Salta ai contenuti. | Salta alla navigazione

Strumenti personali

FISICA BIOFISICA E STATISTICA

Anno accademico e docente
Non hai trovato la Scheda dell'insegnamento riferita a un anno accademico precedente? Ecco come fare >>
English course description
Anno accademico
2022/2023
Docente
ANTONINO PROTO
Crediti formativi
12
Periodo didattico
Primo Semestre

Obiettivi formativi

L'obiettivo del modulo di Fisica è introdurre le grandezze e i principi fondamentali della Fisica Classica. In particolare, gli argomenti trattati mirano a fornire gli strumenti necessari per la comprensione dei fenomeni fisici alla base delle attività motorie. Le lezioni e le esercitazioni guidate permetteranno di acquisire le competenze richieste per impostare in modo scientifico e quantitativo la risoluzione di semplici problemi in questo ambito.
L'obiettivo del modulo di Biofisica è presentare principi di Fisiologia cellulare, in particolare riguardo le cellule eccitabili (nervose e muscolari), di discutere i fenomeni che portano alla genesi e alla propagazione degli impulsi nervosi e di spiegare come questi si trasformino in contrazioni muscolari in seguito all’attivazione delle sinapsi nervo-muscolo. Gli argomenti trattati mirano a fornire gli strumenti necessari per la comprensione dei fenomeni biofisici alla base delle attività motorie. Le lezioni permetteranno di acquisire le competenze richieste per affrontare con adeguata preparazione i corsi che seguiranno nel triennio.
Il modulo si pone l'obiettivo di far acquisire gli strumenti per conoscere e saper interpretare le misure fondamentali utilizzate in ambito epidemiologico

Prerequisiti

------------------------------------------------------------
Modulo: 005417 - BIOFISICA
------------------------------------------------------------
Elementi di algebra. Elementi di trigonometria. Funzioni che trovano applicazione nello studio dei fenomeni naturali. Conoscenza di alcuni elementi del calcolo algebrico e della analisi funzionale. Fondamenti di biologia cellulare.
STATISTICA:
Conoscenze di base di aritmetica, e della lingua inglese (nel corso delle lezioni verranno forniti esempi tratti dalla letteratura scientifica).

------------------------------------------------------------
Modulo: 27149 - FISICA
------------------------------------------------------------
Elementi di algebra. Elementi di trigonometria. Funzioni che trovano applicazione nello studio dei fenomeni naturali. Conoscenza di alcuni elementi del calcolo algebrico e della analisi funzionale.

------------------------------------------------------------
Modulo: 65958 - STATISTICA E ANALISI DEI DATI
------------------------------------------------------------
Conoscenze di base di aritmetica, e della lingua inglese (nel corso delle lezioni verranno forniti esempi tratti dalla letteratura scientifica).

Contenuti del corso

------------------------------------------------------------
Modulo: 005417 - BIOFISICA
------------------------------------------------------------
FISICA
1. Grandezze fisiche: unità di misura e conversioni, il Sistema Internazionale, notazione scienti-fica. Grandezze scalari e vettoriali, operazioni tra vettori.
2. Cinematica: punto materiale, traiettoria e legge oraria. Velocità ed accelerazione. Moto rettili-neo uniforme ed uniformemente vario, moto circolare, moto armonico, moto parabolico, moti piani.
3. Dinamica: forze e leggi della dinamica. Forza di gravità: massa, peso e densità; esempi di altre forze fondamentali. Lavoro di una forza, energia potenziale e cinetica, conservazione dell'energia meccanica. Quantità di moto e sua conservazione.
4. Dinamica e Statica del corpo rigido: centro di massa, momento di una forza, leve. Cenni su momento angolare e momento di inerzia. Condizioni di equilibrio.
5. Fluidostatica: massa, volume e densità; pressione, principio di Pascal, pressione idrostatica (legge di Stevino), barometro di Torricelli, definizione di mmHg, principio di Archimede.
6. Fluidodinamica: portata ed equazione di continuità, teorema di Bernoulli, moto di un fluido vi-scoso, numero di Reynolds, formula di Poiseuille; cenni di idrodinamica nella circolazione san-guigna.
7. Termodinamica: definizione di sistema termodinamico, calore e temperatura, misura della temperatura, calore specifico e capacità termica. Trasformazioni di stato e calori latenti, primo principio della termodinamica. Gas perfetti. Cenni sul secondo principio della termodinamica.
8. Elettromagnetismo: legge di Coulomb, carica elettrica, principio di sovrapposizione, campo elettrico, linee di campo. Campo elettrico uniforme, differenza di potenziale, intensità di corren-te, legge di Ohm, circuiti con resistenze, resistenze in serie e in parallelo. Potenza elettrica ed ef-fetto termico della corrente. Cenni sul campo magnetico e le onde elettromagnetiche.


