Nazwa przedmiotu:
Metody inżynierskie w zagadnieniach fizjologii
Koordynator przedmiotu:
prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Sosnowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inzynieria Chemiczna i Procesowa
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
IC.MBI105
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2016/2017
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim wynikające z planu studiów 30 2. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach konsultacji 4 3. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach zaliczeń i egzaminów 5 4. Przygotowanie do zajęć (studiowanie literatury, odrabianie prac domowych itp.) 5 5. Zbieranie informacji, opracowanie wyników 5 6. Przygotowanie sprawozdania, prezentacji, raportu, dyskusji - 7. Nauka samodzielna – przygotowanie do zaliczenia/kolokwium/egzaminu 6 Sumaryczne obciążenie studenta pracą 55 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,3 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Limit liczby studentów:
60
Cel przedmiotu:
1 Celem wykładu jest zapoznanie studentów z metodami ilościowymi służącymi do analizy procesów fizjologicznych. 2 Przedstawienie zagadnień transportu pędu w organizmie ludzkim. 3 Omówienie zagadnienia wymiany energii i masy w organizmie ludzkim. 4 Przedyskutowanie wybranych zastosowań inżynierii chemicznej w optymalizacji układów podawania leków i sztucznych narządach.
Treści kształcenia:
Wykład: 1. Ilościowa analiza funkcjonowania organizmu ludzkiego – rozważenie różnych koncepcji: organizm jako złożony układ procesowy; zestaw parametrów standardowych ("standard man"); podejście ilościowe w oparciu o zasady bilansowania; dekompozycja organizmu na podukłady bilansowe: schematy blokowe, modele kompartmentowe, modele regionalne (krew/tkanka). Elementy farmakodynamiki. 2. Omówienie zagadnień dotyczących ruchu ciepła w organizmie i wymiany ciepła z otoczeniem. Bilans energetyczny organizmu. 3. Hydrodynamika układu krwionośnego: charakterystyka fizykochemiczna i reologiczna krwi. Omówienie zagadnień dotyczących przepływu w naczyniach krwionośnych i krążenia pozaustrojowego. 4. Struktura geometryczna układu oddechowego. Przedstawienie mechaniki płuc i wentylacji oraz omówienie parametrów oddechowych i wymiany gazowej w płucach - podejście inżynierskie. 5. Przykłady rozwiązań równania przepływu gazu w drzewie oskrzelowym. Mechanizmy depozycji i kliransu cząstek aerozolowych. 6. Dynamika surfaktantu płucnego i efekty kapilarne w układzie oddechowym oraz wpływ na mechanikę oddychania i klirans. Przedstawienie wpływu czynników wziewnych na zaburzenia funkcji surfaktantu. 7. Inhalatory, aerozole medyczne i techniczne problemy aerozoloterapii. Standardowe metody pomiaru cząstek aerozolowych (zalecenia Farmakopei, FDA i EMA) – dodatkowo: demonstracja metod pomiarów w laboratorium. 8. Procesy permeacyjne w organizmie i ich realizacja w sztucznych narządach (sztuczna nerka, sztuczna wątroba).
Metody oceny:
Egzamin pisemny.
Egzamin:
tak
Literatura:
Podstawowa: 1. D.O. Cooney, Biomedical engineering principles: an introduction to fluid, heat and mass transport processes, Marcel Dekker Inc., NY-Basel, 1976. 2. T. Sosnowski, Aerozole wziewne i inhalatory (wyd.2 – seria: Inżynieria Procesów Biomedycznych), IChiP PW, Warszawa, 2012. 3. A. Moskal, A. Penconek, Przepływy w organizmie człowieka: wstęp do biomechaniki płynów (seria: Inżynieria Procesów Biomedycznych), IChiP PW, Warszawa, 2012. Uzupełniająca: 1. G. Pawlicki, Podstawy inżynierii medycznej, OWPW, Warszawa, 1997.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W1
Ma wiedzę niezbędną do zrozumienia mechanizmów fizykochemicznych wybranych procesów fizjologicznych, systemów podawania leków oraz sztucznych narządów
Weryfikacja: egzamin pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: K_W04, K_W07, K_W12
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W02, T2A_W03, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W05

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U1
Potrafi ocenić i dobrać odpowiednie rozwiązania techniczne w zakresie dostarczania leków i zastosowania sztucznych narządów
Weryfikacja: egzamin pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: K_U11, K_U17
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09, T2A_U18

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt KS1
Potrafi przekazać informacje o nowoczesnych zastosowaniach inżynierii chemicznej i procesowej do rozwiązywania problemów z obszaru fizjologii w sposób zrozumiały
Weryfikacja: egzamin pisemny
Powiązane efekty kierunkowe: K_K05
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K07