Grupo: Clases Teoricas-Practicas Biomecánica II: Fluidos(972486)
ASIGNATURA:
"Biomecánica II: Fluidos"
DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO
Titulación:
Asignatura: Código:
Curso:
Año del plan de estudio:
Tipo: Ciclo: Período de impartición: Departamento: Créditos: Dirección postal: Centro: Dirección electrónica:
FACULTAD DE MEDICINA, AVDA. DOCTOR FEDRIANI, S/N 41009 - SEVILLA Segundo Cuatrimestre
Grado en Ingeniería de la Salud por la Univ. de Málaga y la Univ.de Sevilla
Biomecánica II: Fluidos
http://www.departamento.us.es/cirugia E.T.S. Ingeniería Informática
Cirugía (Departamento responsable), Ingeniería Aeroespacial y Mecán. Fluidos 4.5
2011
3º Optativa 2260030
Clases Teoricas-Practicas Biomecánica II: Fluidos (1) Grupo:
Horas: Área:
112.5
Cirugía (Área principal), Mecánica de Fluidos
PROFESORADO
PORTILLA DE JUAN, FERNANDO DE LA 1
MARIN GOMEZ, LUIS MIGUEL 2
MODESTO LOPEZ, LUIS BALAM 3
Titulacion: Grado en Ingeniería de la Salud por la Univ. de Málaga y la Univ.de Sevilla
Curso: 2017 - 2018
PROYECTO DOCENTE
COORDINADOR DE LA ASIGNATURA
GOMEZ BRAVO, MIGUEL ANGEL 4
OBJETIVOS Y COMPETENCIAS
Competencias transversales/genéricas
Objetivos docentes específicos
OBJETIVOS GENERALES
-Capacidad para aplicar conocimientos de biomecánica de fluidos a sistemas médicos y biológicos.
-Capacidad para diseñar sistemas, dispositivos y procesos para su uso en aplicaciones médicas, de atención sanitaria o biológicas, en relación a los fluidos.
-Capacidad de aprendizaje para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Introducción a la mecánica del medio continuo aplicada a cuerpos inertes y vivos. - Conocer las propiedades de los fluidos más comunes.
- Conocer las aplicaciones de la mecánica del medio continuo para el estudio a nivel macroscópico del comportamiento de tejidos vivos y órganos.
- Conocer las ecuaciones de conservación de la mecánica de fluidos. - Aplicación al movimiento en conductos.
- Conocer los aspectos aplicados a la Bioingenieria de los problemas que surgen en los fluidos relacionados con: Flujo sanguíneo. Micro y Macrocirculación, el sistema respiratorio, renal, intersticial, auditivo o digestivo
Competencias
Competencias transversales/genéricas
CG04 Capacidad para diseñar sistemas, dispositivos y procesos para su uso en aplicaciones médicas, de atención sanitaria o biológicas.
CG05 Capacidad de aprendizaje para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CG06 Capacidad para identificar, formular y resolver problemas dentro de contextos amplios y multidisciplinares en los campos de la ingeniería y las ciencias de la salud, mediante la integración de conocimientos y la participación en equipos multidisciplinares. CG08 Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, autonomía y creatividad.
CG09 Conocimiento y aplicación de elementos básicos de organización y planificación en el ámbito de la empresa y otras instituciones, de gestión de recursos humanos, así como la legislación, regulación y normalización en el ámbito de los equipos médicos, las instalaciones sanitarias y los sistemas de información clínicos y biológicos.
CG10 Capacidad para comunicar y transmitir los conocimientos y conclusiones en el ámbito de la ingeniería de la salud, a público especializado y no especializado, de un modo claro y preciso.
CG11 Capacidad de expresión oral y escrita en un segundo idioma (inglés). - Conocimientos básicos sobre la organización anatómica del cuerpo humano.
- Conocimiento básico y aplicación de los principios fundamentales de la Fisiología y de las técnicas para su estudio.
- Capacidad para aplicar conocimientos de ciencias y tecnologías básicas a sistemas médicos y biológicos, permitiendo el desarrollo de Proyectos.
Competencias específicas
CE-IM-03 Capacidad para la resolución de los problemas característicos de la teoría de medios continuos que puedan plantearse en la ingeniería y la biomedicina. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre mecánica de fluidos y teoría del transporte en medios continuos de carácter biológico.
