5. Comisionamiento y control de calidad de equipos de terapia externa.
6. Comisionamiento y control de calidad de simuladores de tratamiento.
7. Planificación computada: algoritmos; uso clínico.
8. Planificación computada: evaluación y comisionamiento.
9. Práctica clínica en simulación de tratamientos.
10. Práctica clínica en braquiterapia de baja tasa de dosis.
11. Práctica clínica en braquiterapia de alta tasa de dosis.
12. Comisionamiento y control de calidad equipos de braquiterapia de alta tasa de dosis.

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Biofisica

Programa

1. Unidad 1.Estática y dinámica del cuerpo humano Estática. Resistencia mecánica de la estructura ósea. Dinámica. Fuerzas de Fricción, lubricación articular.


2. Unidad 2. Trabajo y energía.Conservación y transferencia de energía en el cuerpo humano. Trabajo y potencia. Distribución de temperaturas corporales y técnicas relacionadas.
3. 
   
4. Unidad 3. Dinámica de los fluidos corporalesPresión sanguínea, craneana y ocular. Origen y su medición. Bases físicas del mecanismo respiratorio. Intercambio gaseoso en los pulmones. Presión osmótica. Física de los alvéolos. Bases físicas del funcionamiento del sistema cardio-vascular. Física de las enfermedades cardio-vasculares y pulmonares.
5. 
   
6. Unidad 4. Bioelectricidad y Biomagnetismo El sistema nervioso. Potenciales eléctricos a través de la membrana neuronal. Potenciales de acción y modelos neuronales. Señales eléctricas de los sistemas nerviosos, cardíaco y ocular.


7. Unidad 5. Física del habla, oído y audiciónGeneración de sonidos. Componentes del oído. Sensibilidad auditiva.


8. Unidad 6. Física del ojo y la visiónEl ojo como sistema óptico. La retina como sistema de detección. Bases físicas de la percepción del color. Aberraciones cromáticas. Aberraciones geométricas. Bases físicas de los defectos de la visión y su corrección.


9. Unidad 7. Radiaciones electromagnéticas y su uso en diagnóstico y tratamientoRayos X. Generación. Absorción por el tejido humano. Introducción a la generación de imágenes en dos y tres dimensiones. Resonancia Magnética Nuclear. Interacción de las radiofrecuencias con el tejido humano. Introducción a la generación de imágenes en tres dimensiones.

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Tecnicas en radioanalisis

Programa

Programa de la Materia

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Fisica de la medicia nuclear

Programa

1. Introducción

   1. El problema de la imagen en Medicina Nuclear.
   2. Funcionamiento de un Servicio de Medicina Nuclear.
   3. El problema de las fuentes abiertas.

   
   
2. Activímetros

   1. Tipo de activímetros.
   2. Diagrama de funcionamiento. Rendimiento.
   3. Fondo. Exactitud. Precisión. Linealidad.
   4. Generadores 99Mo-99mTc.

   
   
3. Cámara Gamma

   1. Diagrama de bloque.
   2. Colimadores. Parámetros característicos y criterios de diseño.
   3. Cristal detector. Características.
   4. Proceso de obtención de la imagen (Principio Anger). Asociación Cámara Gamma-Computadora.
   5. Espectros de energía.
   6. Densidad de información. Relación señal / mido.
   7. Imágenes estáticas, dinámicas y sincronizadas con señal de ECG.
   8. Parámetros de adquisición y procesamiento de la imagen. Filtros de alisamiento.
   9. Resolución espacial, energética y temporal.
   10. Contraste de lesiones frías y calientes.

   
   
4. SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography)

   1. Diagrama de bloque. Gantry.
   2. Nuevos desarrollos tecnológicos en SPECT.
   3. Algoritmos de reconstrucción tomográfica.
   4. Filtros. Parámetros característicos. Frecuencia de Nyquist. Relación con las características de la imagen.
   5. Parámetros de adquisición y procesamiento. Relaciones de interdependencia. 6. Relación señal / ruido.
   7. Algoritmos de corrección de atenuación.
   8. Estudios sincronizados con señal de ECG.

