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Oggetto:
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Fisica (canale B)

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PHYISCS

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Anno accademico 2017/2018

Codice dell'attività didattica
SME0175
Docente
Prof. Caterina GUIOT (Docente Titolare dell'insegnamento)
Corso di studi
[f007-c603] laurea magistrale a ciclo unico in Medicina e Chirurgia ex DM 270/04 - a torino
Anno
1° anno
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
5
SSD dell'attività didattica
FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Obbligatoria
Tipologia d'esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
Corso di scuola superiore
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Acquisizione di strumenti di analisi (anche minimamente quantitativa!) necessari per una ragionevole comprensione della fenomenologia fisica presente nelle materie che sono oggetto di studio nel corso di laurea.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Capacità di affrontare quesiti di fisica applicata alla medicina sia in forma numerica sia sotto forma di colloquio

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame consiste in una prova scritta con la risoluzione di 5-6 esercizi (16 domande in totale) e un orale. La prova scritta e la prova orale verteranno solo sugli argomenti e sui richiami trattati a lezione e preventivamente concordati con gli studenti del corso.

Scritto: Esercizi relativi agli argomenti di programma; orale: tre domande, di cui una a scelta dello studente, che possibilmente costituisca un contributo originale

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Programma

RICHIAMI DI MATE MATICA, ANALISI VETTORIALE E UNITÀ DI MISURA (Facoltativi)
UNITÀ 1 – Descrizione fisica dei macrosistemi biologici - Il movimento degli esseri viventi: cenni di cinematica e dinamica del punto in 1 e 2 dimensioni, meccanica del corpo esteso, estensione della dinamica traslazionale al moto rotazionale. Moto articolato, cenni alla biomeccanica delle articolazioni. Corpo esteso elastico e cenni sulle caratteristiche elastiche di ossa e tessuti. - La fisica della circolazione del sangue: fluido inviscido e viscoso, moto laminare e turbolento e funzionamento dello sfigmomanometro. Viscosità del sangue e sue anomalie - Cenni di meccanica e di energetica cardiaca e di regolazione delle resistenze vascolari. Forze viscose e loro implicazioni nel volo e nel nuoto, eritrosedimentazione. - La fisica della respirazione: le leggi dei gas perfetti- i miscugli di gas, le pressioni parziali e la legge di Dalton gas disciolti nei liquidi (Henry) – tensione superficiale, capillarità e legge di Laplace, meccanica alveolare - i processi metabolici: applicazione della termodinamica al corpo umano, modalità di scambio del calore con l’esterno – modalità di produzione del calore tramite ossidazione degli alimenti – misura dei parametri legati al metabolismo - cenni sul II principio della termodinamica e sul rendimento energetico dei sistemi biologici. - i fenomeni elettrici e magnetici: cariche, campo e potenziale, - capacità - calcolo del potenziale con il metodi di Gauss e del dipolo - moto delle cariche nei conduttori solidi (Ohm) e nei liquidi (Ohm generalizzato) - equilibri chimici – elettroforesi- campi magnetici – legge di Lorentz – momenti magnetici nella materia. - cenni sul principio della RMN
UNITÀ 2 – descrizione fisica dei microsistemi biologici - i compartimenti e la diffusione libera e transmembrana: concentrazione, flusso molare e legge di Fick – diffusione libera e attraverso membrana (coefficiente di partizione)- diffusione tra compartimenti con diverse pressioni parziali di gas e scambi gassosi negli alveoli – cenni sul rapporto ventilazione/perfusione nei polmoni. - l’osmosi: pressione osmotica - legge di Vant’Hoff- concetto di isotonicità, emolisi – pressione oncotica. – filtrazione e osmofiltrazione: membrane filtranti e osmofiltranti – modello di Starling dei capillari – filtrazione renale – principi della dialisi. - potenziali cellulari di riposo e di azione: diffusione ionica- generazione del potenziale di riposo e legge di Nerst – modello della membrana cellulare per scambi ionici – generazione e caratteristiche del potenziale di azione e sua propagazione. Registrazione extracellulare dei potenziali (cenni su EMG, EEG e cardiotocografia)- principi fisici nel rilevamento dell’ECG – cenni di elettroprotezione.
UNITÀ 3: propagazione per onde e modalità di percezione. - le onde e le loro proprietà: parametri descrittivi, propagazione nei mezzi omogenei- fenomeni all’interfaccia - riflessione, rifrazione e diffusione - principi di Fermat e di Huygens - interferenza, diffrazione e polarizzazione, confinamento e generazione di onde stazionarie. – suono e udito: udito e struttura dell’ orecchio - intensità, sensazione sonora e loro misura – ranges di percezione e curva di udibilità – cenni sulla fonazione e sull’ acustica musicale. - ultrasuoni: caratteristiche, generazione e trasduzione. Principi dell’ ecografia. Effetto Doppler- principi della dopplerflussimetria. onde elettromagnetiche: spettro e caratteristiche, descrizioni approssimate e loro validità-applicazioni alla polarimetria e alla diffrattometria - radiazione non ionizzante e ionizzante e cenni sulla dosimetria.- luce, visione e strumenti ottici semplici ottica geometrica e approssimazioni di Gauss- formazione delle immagini con specchi, diottri e lenti- struttura dell’occhio e aspetti fisici del processo della visione - difetti visivi e loro correzione acuità visiva - risoluzione – icroscopio semplice e composto. onde elettromagnetiche di alta energia: raggi X: generazione, interazione con la materia, applicazioni diagnostiche e terapeutiche - principi di microscopia elettronica – cenni sulla struttura nucleare e sulle reazioni utilizzate in medicina.

Richiami di fisica generale e applicazioni in ambito biologico e medico, con particolare riferimento ai prerequisiti del corso di fisiologia

Testi consigliati e bibliografia

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Nel sito Campusnet sono presenti le slides di tutte le lezioni.
- D. Scannicchio, Fisica biomedica, Edises, ISBN 978.88.795.9476.9
- G. Bellini, G. Manuzio, Fisica per le scienze della vita, Piccin, ISNBN 978.88.299.2061.7



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Ultimo aggiornamento: 03/08/2017 16:13
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