CE-IM-04 Capacidad para la resolución de los problemas característicos de la teoría de medios continuos que puedan plantearse en la ingeniería y la biomedicina. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre mecánica de fluidos y teoría del transporte en medios continuos de carácter biológico
CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA
PARTE PRIMERA: FÍSICA DE FLUIDOS PARA BIOMECÁNICA 1.1 Aspectos generales. Fluidos Compresibles e Incompresibles.
1.2 Variables físicas generales en física de fluidos: velocidad, presión, densidad, energía. 1.3 Primer principio de la Termodinámica.
2.1 Esfuerzos viscosos. Tensión superficial, ángulo de contacto y capilaridad 2.2 Fluidoestática. Presión. Fuerzas en superficies planas y curvas.
3.1Ecuaciones del Movimiento. Teorema del Transporte de Reynolds, Ecuaciones de Conservación. Números adimensionales. 3.2 Ecuaciones de Navier-Stokes.
3.3 Ecuación de Bernoulli.
4.1 Flujos laminares en conductos. Movimientos de Poiseuille y Couette. 4.2 Introducción a los movimientos turbulentos.
4.3 Pérdidas localizadas. Bombas.
5.1 Conceptos fundamentales de movimientos casi unidireccionales. 5.2 Principios básicos del flujo pulsátil.
6.1 Sedimentación de partículas. 6.2 Flujo en medios porosos.
PARTE SEGUNDA: BIOMECÁNICA DE FLUIDOS APLICADA
1. Generalidades: aspectos anatómicos y fisiológicos de los fluidos corporales.
2. Reología de la sangre. Interacción sangre-pared vascular. Modelación experimental y numérica. Condiciones fisiológicas y patológicas. Biomecánica de fluidos en la trombosis venoso
3. Fluido renal. Modelación numérica y experimental. Aparatos de diálisis
4. El complejo cardiocirculatorio. El corazón como máquina hidráulica: comportamiento miocardio, tensión de la pared ventricular, el corazón como bomba eyectiva, compliance cardiaca, contractibilidad cardiaca, débito y trabajo cardiaco, eficiencia de la bomba cardiaca.
Bomba de circulación extracorpórea.
5. Biomecánica de fluidos anastomosis intestinales: generalidades, fluido intestinal, modelo matemático en las anastomosis latero-laterales. 6. Biomecánica de fluidos en las anastomosis vasculares: generalidades, biomecánica bypass arterial, injertos artificiales, flujo arterio-venoso, relación fallo injerto y hemodinámica y flujo en bypass arteria
7. Biomecánica de fluidos del transporte peristáltico. Biomecánica de fluidos en el esófago-gastro-intestinal. Patologías y tecnología desarrollada.
8. Biomecánica de fluidos en la hipertensión portal del hígado. 9. Intercambio gaseoso. Respirador. Prácticas
10. Biomecánica de fluidos en los canales semicirculares del oído.
PARTE 1ª: Física de fluidos básica para biomecánica.
1.1 Aspectos generales. Fluidos Compresibles e Incompresibles.
1.2 Variables físicas generales en física de fluidos: velocidad, presión, densidad, energía. Modesto (1h)
7/2
1.3 Primer principio de la Termodinámica.
Seminario 1: Resolución de problemas aplicados a biomecánica. Modesto (1h)
Modesto (1h) 12/2
2.1 Esfuerzos viscosos. Tensión superficial, ángulo de contacto y capilaridad Modesto (1h)
14/2
2.2 Fluidoestática. Presión. Fuerzas en superficies planas y curvas. Modesto (2h)
19/2
Seminario 2: Resolución de problemas de fluidoestática aplicados a biomecánica. Modesto (1h)
21/2
3.1Ecuaciones del Movimiento. Teorema del Transporte de Reynolds, Ecuaciones de Conservación. Números adimensionales. 3.2 Ecuaciones de Navier-Stokes.
