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Oggetto:
Oggetto:

Fisica Applicata I

Oggetto:

Applied Physics I

Oggetto:

Anno accademico 2021/2022

Codice attività didattica
MED2941A
Docente
Prof.ssa Caterina Guiot (Titolare dell'insegnamento)
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
2
SSD attività didattica
FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Scritto
Tipologia unità didattica
modulo
Corso integrato
SCIENZE PROPEDEUTICHE E BIOMEDICHE - nuovo ordinamento (D.M. 270/04) (MED2941)
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi


Conferire le conoscenze di base dei principi della Fisica  necessari per la comprensione del funzionamento dei principali sistemi che costituiscono il corpo umano.


Giving the basic knowledge of the principles of Physics necessary for the understanding of the systems principles that affect the human body.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscere le basi fisiche delle metodiche e delle attrezzature utilizzate nella propria pratica professionale.

Know the physical bases of the methods and equipment used in your professional practice.

Oggetto:

Programma

-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.

-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). 

-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 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.

-le onde e le loro proprietà: parametri descrittivi, propagazione nei mezzi omogenei- fenomeni all'interfaccia -riflessione, rifrazione e diffusione.

-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.

-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.

-The movement of living beings: hints of kinematics and dynamics of the point in 1 and 2 dimensions, extended body mechanics, extension of the translational dynamics to rotational motion. Articulated motion, overview of the biomechanics of the joints. Extended elastic body and notes on the elastic characteristics of bones and tissues.

-The physics of blood circulation: inviscid and viscous fluid, laminar and turbulent motion and operation of the sphygmomanometer. Viscosity of the blood and its anomalies- Fundamentals of cardiac mechanics and energetics and regulation of vascular resistance.

- The physics of breathing: the laws of perfect gases - gas mixtures, partial pressures and the law of Dalton gas dissolved in liquids (Henry).

- metabolic processes: application of thermodynamics to the human body, ways of exchanging heat with the outside - methods of producing heat through oxidation of food - measurement of parameters related to metabolism - notes on the II principle of thermodynamics and energy efficiency of biological systems.

- the compartments and the free and transmembrane diffusion: concentration, molar flow and Fick's law - free diffusion and through membrane (partition coefficient) - diffusion between compartments with different partial gas pressures and gaseous exchanges in the alveolus - an overview of the ventilation / perfusion in the lungs.

- osmosis: osmotic pressure - Vant'Hoff law - concept of isotonicity, haemolysis - oncotic pressure.

-filtration and osmofiltration: filtering and osmofiltrating membranes - capillary starling model - renal filtration - dialysis principles.

- cellular resting and action potentials: ionic diffusion - generation of rest potential and Nerst's law - cell membrane model for ion exchanges - generation and characteristics of the action potential and its propagation. Extracellular registration of potentials (notes on EMG, EEG and cardiotocography) - physical principles in the detection of ECG - overview of electroprotection.

-waves and their properties: descriptive parameters, propagation in homogeneous means at the interface -refreshment, refraction and diffusion.

- sound and hearing: hearing and structure of the ear - intensity, sound sensation and their measurement - ranges of perception and audibility curve - notes on phonation and musical acoustics.

-light, vision and optical instruments simple geometric optics and Gauss approximations- image formation with mirrors, diopters and lens-eye structure and physical aspects of the vision process- visual defects and their visual acuity-resolution correction.

Oggetto:

Modalità di insegnamento

Lezioni ed esercitazioni.

Sono disponibili strumenti di autotest su quesiti V/F su piattaforma moodle

Lessons and exercises.

Self-test tools are available on T/F questions on the Moodle platform

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento


Soluzione di esercizi e risposte V/F.


Solution of exercises and answers T/F.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:


Le lezioni sono disponibili su piattaforma moodle.


Lessons are available on the moodle platform.



Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    01/03/2020 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/12/2022 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 20/10/2021 16:29
    Location: https://medcto.campusnet.unito.it/robots.html
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