Obiettivi Formativi

Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito le conoscenze di base di chimica inorganica ed organica. Possedere le conoscenze sulla struttura atomica e molecolare, legami e proprietà degli elementi, proprietà fisiche della materia, proprietà dello stato di soluzione, equilibri chimici ed in soluzione acquosa, principi di termodinamica ed elettrochimica. Conoscere la struttura delle molecole organiche, la classificazione e le caratteristiche dei composti organici,la reattività dei gruppi funzionali della chimica organica, la struttura e le caratteristiche funzionali dei composti di interesse biologico : carboidrati, lipidi, aminoacidi e proteine. Attraverso il modulo di Fisiologia gli studenti saranno in grado di comprendere tutti i processi fisiopatologici che caratterizzano il corpo umano. Tali conoscenze permetteranno di acquisire i concetti fondamentali su cui si basano le funzioni vitali delluomo e i meccanismi cellulari dei sistemi biologici. Il programma del corso sarà incentrato sui principali aspetti funzionali dei diversi organi ed apparati del corpo umano, dimostrando come i principi fisiologici possono guidare in modo determinante la pratica radiologica.

Learning Goals

At the end of the course the student will have acquired the basic knowledge of inorganic and organic chemistry. Having knowledge about atomic and molecular structure, bonding and properties of the elements, physical properties of matter, properties of the solution state, and chemical equilibria in aqueous solution, principles of thermodynamics and electrochemistry. Know the structure of organic molecules, the classification and the characteristics of organic compounds, the reactivity of the functional groups of organic chemistry, the structure and functional characteristics of the compounds of biological interest: carbohydrates, lipids, amino acids and proteins. Through the Physiology module, students will be able to understand all the pathophysiological processes that characterize the human body. This knowledge will allow to acquire the fundamental concepts on which human vital functions and the cellular mechanisms of biological systems are based. The program of the course will focus on the main functional aspects of the different organs and systems of the human body, demonstrating how physiological principles can guide the radiological practice in a decisive way.

Metodi didattici

Lattività didattica si svolge in aula, verte su lezioni frontali con dibattito con gli studenti sulle tematiche trattate e con l ausilio di diapositive e filmati esplicativi. Le verifiche in itinere vengono fatte invitando gli studenti a rispondere a domande sugli argomenti trattati a lezione.

Teaching Methods

The teaching takes place in the classroom, focuses on lectures with discussion with students on the issues and with the 'help of slides and explanatory videos. Audits in progress are made by inviting students to answer questions about the topics covered in class.

Prerequisiti

Gli studenti devono possedere conoscenze scolastiche, di chimica inorganica ed organica, matematica, fisica e di biologia.

Prerequisites

Students must possess scholastic knowledge, inorganic and organic chemistry mathematics, physics and biology

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dellapprendimento sarà effettuata in almeno tre sessioni annue, ciascuna formata da due appelli, con esame finale orale che accerti la preparazione del candidato. La valutazione della preparazione finale terrà conto dellimpegno dimostrato durante il corso delle lezioni, del grado di preparazione raggiunto, della proprietà di linguaggio in relazione agli argomenti trattati e delle capacità espositive. Verrà valutata insufficiente una preparazione con lacune grossolane in uno o più argomenti trattati; la sufficienza prevede la conoscenza non frammentaria degli argomenti

Assessment

Assessment will be made in at least three sessions per year, each consisting of two sessions, with final oral exam that verifies the candidate's knowledge. The assessment will take account of the final preparation of the diligence demonstrated during the course of the lessons, the degree of preparation, the properties of language in relation to matters and presentation skills.Insufficient preparation will be evaluated with coarse gaps in one or more topics covered; sufficiency requires the knowledge of the topics not fragmented.

