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FISICA BIOFISICA E STATISTICA

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2022/2023
Docente
LUCIANO FADIGA
Crediti formativi
12
Periodo didattico
Primo Semestre

Obiettivi formativi

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Modulo: 005417 - BIOFISICA
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FISICA
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.
BIOFISICA
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.
STATISTICA E ANALISI DEI DATI
Il modulo si pone l'obiettivo di far acquisire gli strumenti per conoscere e saper interpretare le misure fondamentali utilizzate in ambito epidemiologico

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Modulo: 27149 - FISICA
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FISICA
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.
BIOFISICA
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.
STATISTICA E ANALISI DEI DATI
Il modulo si pone l'obiettivo di far acquisire gli strumenti per conoscere e saper interpretare le misure fondamentali utilizzate in ambito epidemiologico

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Modulo: 65958 - STATISTICA E ANALISI DEI DATI
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Il modulo si pone l'obiettivo di far acquisire gli strumenti per conoscere e saper interpretare le misure fondamentali utilizzate in ambito epidemiologico

Prerequisiti

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Modulo: 005417 - BIOFISICA
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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).

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Modulo: 27149 - FISICA
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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).

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

Contenuti del corso

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Modulo: 005417 - BIOFISICA
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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

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Modulo: 27149 - FISICA
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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

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Modulo: 65958 - STATISTICA E ANALISI DEI DATI
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- 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

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

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Modulo: 27149 - FISICA
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Lezioni frontali
STATISTICA: Lezioni frontali e didattica assistita online

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Modulo: 65958 - STATISTICA E ANALISI DEI DATI
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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

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Modulo: 005417 - BIOFISICA
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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.


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Modulo: 27149 - FISICA
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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.


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Modulo: 65958 - STATISTICA E ANALISI DEI DATI
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- 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.