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Oggetto:
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CI - Basi fisiche e fisiologiche dell'organismo umano e metodologia statistica

Oggetto:

Anno accademico 2011/2012

Docenti
Prof. Pasquale PAGLIARO (Docente Responsabile del Corso Integrato)
Prof. Giuseppe MIGLIARETTI (Docente Titolare dell'insegnamento)
Prof. Claudia PENNA (Docente Titolare dell'insegnamento)
Prof. Ada Maria SOLANO (Docente Titolare dell'insegnamento)
Daniele MANCARDI (Docente Titolare dell'insegnamento)
Raffaella RASTALDO (Docente Titolare dell'insegnamento)
Corso di studi
[f007-c602] laurea a ciclo unico in medicina e chirurgia - san luigi
Anno
1° anno
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
13
SSD dell'attività didattica
BIO/09 - fisiologia
FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
MED/01 - statistica medica
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Il corso fornisce le conoscenze di fisica, fisiologia e statistica necessari alla professione del medico chirurgo, con enfasi al carattere scientifico della pratica medica. Lo studente dovrà: - Conoscere e saper applicare le leggi e i principi della fisica necessari per comprendere il funzionamento dei sistemi del corpo umano e per utilizzare la strumentazione biomedica; - Utilizzare e interpretare i risultati di una analisi statistica sia per approfondimenti sul campione in studio sia per una comunicazione chiara dei dati fisiologici o clinici; - Comprendere e descrivere il funzionamento degli organi e degli apparati del corpo umano, i meccanismi di controllo e le modalità secondo cui organi ed apparati cooperano nel mantenere gli equilibri energetici, l'organizzazione chimico-fisica dell’organismo e le modalità attraverso le quali si svolgono i rapporti tra l’organismo e l’ambiente per una migliore comprensione delle patologie. ----------------------------------- The course provides the knowledge of physics, physiology and statistics needed for the profession of physician, with emphasis on the scientific nature of the medical practice. The student should: - Know and be able to apply the laws and principles of physics needed to understand the functioning of the human-body systems and to use the biomedical instrumentation; - Use and interpret the results of a statistical analysis for a deeply understanding of the studied sample and for a clear communication of either physiological or clinical data; - Understand and describe the organs and systems of the human body, the control mechanisms and the manner in which organs and systems work together in maintaining the energy balance, aiming to a better understanding of diseases. The student should be able to describe the biochemical and physical organization of the human body and its functional organization in relation with the environment.

Oggetto:

Programma

ITALIANO

Statistica descrittiva

La Statistica nella ricerca clinica. Variabili statistiche e indicatori di sintesi. Valore atteso.

Curve di distribuzione

Introduzione. Distribuzione gaussiana.

Probabilità

Definizione e stima della probabilità di un evento. Deviata standardizzata (Z). Errore nella stima.

Grandezze fisiche

Grandezze fisiche e unità di misura.

Biomeccanica

Cinematica. Dinamica. Lavoro e energia. Principi di conservazione. Statica e leve. Elasticità.

Elettricità e magnetismo

Atomo. Carica elettrica. Forza, campo e potenziale elettr. Capacità. Intensità di corrente e legge di Ohm. Elettroforesi. Forza di Lorentz. Elementi di e.m..

Membrane, Eccitabilità e comunicazione fra cellule

Composizione e funzione delle membrane cellulari. Trasporto passivo e attivo. Endo-esocitosi. Giunzioni intercellulari. Proprietà passive di membrana. I canali ionici. Equazioni di Nernst, Gibbs-Donnan e Goldmann. Potenziale di membrana a riposo, graduato e d’azione. Propagazione di impulsi nervosi. Sinapsi elettrica e chimica. Neurotrasmettitori e recettori. Integrazione, plasticità e facilitazione sinaptica.

I muscoli

Struttura e funzione del muscolo scheletrico: accoppiamento eccitazione-contrazione. Biofisica del muscolo: contrazione isometrica e isotonica, curva tensione-lunghezza e carico velocità. Scossa muscolare e tetano. Muscolo cardiaco: contrazione e potenziali d’azione. Muscolo liscio dei vasi e dei visceri: contrazione e regolazione neurormonale.

Il sistema nervoso: sensitivo e motorio

Unità motorie e archi riflessi. Trasduzione sensoriale. Sistema somato-sensoriale. Il dolore: recettori, iperalgesia, riflesso assonico. Corteccia somestesica.

Corteccia motoria primaria e premotoria. Organizzazione dei movimenti. Controllo della postura. Controllo corticale, cervelletto e gangli della base.

Il sistema nervoso autonomo

Suddivisione, organizzazione e funzioni del SNA.

Meccanica dei fluidi

Pressione. Principi di Pascal e Archimede. Portata. Teorema di Bernoulli. Viscosità. Resistenza idrodinamica. Moto turbolento. Sedimentazione.

Il sistema cardio-vascolare

Organizzazione generale e anatomia funzionale del cuore e dei vasi. Lavoro cardiaco. La gettata cardiaca. La legge di Starling. Elettrocardiogramma. Pressione, flusso e resistenza dei vasi. Regolazioni delle funzioni cardiovascolari: controllo intrinseco ed estrinseco. I barocettori e altri riflessi cardiovascolari. Microcircolazione. I circoli distrettuali. Adattamenti fisiologici in condizioni particolari. Cenni fisiopatologici su ipertensione, ischemia/riperfusione e insufficienza cardiaca.