Programma del Corso

Struttura dellatomo: particelle subatomiche, orbitali atomici e loro sequenza; Tavola periodica degli elementi e proprietà periodiche Legami chimici: ionico, covalente apolare e polare, legame dativo, legame metallico. Interazioni intramolecolari: legami a ponte idrogeno, legami apolari. Stati di aggregazione Stato di soluzione - Proprietà colligative Acidi e basi Sali Dissociazione dellacqua e pH Reazioni acido base e reazioni di ossidoriduzione Cinetica chimica Equilibrio chimico Sistemi tampone Idrocarburi - Isomeria Reazioni dei gruppi funzionali più significativi - Alcoli Aldeidi e chetoni Acidi carbossilici Ammine - Composti di interesse biologico: Glucidi - Lipidi - Proteine . FISIOLOGIA Origine del potenziale di membrana: gradiente elettrico e gradiente chimico, potenziale di equilibrio ed equazione di Nerst, canali passivi e potenziale di riposo della membrana, canali attivi e potenziale di azione. Trasmissione Nervosa: Cellule del sistema nervoso: neuroni e cellule della glia, propagazione degli impulsi nervosi, sinapsi elettriche e chimiche, integrazione sinaptica, potenziali graduati postsinaptici, mielina, neurotrasmettitori, concetto di recettori ionotropi e metabotropi. Organizzazione del Sistema Nervoso Centrale: Classificazione fisiologica dei neuroni, la barriera ematoencefalica, cenni sul tronco encefalico, cervelletto e diencefalo, midollo spinale, vie afferenti ed efferenti, arco riflesso. Organizzazione del Sistema Nervoso Periferico: I sistemi sensoriali, concetto di unità sensoriale, recettori tonici e fasici, meccanorecettori, termocettori, propriocettori e nocicettori. La modulazione del dolore. Sistema nervoso autonomo e somatico, differenze tra le divisioni ortosimpatica e parasimpatica. Muscolo scheletrico: classificazione dei muscoli, la giunzione neuromuscolare, potenziale di placca, struttura del muscolo scheletrico, il sarcomero, filamenti spessi e sottili, meccanismo di accoppiamento eccitazione-contrazione, . Apparato cardiovascolare: Proprietà del miocardio, origine e propagazione dell’impulso, controllo nervoso del cuore, meccanocettori cardiaci. Eventi meccanici acustici ed elettrici del ciclo cardiaco, le valvole cardiache. Funzioni del sistema arterioso, pressione arteriosa e sua misurazione, compliance arteriosa, microcircolo e scambi capillari, funzione del sistema linfatico, vene e ritorno venoso, effetto della gravità. Il sangue. Regolazione del bilancio idrico-salino:il nefrone, apparato juxtaglomerulare, processi di formazione dell’urina, gradienti pressori per la filtrazione, funzioni del tubulo renale, meccanismi di riassorbimento nel tubulo prossimale e distale, ansa di Henle e moltiplicazione in controcorrente, vasa recta scambiatori in controcorrente, ormone antidiuretico, riassorbimento dell’acqua e ruolo delle acquaporine. Valutazione della funzionalità renale, clearance plasmatica renale, sistema renina-angiotensina-aldosterone. Apparato respiratorio. Funzioni del sistema respiratorio, ventilazione polmonare, pressioni polmonari, compliance polmonare, Spirometria, scambio dei gas, trasporto dei gas nel sangue, controllo nervoso della respirazione.

Course Syllabus

Structure of the atom: subatomic particles, atomic orbitals and their sequence; Periodic table of elements and periodic properties - Chemical bonds: ionic, apolar and polar covalent, dative bond, metal bond. - Intramolecular interactions: hydrogen bond, apolar bonds. - Aggregation states - Solution state - Colligative properties - Acids and bases - Salts - Water and pH dissociation - Acid base reactions and redox reactions - Chemical kinetics - Chemical equilibrium - Buffer systems - Hydrocarbons - Isomery - Reactions of functional groups most significant - Alcohols - Aldehydes and ketones - Carboxylic acids - Amines - Compounds of biological interest: Glucides - Lipids - Proteins. PHYSIOLOGY Generation of resting membrane potential. Electrical and chemical gradient. The membrane potential. The neurons. Graduate potentials. Spatial and temporal summation. The action potentials. Chemical and electric synapses. Neurotransmitters. Metabotropic and ionotropic receptors. Central and peripheral nervous system organization. Spinal cord and the Brain. Afferent and efferent neurons function. Reflex arc. system: senses and receptors,. Autonomic and somatic nervous system, parasympathetic vs sympathetic nervous system. Skeletal muscle physiology. Resting potential and action potential in skeletal muscle fibers. Molecular mechanisms of muscle contraction. Role of calcium in muscle contraction. Excitation-contraction coupling. Characteristics of whole-muscle contraction. Isotonic and isometric modes of contraction. General overview of the cardiovascular system. Relationship between blood flow, pressure and vascular resistance.Exchanges between capillaries and interstitial liquid. The lymphatic system. The cardiac cycle The kidney. The nephron: vascular e tubular elements. Glomerulus and Bowman's capsule. kidney tubule function: Proximal tubule, Loop of Henle, Distal convoluted tubule, filtration and reabsorption; The role of aldosterone and of ADH. The renin-angiotensin-aldosterone system. The respiratory system. Respiratory mechanism and respiratory muscles. Changes in the air composition during its passage through the superior airways and in the alveoli. Gas exchanges between alveoli and blood and between blood and tissues. Transport of O2 e CO2. Nervous breathing control.