En las últimas décadas la Biomecánica ha adquirido una gran preponderancia, reflejándose en el mundo académico como disciplina obligatoria en todas las universidades. Esta asignatura se presenta desde el punto de vista de la bioingeniería, la fisiología y las aplicaciones biomédicas, donde tratamos de guardar un equilibrio entre los temas biológicos de gran contenido descriptivo y la mecánica.

El objetivo que se persigue en esta asignatura es introducir al alumno en el estudio mecánico del sistema músculo esquelético, aplicando las leyes de la mecánica para describir su comportamiento y estudiar sus funciones. Por tanto, en ella se estudia los aspectos científicos y tecnológicos que conllevan los procesos de formación, degeneración y reparación de los sistemas biológicos mediante biomateriales.

Se estudian los biomateriales, materiales implantables en un organismo vivo, naturales o artificiales, compatible biológicamente con el cuerpo humano y que se utilizan para reparar o remplazar un tejido natural dañado e incluso tejidos de órganos.

También se estudia el modelado de tejidos aplicando métodos de formulación de modelos continuos para tejidos biológicos. En matemáticas la definición clásica de continuo o material continuo es un isomorfismo del sistema de números reales en un espacio euclídeo tridimensional. De aquí que la definición clásica de un material continuo no es compatible con el concepto físico, y por tanto hay que modificarla antes de poder aplicarla a los tejidos biológicos.

La presente guía pretende proporcionar al estudiante una visión general de la asignatura, con el objetivo de ayudarle a conocer los conocimientos que se imparten en ella, su ubicación en el plan de estudios, la metodología seguida y la necesidad de cursarla para adquirir las competencias que debe proporcionarle la titulación del Master Universitario en Tecnologías Industriales.

La asignatura Biodinámica y Biomateriales del Máster Universitario en Tecnologías Industriales, se integra dentro de la oferta de materias optativas del área de conocimiento de Ingeniería Mecánica, en el programa figura como una asignatura de carácter optativo de 4,5 créditos ECTS que se imparte durante el primer semestre. En el plan de estudios figura como una asignatura optativa en los itinerarios de Ingeniería Mecánica, Ingeniería de Construcción y Fabricación y en el itinerario de Tecnologías Aplicadas al Medio Ambiente. Sin embargo, para cualquier alumno que quiera acceder a las líneas de Investigación ofertadas en el área de conocimiento de Ingeniería Mecánica, esta asignatura será obligatoria y constituye el fundamento específico para la línea de investigación en Comportamiento mecánico de biomateriales y prótesis. La asignatura viene a ampliar los conocimientos adquiridos por el alumno durante los estudios de grado, en disciplinas cómo la Biomecánica.

Esta asignatura le formará para adquirir algunas de las competencias generales recogidas en el plan de Estudios tales como: buscar, obtener, procesar y comunicar información (oral, impresa, audiovisual, digital o multimedia), transformarla en conocimiento y aplicarla en los procesos de enseñanza y aprendizaje en las materias propias de la especialización cursadas.

Las principales competencias que se pretenden alcanzar son:

• Adquirir los fundamentos teóricos y experimentales de la anatomía del sistema músculo esquelético (hueso, cartílago, tendones y ligamentos) y sistema circulatorio (arterias, venas).
• Los conocimientos de las propiedades mecánicas de los biomateriales a implantar.
• Los fundamentos teóricos y prácticos para la modelización de los materiales, biológicos y no biológicos, mediante técnicas computacionales.

La asignatura no tiene requisitos específicos, puesto que los estudiantes que la cursan ya poseen las titulaciones técnicas que dan legalmente acceso al  Máster. No obstante  para su adecuado seguimiento y aprovechamiento se precisan conocimientos, a nivel de grado universitario, de algunas de las siguientes disciplinas:

• Mecánica y Tª. de Mecanismos.
• Elasticidad y Resistencia de Materiales.
• Mecánica de medios continuos y/o Tecnología de Materiales.

Es recomendable una buena comprensión de textos científico-técnicos escritos en inglés para ampliar los conocimientos sobre biomateriales y sobre la biodinámica de los sistemas biológicos.

COLABORADORES DOCENTES EXTERNOS

Las actividades de tutorización y de seguimiento de los aprendizajes de la asignatura se realizan a través del Curso Virtual, implantado en la plataforma oficial de la UNED para enseñanzas oficiales de postgrado. A dicha plataforma se accede a través de la página principal de la Web de la UNED, mediante el enlace UNED-e, con las claves que se facilitan al formalizar la matrícula.

También pueden formularse consultas generales en la dirección de correo electrónico al equipo docente de la asignatura Profesora Sánchez: msanchez@ind.uned.es  o consultando al teléfono 91-3986434

Las consultas o envíos postales deberán dirigirse, preferentemente, a:

Miryam Sánchez Sánchez

Dpto. de Ingeniería Mecánica

E.T.S. de Ingenieros Industriales. UNED

C/ Juan del Rosal, 12; Ciudad Universitaria

28040-MADRID

El horario de atención personal al alumno será los martes por la mañana de 10 a 14 horas en el despacho 1.43 de la ETSI Industriales o cualquier otro día, previa cita, con la profesora.