   
   
5. PET (Tomografía por Emisión de Positrones)

   1. Isótopos emisores de positrones de interés en Medicina Nuclear
   2. Principio de detección del PET. Principio de Generación de la imagen
   3. Esquema funcional.
   4. Parámetros característicos
   5. Fuentes de transmisión. Corrección del fenómeno de la atenuación
   6. Ciclotrón. Generadores.
   7. Sistemas híbridos o PET no dedicado.

   
   
6. Control de Calidad

   1. Concepto de control de calidad. Protocolos NEMA. TEC-DOC (IAEA)
   2. Parámetros característicos de una Cámara Gamma, SPECT y PET. Determinación y Frecuencias
   3. Fuentes y Fantomas

   
   BIBLIOGRAFIA

   -Sorenson J.A., Phelps M.E. Physics in Nuclear Medicine. 1987.
   -Phelps ME , Mazziotta J, Schelbert H. Positron Emission Tomography and Autoradiography: Principles and Applications for the Brain and Heart (Hardcover).
   -Henkin RE., et all. Nuclear Medicine. Vol I y II. Mosby Edit. ISBB 0–8016–7701–7–07701. NY. 1997.
   -Dale L. Bailey , David W. Townsend , Peter E. Valk , Michael N. Maisey.
   -Dale L. Bailey, David W. Townsend, Peter E. Valk, Michael N. Maisey, Positron Emission Tomography: Basic Sciences (Hardcover).
   -Pérez A. y otros. Cardiología Nuclear. Fundamentos y Aplicaciones Clínicas. Baudino Editores. ISBN: 987-9020. 2005. Buenos Aires.
   -Curso de Medicina Nuclear del Organismo Internacional de Energía Atómica.
   -Principios de Medicina Nuclear. Apuntes de Clases. Amalia Pérez.

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Fundamentos del laser

Programa

Objetivos: Permitir al estudiante acceder a los conocimientos básicos del fenómeno de la radiación laser, su óptica, los efectos biológicos y la protección contra dicha radiación.

Contenidos mínimos: El efecto de amplificación de radiación. Principios de funcionamiento de los láseres. Tipos de láseres. Características de la radiación láser. Optica de la radiación láser. Características ópticas de los tejidos. Interacciones de la radiación láser y los tejidos. Bases biofísicas de los diagnósticos, de los tratamientos y de las cirugías por láser. Nociones de seguridad láser.

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Fisica de las imagenes medicas

Programa 2010

Introducción.

Descripción cualitativa de los principios utilizados en imágenes médicas. Imágenes obtenidas con rayos X, ultrasonido, radiación gamma y resonancia magnética nuclear. Interacciones utilizadas en imágenes médicas. Radiación ionizante. Interacción con electrones y con partículas cargadas pesadas. Interacción con neutrones. Atenuación de rayos X y rayos gamma. Radiación no ionizante. Medición de la radiación. Dosis.

Unidad 1.

Movimiento ondulatorio. Ondas en cuerdas tensas. Características de las ondas acústicas: velocidad, intensidad, reflexión, refracción, absorción, scattering y atenuación. Transductores del ultrasonido. Efecto piezoeléctrico. Diseño del transductor. Respuesta en frecuencia de los transductores. Instrumentación del ultrasonido, concepto de apertura sintética. Modos de la presentación: A, B y M. Tiempo requerido para obtener imágenes. Componentes de sistema. Tratamiento de señales. Rango dinámico. Defectos (artifacts) en las imágenes de ultrasonido. Uso de elementos de contraste y detección de armónicas. Control de calidad. Efecto Doppler. Origen del corrimiento Doppler. Limitaciones de los sistemas Doppler. Conceptos importantes de la unidad.

Unidad 2: Radiología convencional.