3.3 Ecuación de Bernoulli. Modesto (2h)
26/3
4.1 Flujos laminares en conductos. Movimientos de Poiseuille y Couette. 4.2 Introducción a los movimientos turbulentos.
4.3 Pérdidas localizadas. Bombas. Modesto (2h)
5/3
Examen Temas: 1 y 2 Modesto (1h) 7/3
5.1 Conceptos fundamentales de movimientos casi unidireccionales. 5.2 Principios básicos del flujo pulsátil.
6.1 Sedimentación de partículas. 6.2 Flujo en medios porosos. Modesto (2h)
12/3
Seminario 3: Análisis de movimientos de biofluidos en conductos. Modesto (1h)
14/3 Tutoría Modesto (1,5h) 14/3
Prácticas lab*: Modelo computacional de anastomosis (1) (ETSI-I) Modesto (2h)
19/3
Prácticas lab*: Modelo computacional de anastomosis (2) (ETSI-I) Modesto (1h)
21/3
Examen: Temas 3 y 4
Seminario 4: Visualización de efectos de turbulencia. Modesto (1h) Modesto (1h) 2/4 Examen: Temas 5 y 6 Modesto (1h) 4/4
Prácticas lab*: Experimento de Reynolds (ETSI, Cartuja) y Viscosidad Modesto (2h)
9/4
PARTE 2: Biomecánica Fluidos aplicada a la Medicina
1. Generalidades: aspectos anatómicos y fisiológicos de los fluidos corporales. de la Portilla (1h)
11/4
2. Reología de la sangre. Interacción sangre-pared vascular. Modelación experimental y numérica. Condiciones fisiológicas y patológicas. Biomecánica de fluidos en la trombosis venoso
de la Portilla (2h) 23/4
3. Fluido renal. Modelación numérica y experimental. Aparatos de diálisis de la Portilla (1h)
25/4
4. El complejo cardiocirculatorio. El corazón como máquina hidráulica: comportamiento miocardio, tensión de la pared ventricular, el corazón como bomba eyectiva, compliance cardiaca, contractibilidad cardiaca, débito y trabajo cardiaco, eficiencia de la bomba cardiaca.
Bomba de circulación extracorpórea. Luis M Marín (1h)
2/5
5. Biomecánica de fluidos anastomosis intestinales: generalidades, fluido intestinal, modelo matemático en las anastomosis latero-laterales. SEMINARIO.
Examen temas 1, 2 y 3 de la Portilla (1h) (1h)
30/4
PRÁCTICAS CAMPO GRUPO 1 (HUVR) de la Portilla (2h)
7/5
PRÁCTICAS CAMPO GRUPO 2 (HUVR) Luis M Marín (2h)
7/5
PRÁCTICAS CAMPO GRUPO 3 (HUVR) Gómez Bravo
(2h) 7/5
6. Biomecánica de fluidos en las anastomosis vasculares: generalidades, biomecánica bypass arterial, injertos artificiales, flujo arterio-venoso, relación fallo injerto y hemodinámica y flujo en bypass arterial
de la Portilla (1h) 9/5
PRÁCTICAS CAMPO GRUPO 1 (HUVR) de la Portilla (2h)
12/5
PRÁCTICAS CAMPO GRUPO 2 (HUVR) Tamayo (2h)
12/5
PRÁCTICAS CAMPO GRUPO 3 (HUVR) Gómez Bravo
(2h) 12/5
7. Biomecánica de fluidos del transporte peristáltico. Biomecánica de fluidos en el esófago-gastro-intestinal. Patologías y tecnología desarrollada. SEMINARIO.
Examen temas 4-6-8 de la Portilla (1h) (1h)
21/5
8. Biomecánica de fluidos en la hipertensión portal del hígado. Gómez Bravo
(1h) 16/5
9. Intercambio gaseoso. Respirador. Prácticas Prácticas día 28/5
10. Biomecánica de fluidos en los canales semicirculares del oído. de la Portilla (1h)
23/5 Tutoría
de la Portilla (1,5h) 23/5
PRÁCTICAS CAMPO GRUPO 1 de la Portilla (2h)
28/5
PRÁCTICAS CAMPO GRUPO 2 María J Tamayo (2h)
28/5
PRÁCTICAS CAMPO GRUPO 3 Luis M Marín
(2h) 28/5
Examen temas 7-8-10 de la Portilla (2h)
4/6
ACTIVIDADES FORMATIVAS
Relación de actividades formativas del cuatrimestre
Horas presenciales: Horas no presenciales:
Metodología de enseñanza-aprendizaje: 5.0
3.5
Actividades relacionadas con la aplicación de los conocimientos de Biomecánica de Fluidos en la práctica clínica.:
- Resolución problemas biomecánica
- Modelaje numérico e informático de fluidos en anastomosis con estenosis crítica, modelo informático Prácticas de Laboratorio Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: 6.0 20.0
Exposición por parte del alumno de temas relacionados con Biomecánica aplicada Exposiciones y seminarios Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: 3.0 0.0
Tutorías colectivas para aclarar conceptos y dudas Tutorías colectivas de contenido programado
Horas presenciales: Horas no presenciales:
Competencias que desarrolla:
Metodología de enseñanza-aprendizaje: 19.0
40.5
CE-IM-03 Capacidad para la resolución de los problemas característicos de la teoría de medios continuos que puedan plantearse en la ingeniería y la biomedicina. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre mecánica de fluidos y teoría del transporte en medios continuos de carácter biológico.