Competencias Básicas:

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales:

CG01 - Desarrollar capacidad de análisis y síntesis de la información científico-técnica

CG02 - Adquirir el conocimiento de los métodos y técnicas de investigación

CG03 - Adquirir destrezas en la búsqueda y gestión bibliográfica y documental

CG04 - Desarrollar capacidad de razonamiento crítico

CG05 - Desarrollar habilidades técnicas, de análisis y síntesis: resolución de problemas, toma de decisiones y comunicación de avances científicos.

CG06 - Desarrollar habilidades sistémicas (metodológicas): aplicación de conocimientos; habilidades en investigación; y creatividad

Competencias Específicas:

CE8 - Tomar conciencia de la importancia de la adquisición del conocimiento científico a la luz de la teoría de la ciencia actual, así como de la diversidad metodológica

El objetivo fundamental de la asignatura es que el alumno adquiera los conocimientos y técnicas precisas para resolver los diferentes problemas que ocurren en y con los tejidos biológicos, así como, en su interacción con las prótesis o con los medicamentos necesarios para su estabilización.

 Como objetivos específicos  podemos señalar los siguientes:

• Conocimiento de la estructura y composición de los elementos que forman el sistema músculo esquelético y circulatorio
• Estudio de los biomateriales, su biocompatibilidad y su duración, ya que estos biomateriales tienen que permanecer en contacto con los tejidos vivos.
• Modelización mediante métodos numéricos de estructuras biomateriales y orgánicas. 

 Como objetivos generales podemos señalar los siguientes:

• Revisar e interpretar artículos científicos.
• Recopilar información que complete el material propuesto.
• Recopilar, organizar y utilizar el material estudiado con el fin de integrar y construir descripciones que identifiquen y sinteticen los aspectos de mayor interés.
• Debatir, preguntar, criticar, presentar, juzgar, contrastar, ilustrar, demostrar y reconocer los trabajos de otros compañeros y el suyo propio para facilitar las tareas de colaboración exigidas.
• Apreciar y valorar los conocimientos y destrezas adquiridos comparando el trabajo propio con el trabajo de sus compañeros.

La asignatura Biodinámica y Biomateriales tiene las siguientes características generales:

• Es una asignatura a distancia según modelo metodológico implantado en la UNED. Al efecto se dispondrá de los recursos incorporados al Curso virtual de la asignatura al que se tendrá acceso a través del portal de enseñanza virtual UNED-e.
• En general, el trabajo autónomo es una parte muy importante de la metodología a distancia por lo que es aconsejable que cada estudiante establezca su propio ritmo de estudio de manera que pueda abordar el curso de forma continuada y regular.
• La asignatura es de carácter teórico, pero con directa aplicación práctica a los modelos numéricos biológicos, por lo que los planteamientos teóricos servirán para modelizarlos.

Teniendo en cuenta todo lo anterior, debe abordar el estudio de la asignatura comenzando por una lectura detenida de la guía de la asignatura y el progresivo estudio de cada uno de los capítulos de los textos que se les recomienda. 

Tras el estudio de las unidades didácticas, el alumno deberá realizar un trabajo final de síntesis sobre el tema que más le haya interesado y que esté relacionado con el temario impartido en la asignatura. El equipo docente deberá dar previamente el visto bueno al tema elegido.

Los alumnos que lo deseen podrán asistir durante el curso a una sesión en la sede central sobre modelización de tejidos y ensayos, esta sesión no es de carácter obligatorio y se valorará positivamente, pudiendo incrementar la nota final hasta un 10%. En esta sesión se mostrará el proceso llevado a cabo para la realización de ensayos mecánicos en muestras de tejido biológico y además se estudiará un caso práctico de modelado y simulación de un sistema biológico a través de un TAC, y el proceso que se realiza para el ajustes de parámetros, el modelado y la simulación.

Se añadirán, además, una serie de apuntes básicos para el seguimiento de la asignatura en formato pdf dentro del curso virtual. 

Los dos libros publicados por la editorial Springer nos dan una idea muy amplia del tema de la biomecánica y se estudian en Universidades de habla inglesa

¿Hay prácticas en esta asignatura de cualquier tipo (en el Centro Asociado de la Uned, en la Sede Central, Remotas, Online,..)? 

No

La realización de este trabajo puede requerir el empleo de equipamiento físico o informático específico. En estos casos se gestionará el acceso de los estudiantes que lo requieran, adaptándose en todo lo posible a sus posibilidades y disponibilidades.

Por otra parte, resulta del todo necesario que los estudiantes dispongan –o al menos tengan posibilidad de acceso regular– de un ordenador personal con capacidad de conexión a internet. En el caso de tener que instalar aplicaciones específicas de comunicación por red, se darán al estudiante instrucciones adecuadas, así como direcciones de acceso a software libre disponible.

Se incluirán textos o artículos sobre algunos temas que ayudaran a la mejor compresión de la asignatura y nos ayudaran a seguir la evolución de esta disciplina en desarrollo y, por tanto, de rápida evolución.

También se realizará una sesión de prácticas optativas que será anunciada previamente en la plataforma.