Aspectos teóricos básicos de la formación de imágenes radiográficas. Intensidad en la placa. Contraste. Dependencia del contraste con la energía de los rayos incidentes. Factores que alteran las características de la imagen. Parámetros usuales de control de las condiciones de irradiación: voltaje, corriente, tiempo de exposición. Emisión secundaria. Grillas antidifusoras. Rayos X. Tubos para la generación de rayos X. Características principales. Espectros de emisión de rayos X. Líneas características. Rangos de energía usuales de los rayos X utilizados en aplicaciones médicas. Absorción de rayos X. Coeficiente de absorción. Definición. Variación del coeficiente de absorción con el material y con la energía de la radiación incidente. Procesos dominantes de absorción de rayos X en los rangos de energía de uso médico. Radiografía digital. Fluoroscopia. Intensificación de la fluoroscopia y de la imagen. Exhibición en televisión de la imagen fluoroscópica. Fluoroscopia de digital.

Unidad 3: Tomografía computada.

Principio de proyección de imagen de tomografía computada (TC). Algoritmos de la reconstrucción. Movimientos durante la exploración. Colimación de las fuentes. Detectores. Dosis sobre el paciente. Control de calidad. Influencias en calidad de la imagen. Desenfoque. Contraste. Ruido de la imagen. Distorsión y artefactos de imagen. Descripción analítica de la calidad de la imagen; respuesta impulsiva o puntual; respuesta lineal; función de transferencia de modulación. El explorador o scáner moderno para TC. El escáner de primera generación; escáners modernos de tercera generación; escáner helicoidal. Unidades de Hounsfield. Defectos en las imágenes de TC. Endurecimiento del haz de R-X. Resolución espacial en la TC. Reconocimiento e interpretación visual. Reconstrucción de la imagen por retroproyección de Fourier. Transformada de Radón. Transformada de Fourier bidimensional. Algoritmo de reconstrucción en el caso continuo. Transformada de Fourier discreta. Reconstrucción con datos discretos. Calidad de la reconstrucción. Artefactos en la imagen. Algoritmos de reconstrucción para barridos de tercera generación. Reconstrucción tridimensional. Métodos iterativos de reconstrucción tomográfica.

Unidad 4: Imágenes en medicina nuclear.

Radiofármacos. Moléculas portadoras. Las propiedades ideales de un núcleo radiactivo y de un portador. Núcleos usados en MN: tecnecio, yodo y fluor, xenón y oxígeno.Espectrometría gamma. Espectros de altura de pulso, conteo de fotopicos, errores en mediciones de radioactividad.Instrumentación para imágenes. Cámara de centelleo, cámara de estado sólido. Escáner lineal. Cámaras Gamma. El colimador, el cristal de centelleo. Tasas de conteo.Tomografía computada de emisión. Posición x, y y análisis de energía.Comportamiento global de los métodos de imágenes gamma. Funciones de respuesta. Tomografía computada de fotón único SPET.Tomografía de emisión de positrones PET. La cámara PET y el detector PET. Factores de corrección. Falsas señales de coincidencia. Conceptos claves en imágenes gamma.

Unidad 5: Resonancia magnética nuclear.

Momento magnético nuclear. Propiedades. Dinámica de momentos nucleares en campos magnéticos externos. Frecuencia de Larmor. Distribuciones estadísticas de momentos magnéticos en muestras finitas. Dinámica de la magnetización. Ecuaciones de Bloch. Procesos de relajación de tipos 1 y 2. Interacción con campos electromagnéticos de radiofrecuencia. Respuesta del sistema a pulsos de radiofrecuencia. Pulsos de 90 y 180 grados. Secuencias pulso-respuesta típicas. Respuesta del sistema en el caso de campos magnéticos inhomogéneos. Gradientes de campo magnético.

Unidad 6: Imágenes por resonancia magnética (IRM).

