Bioelektromagnetika
Osnovni podatki
Nosilec: Tadej Kotnik
Vrsta predmeta: Obvezni-strokovni
Število kreditnih točk: 6
Semester izvajanja: 1. semester
Koda predmeta: 64281
Predmet se izvaja na: Elektrotehnika 2. stopnja
Opis predmeta
Elektromagnetni spekter in kratek pregled bioloških učinkov: neionizirna sevanja ter fizikalne osnove njihovih interakcij, termični učinki, netermični učinki; ionizirna sevanja in njihovi biološki učinki
Viri elektromagnetnih polj: statično magnetno polje, nizkofrekvenčna elektromagnetna polja (0-100 kHz), visokofrekvenčna elektromag-netna polja in sevanja (100 kHz-300 GHz).
Merjenje in dozimetrija: pregled merilnih me-tod in standardov, eksperimentalna dozime-trija, numerična dozimetrija, mikrodozimetrija.
Biološka snov v elektromagnetnem polju: statično električno in magnetno polje, nizkofrekvenčna polja (disociacija in elektrolitske raztopine, prevajanje, elektroliza in polarizacija, električne lastnosti celic in tkiv), visokofrekvenčna polja in sevanja (frekvenčna odvisnost električnih lastnosti celic in tkiv, bližnje in daljnje polje, vdorna globina, absorpcija energije, segrevanje).
Mehanizmi interakcij: električne lastnosti celic in tkiv, interakcije s šibkimi polji (mikroelektroforeza, resonančni modeli), interakcije z močnimi polji (sila na nabite delce, interakcije z vzdražnimi tkivi, termične interakcije), elektroporacija.
Pregled laboratorijskih in epidemioloških raziskav: raziskave in vitro, raziskave na rastlinah in živalih in vivo, epidemiološke študije, pregled stanja raziskav v svetu.
Ocena zdravstvenega tveganja, preventivni vidiki in strategija razvoja: analiza tveganj zaradi prisotnosti elektromagnetnih polj, kontrola eksperimentalnih pogojev, ponovljivost eksperimentalnih polj, načelo previdnosti, zaščita pred polji in sevanji.
Uporaba električnih tokov ter elektro-magnetnih polj in sevanj v medicini: srčni spodbujevalniki in defibrilatorji, funkcionalna in protibolečinska električna stimulacija, elek-troporacija, elektrokirurgija, elektrotermija.
Standardi in mejne vrednosti: izhodišča, mednarodna priporočila, pravna ureditev.
Cilji
Predstaviti znanstveno utemeljene mehanizme interakcij elektromagnetnih polj in sevanj z biološkimi sistemi, predstaviti vire polj in sevanj, merjenje in dozimetrijo, pomembnejše laboratorijske in epidemiološke raziskave ter znanstveno izoblikovane mejne vrednosti.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja, laboratorijske vaje za pridobivanje samostojnih praktičnih izkušenj z metodami in napravami za eksperimentalno in numerično dozimetrijo in modeliranje ter določanje električnih lastnosti bioloških tkiv, individualne seminarske naloge za seznanitev z epidemiološkimi študijami in njihovo kritično ovrednotenje.