BIOFISICA
PRINCIPI DI BASE. Definizione di Biofisica. Acqua e soluzioni. Struttura molecolare dei lipidi, delle proteine e delle membrane. Richiami di elettricità, conduzione ionica ed elettronica, corrente e resistenza. Conduttori e isolanti. La legge di Ohm. Resistenza e reattanza. Le proteine di membrana e in soluzione. Diffusione e osmosi. Il potenziale di Nernst e l’equazione di Goldman-Hodgkin-Katz.
SEGNALI NERVOSI: Canali di membrana. Il potenziale di riposo. Il modello Hodgkin e Huxley. Voltage-clamp e patch-clamp. Il potenziale d’azione. Potenziali graduati e conduzione nelle fibre nervose. La giunzione neuromuscolare. Sinapsi eccitatorie e inibitorie. Integrazione spaziale e temporale dei segnali sinaptici. Farmacologia delle sinapsi. Recettori.
TECNICHE AVANZATE: Campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici. La registrazione extracellulare. Imaging tissutale statica e dinamica: PET, fPET, TAC, NMR e fNMR; risoluzione spaziale e temporale. Imaging a fluorescenza e fluorofori.
STATISTICA E ANALISI DEI DATI
- Elementi di base di statistica: variabili continue e categoriche e loro presentazione
- Misure di frequenza
- Misure di associazione; loro significato ed interpretazione
- Inferenza statistica; significato ed interpretazione degli intervalli di confidenza
- Verifica delle ipotesi negli studi
- Interpretazione del p-value; potenza statistica
- Meta-analisi (cenni)
- Number needed to treat e Number needed to harm
- Standardizzazione dei tassi
- Modalità di creazione e gestione di un database
- Presentazione dei risultati di uno studio

------------------------------------------------------------
Modulo: 27149 - FISICA
------------------------------------------------------------
Grandezze fisiche: unità di misura e conversioni, il Sistema Internazionale, notazione scienti-fica. Grandezze scalari e vettoriali, operazioni tra vettori.
Cinematica: punto materiale, traiettoria e legge oraria. Velocità ed accelerazione. Moto rettili-neo uniforme ed uniformemente vario, moto circolare, moto armonico, moto parabolico, moti piani.
Dinamica: forze e leggi della dinamica. Forza di gravità: massa, peso e densità; esempi di altre forze fondamentali. Lavoro di una forza, energia potenziale e cinetica, conservazione dell'energia meccanica. Quantità di moto e sua conservazione.
Dinamica e Statica del corpo rigido: centro di massa, momento di una forza, leve. Cenni su momento angolare e momento di inerzia. Condizioni di equilibrio.
Fluidostatica: massa, volume e densità; pressione, principio di Pascal, pressione idrostatica (legge di Stevino), barometro di Torricelli, definizione di mmHg, principio di Archimede.
Fluidodinamica: portata ed equazione di continuità, teorema di Bernoulli, moto di un fluido viscoso, numero di Reynolds, formula di Poiseuille; cenni di idrodinamica nella circolazione san-guigna.
Termodinamica: definizione di sistema termodinamico, calore e temperatura, misura della temperatura, calore specifico e capacità termica. Trasformazioni di stato e calori latenti, primo principio della termodinamica. Gas perfetti. Cenni sul secondo principio della termodinamica.
Elettromagnetismo: legge di Coulomb, carica elettrica, principio di sovrapposizione, campo elettrico, linee di campo. Campo elettrico uniforme, differenza di potenziale, intensità di corrente, legge di Ohm, circuiti con resistenze, resistenze in serie e in parallelo. Potenza elettrica ed effetto termico della corrente. Cenni sul campo magnetico e le onde elettromagnetiche.