Ejemplo básico de producción de IRM por retroproyección. Analogía con el caso de tomografía computada. IRM por transformada de Fourier. Fundamentos del método. Codificación en fase. Secuencias de pulsos. Algoritmo de reconstrucción. Equipamiento de IRM. Producción del campo magnético central. Imanes superconductores. Bobinados usuales para producción de gradientes de campo magnético. Sistemas para emisión y recepción de señales de radiofrecuencia. Técnicas avanzadas de IRM. Medición de T1 y T2. Tiempo de inversión Ti. Desplazamiento químico. Angiografía por RM. Supresión de tejidos adiposos. IRM funcional (fRMI). Clasificación de tejidos.

Unidad 7: Nuevos métodos de obtención de imágenes médicas.

Imágenes termográficas. Imágenes con THz. Imágenes con pulsos ultracortos de luz.

Bibliografía

- Guy, Chris, ffytche, Dominic, An Introduction to the Principles of Medical Imaging, Revised Edition, Imperial College Press, London, UK, 2005.
- Hendee, William R., Ritenour, E. Russell, Medical Imaging Physics. Fourth Edition. Wiley-Liss, Inc., New York. 2002. ISBN 0-471-38226-4.
-Webb, S. (ed.), The physics of medical imaging, Institute of Physics Publishing, Bristol, UK 1988.
-Kak, A. C., Slaney, M., Principles of Computerized Tomographic Imaging, IEEE Press, New York 1999. http://www.slaney.org/pct/pct-toc.html
-Cherry, R. S., Sorenson, J. A., Phelps, M. E., Physics in Nuclear Medicine, 3rd. edition, Saunders, Phyladelphia 2003.
- Haacke, Mark E., Brown, Robert W., Thompson, Michael R., and Venkatesan Ramesh. Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Sequence Design. John Wiley and Sons. New York, NY 1999. ISBN: 0-471-35128-8
- Thompson, Michael R., Magnetic Resonance Imaging, notas de clase en la Universidad Case Western Reserve, Cleveland, USA. http://www.phys.cwru.edu/courses/p431/notes-2003/
-Kalender, W. A., Computed Tomography: Fundamentals, System Technology, Image Quality, Applications, Ed. Publicis, Erlangen (Germany) 2005.
-Gonzalez, R. C., Woods, R. E., Digital image processing, 2nd edition, Prentice Hall, (2002).
- Yun-Shik Lee. Principles of Terahertz Science and Technology. 2009 Springer Science, New York, ISBN 978-0-387-09539-4.

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Materias Optativas

Los alumnos de 5º año deberán tomar dos materias optativas que hayan seleccionado de acuerdo a la temática de su Trabajo de Diploma. El listado que se halla a continuación no es exhaustivo y contiene algunas posibles asignaturas a elegir, pudiendo ampliarse y/o modificarse en el futuro. Podrán cursarse materias de otras Facultades de la Universidad Nacional de La Plata o de otras Universidades del país o del extranjero. La Comisión Coordinadora de la carrera deberá evaluar la calidad y la pertinencia de las asignaturas elegidas.
Listado de optativas actuales.

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Materias Optativas

Los alumnos de 5º año deberán tomar dos materias optativas que hayan seleccionado de acuerdo a la temática de su Trabajo de Diploma. El listado que se halla a continuación no es exhaustivo y contiene algunas posibles asignaturas a elegir, pudiendo ampliarse y/o modificarse en el futuro. Podrán cursarse materias de otras Facultades de la Universidad Nacional de La Plata o de otras Universidades del país o del extranjero. La Comisión Coordinadora de la carrera deberá evaluar la calidad y la pertinencia de las asignaturas elegidas.
Listado de optativas actuales.

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Trabajo de diploma

Este trabajo final, con una carga horaria de 600 horas, consistirá en resolver un problema concreto originado en el ámbito clínico. Una vez elegido el tema por el estudiante, deberá ser aprobado por la Comisión Coordinadora de la Carrera, al igual que las dos asignaturas optativas vinculadas al tema del Trabajo. La evaluación del mismo estará a cargo de un Comite integrado por tres investigadores especialistas en el tema elegido.

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