Calorimetria, termodinamica e metabolismo

Temperatura. Calore e sua propagazione. Gas perfetti e miscele. Elementi di termodinamica. Gas reali e vapor saturo. Legge di Henry. Metabolismo.

Fenomeni di superficie, diffusione e osmosi

Tensione superficiale. Legge di Laplace. Capillarità. Diffusione. Osmosi.

Respirazione

Struttura e funzione del sistema respiratorio. Meccanica respiratoria. Fisica degli scambi e trasporti dei gas. Controllo della respirazione.

La funzione renale

I liquidi corporei. Il nefrone e il circolo renale. Filtrazione glomerulare. Clearance renale. Formazione, composizione, diluizione e concentrazione dell’urina. Sistema renina-angiotensina-aldosterone e ADH. Acidificazione dell’urina. Regolazione del pH plasmatico. Stati di acidosi e di alcalosi. Minzione. Emodialisi.

Apparato gastrointestinale

Fisiologia dell’epitelio e motilità del tubo digerente. Funzioni che avvengono nelle varie sezioni dell’apparato digerente. Digestione e assorbimento dei nutrienti.

Onde: acustica e ottica

Generalità. Riflessione e rifrazione. Interferenza. Acustica. Onde e.m.. Ottica fisica e geometrica.

I Sensi Speciali

Occhio. Orecchio. Sistema gustativo e olfattivo.

Il sistema endocrino

Meccanismo d’azione dei principali ormoni.

 

 

 

INGLESE (Nota: il testo verrà utilizzato per la compilazione del Diploma Supplement)

Statistical descriptive analysis

Statistical methods in clinical research. Examples from literature. Statistical variable definition. Descriptive methods. Expected value.

Distribution curves

Introduction to distribution curves. Normal distribution.

Probability

Event probability. Z-score. Estimation errors.

Physical quantities

Physical quantities and units.

Biomechanics

Kinematics. Dynamics. Work and energy. Conservation principles. Statics and levers. Elasticity.  

Electricity and magnetism

Atom. Electric charge. Elec. force, field and potential. Capacitance. Elec. current and Ohm’s law. Electrophoresis. Lorentz force. Basics of electromagnetism.

Membrane Physiology; Nerve and Muscle

Cell membrane and its function. Passive and active transport. Endo-exocytosis. Intercellular junctions. Passive membrane properties. Ion channels. Nernst, Gibbs-Donnan and Goldmann equations. Resting membrane potential. Initiation and propagation of nerve impulses. Electrical and chemical synapses. Neurotransmitters and receptors. Synaptic integration, plasticity and facilitation.

The muscles

Structure and function of skeletal muscle: excitation-contraction coupling. Biophysics of muscle: isometric and isotonic contraction, length-tension curve and relation of velocity loading. The twitch and muscular tetanus. Cardiac muscle: contraction and action potential. Vascular and viscera smooth muscle: neurohormonal regulation of contraction.

Nervous system: sensory and motor system

Motor unit and reflex arcs. Sensory transduction. Somatosensory system. Pain receptors, hyperalgesia, reflex axons. Somatosensory cortex. Primary motor and premotor cortex. Organization of movements. Control of posture. Cortical control, cerebellum and basal ganglia.

Autonomic nervous system

General organization and functions of autonomic nervous system.

Fluid mechanics

Pressure. Pascal and Archimedes’ principles. Continuity equation. Bernoulli’s equation. Viscosity. Hydrodynamic resistance. Turbulent flow. Sedimentation.

Cardio-vascular system

General organization and functional anatomy of heart and vessels. Cardiac work. Control of cardiac output. Starling's law. Electrocardiogram. Pressure flow and vascular resistance. Regulation of cardiovascular function: intrinsic and extrinsic control. Baroreceptor reflex and other cardiovascular reflexes. Microcirculation. Specialization in individual circulations. Physiological adaptations to specific conditions. Cardiovascular responses in physiopathological situations: hypertension, ischemia/reperfusion and heart failure.

Calorimetry, termodynamics and metabolism

Temperature. Heat and its propagation. Perfect gas and mixtures. Basics of termodynamics. Real gas and saturation vapour pressure. Henry’s law. Metabolism.

Surface phenomena, diffusion and osmosis

Surface tension. Laplace pressure. Capillary action. Diffusion. Osmosis.

Respiration

Structure, function and mechanisms of respiratory system. Physics of exchange and transport of gases. Control of breathing.

Renal function

The body fluids. Nephron and renal circulation. Glomerular filtration. Renal clearances. Formation and composition of urine. Dilution and concentration of urine and ADH. Renin-angiotensin-aldosterone system. Acidification of urine. Regulation of acid-base balance. Acidosis and alkalosis. Micturition. Hemodialysis.

Gastrointestinal physiology

General principles of gastrointestinal function: secretory and motility physiology in various sections of alimentary tract. Digestion and absorption of various foods.

Waves: acoustics and optics

Characteristics. Reflection and refraction. Interference. Acoustics. Electromagnetic waves. Physical and geometrical optics.

Special Senses

The eye. The ear and sense of hearing. The chemical senses: taste and smell.

Endocrine system

Mechanism of action of the main hormones.

Testi consigliati e bibliografia



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Note

BIO/09 - Fisiologia - 9 CFU FIS/07 - Fisica - 3 CFU MED/01 - Statistica - 1 CFU

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Moduli didattici

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Ultimo aggiornamento: 02/10/2012 09:22
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