------------------------------------------------------------
Modulo: 65958 - STATISTICA E ANALISI DEI DATI
------------------------------------------------------------
- Elementi di base di statistica: variabili continue e categoriche e loro presentazione
- Misure di frequenza
- Misure di associazione; loro significato ed interpretazione
- Inferenza statistica; significato ed interpretazione degli intervalli di confidenza
- Verifica delle ipotesi negli studi
- Interpretazione del p-value; potenza statistica
- Meta-analisi (cenni)
- Number needed to treat e Number needed to harm
- Standardizzazione dei tassi
- Modalità di creazione e gestione di un database
- Presentazione dei risultati di uno studio

Metodi didattici

------------------------------------------------------------
Modulo: 005417 - BIOFISICA
------------------------------------------------------------
Lezioni frontali
STATISTICA: Lezioni frontali e didattica assistita online

------------------------------------------------------------
Modulo: 27149 - FISICA
------------------------------------------------------------
Lezioni frontali

------------------------------------------------------------
Modulo: 65958 - STATISTICA E ANALISI DEI DATI
------------------------------------------------------------
Lezioni frontali

Modalità di verifica dell'apprendimento

FISICA
Esame scritto composto da quesiti e brevi esercizi riguardanti gli argomenti svolti a lezione. Risposta multipla, con 5 possibili risposte di cui solo una corretta.
BIOFISICA
Esame scritto composto da 60 domande a risposta “Vero” o “Falso”. Ogni risposta corretta vale 1 punto, ogni risposta errata vale -1 punti, ogni risposta non data vale 0 punti. Il voto di sufficienza (18/30) è raggiunto con 36 punti. Durata 60 minuti.
STATISTICA E ANALISI DEI DATI
Esame scritto con quiz a risposta multipla. Per ogni domanda sono possibili da 1 a 4 risposte esatte. delle quali possono essere corrette 1, 2, 3 o tutte e 4. Per ogni risposta errata o non indicata, viene tolto metà del punteggio della domanda. In caso di due o più risposte errate o non date in una domanda, l'intero punteggio della domanda verrà tolto. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18).

IL VOTO FINALE RISULTERÀ DALLA MEDIA PONDERATA DEI VOTI CONSEGUITI IN CIASCUNA PROVA

Testi di riferimento

------------------------------------------------------------
Modulo: 005417 - BIOFISICA
------------------------------------------------------------
FISICA
- Borsa F. & Lascialfari A., PRINCIPI DI FISICA: per indirizzo biomedico e farmaceutico,
III edizione (2020) EdiSES.
- Scannicchio D. & Giroletti E., ELEMENTI DI FISICA BIOMEDICA, Edises
- Corbino R., PROBLEMI DI FISICA BIOMEDICA, EdiSES

BIOFISICA
Indicazioni sui testi consigliati verranno fornite a lezione

STATISTICA E ANALISI DEI DATI
- Dispense ed eventuale altro materiale fornito dal docente.
- Testo consigliato: Manzoli L, Villari P, Boccia A. Epidemiologia e management in sanità. Elementi di Metodologia. Edi-Ermes, II ed.


------------------------------------------------------------
Modulo: 27149 - FISICA
------------------------------------------------------------
- Serway - Jewett, Fondamenti di Fisica, 2022, Edises.
- Borsa F. & Lascialfari A., PRINCIPI DI FISICA: per indirizzo biomedico e farmaceutico,
III edizione (2020) EdiSES.
- Scannicchio D. & Giroletti E., ELEMENTI DI FISICA BIOMEDICA, Edises
- Corbino R., PROBLEMI DI FISICA BIOMEDICA, EdiSES.
- Esercizi di fisica. Guida ragionata alla soluzione,
di Jr. J. R. Gordon, R. V. McGrew, R. A. Serway, J. W. Jewett.

------------------------------------------------------------
Modulo: 65958 - STATISTICA E ANALISI DEI DATI
------------------------------------------------------------
- Dispense ed eventuale altro materiale fornito dal docente.
- Testo consigliato: Manzoli L, Villari P, Boccia A. Epidemiologia e management in sanità. Elementi di Metodologia. Edi-Ermes, II ed.