CE-IM-04 Capacidad para la resolución de los problemas característicos de la teoría de medios continuos que puedan plantearse en la ingeniería y la biomedicina. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre mecánica de fluidos y teoría del transporte en medios continuos de carácter biológico
Exposición de temas con un cárater eminentemente aplicado y práctico. Clases teóricas
Horas presenciales: Horas no presenciales:
Metodología de enseñanza-aprendizaje: 6.0
3.5
Visita al Hospital para observar dispositivos relacionados como: respiradores o aparato de extracórporea Prácticas de campo Horas presenciales: Horas no presenciales: 6.0 0.0 Exámenes
BIBLIOGRAFÍA E INFORMACIÓN ADICIONAL Bibliografía general
Apuntes sobre biomecánica de Fluidos para Ingenieros de la Salud Fernando de la Portilla Luis B Modesto 2016 Foinco Autores: Edición: Publicación: ISBN: 978-84-4684-2 Sistema de evaluación
Parciales y asistencia obligatoria
La evaluación se realizará utilizando los siguientes elementos: - Asistencia a clase (se admite 3 faltas máximo)
- Asistencia a seminarios (se admite 2 faltas máximo) - Asistencia prácticas (no se admite faltas)
El cumplimiento de lo anterior permitirá que las evaluaciones ESCRITA sean tenidas en cuenta, y ésta consistirá en 6 parciales
eliminatorios de materia. Tres de la parte de física y otros tres de la biomédica. Sólo se permite suspender uno en cada parte, si suspende 2 o más de cada parte va con toda la materia correspondiente al examen de febrero. Si aprueba una de las partes en febrero y la otras la suspender, se le reserva la nota para septiembre de la parte aprobada.
Si no cumpliera los requisitos de la parte de asistencia, va con toda la materia a febrero.
la parte escrita podrá ser preguntas cortas, test (1 negativa de cada 3 mal) o preguntas de desarrollo. En casos excepcionales se puede hacer oral.
CALENDARIO DE EXÁMENES
La información que aparece a continuación es susceptible de cambios por lo que le recomendamos que la confirme con el Centro cuando se aproxime la fecha de los exámenes.
CENTRO: E.T.S. Ingeniería Informática
28/6/2018 Por definir Por definir 1 ª Convocatoria Fecha: Aula: Hora:
CENTRO: E.T.S. Ingeniería Informática 10/9/2017 Por definir Por definir 2 ª Convocatoria Fecha: Aula: Hora:
CENTRO: E.T.S. Ingeniería Informática
4/12/2017 Por definir Por definir Diciembre Fecha: Aula: Hora:
Anotaciones relativas al calendario de exámenes
FÍSICA
Examen Temas: 1 y 2. Día 7/3 Examen: Temas 3 y 4. Día 2/4 Examen: Temas 5 y 6. Día 4/4
BIOMEDICA
Examen temas 1, 2 y 3: Día 30/4 Examen temas 4-6-8. Día 21/5 Examen temas 7-8-10. Día 4/6
Estas fechas están sujetas a cambios que serán comunicadas aportunamente
TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN
FRANCISCO JAVIER PADILLO RUIZ Presidente:
Vocal: MIGUEL ANGEL GOMEZ BRAVO
JOSE MARIA ALAMO MARTINEZ Secretario:
Primer suplente: MANUEL BUSTOS JIMENEZ
LUIS CRISTOBAL CAPITAN MORALES Segundo suplente:
JOSE ANTONIO ORDOÑEZ FERNANDEZ Tercer suplente:
ANEXO 1:
HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE
Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso.
GRUPO: Clases Teoricas-Practicas Biomecánica II: Fluidos (972486)
Calendario del grupo
CLASES DEL PROFESOR: GOMEZ BRAVO, MIGUEL ANGEL
HORARIO SIN ESPECIFICAR
CLASES DEL PROFESOR: MARIN GOMEZ, LUIS MIGUEL
CLASES DEL PROFESOR: MODESTO LOPEZ, LUIS BALAM
HORARIO SIN ESPECIFICAR
CLASES DEL PROFESOR: PORTILLA DE JUAN, FERNANDO DE LA
