Obiettivi Formativi

Conoscenza dei componenti chimici degli organismi viventi, dei meccanismi molecolari che stanno alla base della vita. Acquisizione di conoscenze sull’organizzazione biologica fondamentale, i processi cellulari di base degli organismi viventi e i meccanismi di trasmissione e di espressione dell'informazione genetica a livello cellulare e molecolare. Conoscenza teorica e assimilazione del programma spiegato attraverso le attività didattiche al fine della comprensione dei fenomeni e delle leggi fisiche alla base sia dei processi fisiologici dell’organismo umano sia del funzionamento delle strumentazioni sanitarie. Acquisizione della capacità di sapersi muovere in un ambiente sanitario al fine della identificazione e della protezione dai fattori fisici di rischio.

Learning Goals

Theoretical knowledge and assimilation of the programexplainedthrough educational activities to understandphenomena and physicallawsbehind the physiologicalprocesses of the human body with specificreference to acoustic physics. Itisimportantto understand the operation of sanitaryinstrumentations. Acquisition of the ability to know how to move in a sanitaryenvironment for the purpose of identification and protection from physicalfactors of risk.

Metodi didattici

Didattica frontale con l'ausilio di proiezioni e interazione con gli studenti

Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica, fisica, biochimica e biologia acquisite alle scuole superiori

Prerequisites

Basic Knowledge of chemistry and biochemistry, physics andbiology acquired in high school.

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale finale con voto mediato tra i voti dei singoli moduli 

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 3146/1 - BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ I bioelementi Composti organici di interesse biologico: glucidi, lipidi, aminoacidi, proteine e nucleotidi. Rapporti struttura funzione delle biomolecole Emoglobina. Mioglobina. Citocromi. Enzimi ed elementi di cinetica enzimatica. Vitamine e coenzimi. Generalità sul metabolismo. Principi di bioenergetica. Meccanismi di sintesi dell’ATP. Ciclo di Krebs. Metabolismo dei glucidi e sua regolazione: Glicolisi, importanza fisiologica della glicolisi anaerobica. Cenni su gluconeogenesi, glicogenosintesi e glicogenolisi, via dei pentoso fosfati. Metabolismo dei lipidi e sua regolazione: sintesi e ossidazione degli acidi grassi. Corpi chetonici. Colesterolo. Metabolismo degli amminoacidi e di altri composti azotati: trasporto ed utilizzazione degli amminoacidi. Metabolismo dell’ammoniaca. Gli ormoni ed il loro meccanismo d’ azione. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3146/2 - BIOLOGIA APPLICATA ------------------------------------------------------------ Le caratteristiche della materia vivente La composizione chimica della materia vivente: acqua e bioelementi e loro ruolo fondamentale nelle cellule I livelli dell’organizzazione biologica: cellule procariotiche ed eucariotiche; virus La struttura e le funzioni delle membrane cellulari: trasporto attivo e passivo.  Le interazioni tra le cellule ed il loro ambiente: matrice extracellulare e adesione cellulare Le giunzioni cellulari Il citoscheletro e la motilità cellulare: microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi Ciglio e Flagello; Microvillo Il sistema di endomembrane: reticolo endoplasmatico liscio e rugoso; apparato di Golgi; lisosomi e i perossisomi; mitocondri. Lo scomparto nucleare: nucleo e il nucleolo; cromatina e struttura del cromosoma eucariotico; cariotipo umano normale L’informazione genetica e la sua espressione: acidi nucleici; replicazione del DNA; caratteristiche del codice genetico, trascrizione ; maturazione e traduzione dell'mRNA.  I processi della riproduzione: ciclo cellulare; mitosi e meiosi ------------------------------------------------------------ Modulo: 3146/3 - FISICA APPLICATA ------------------------------------------------------------ Elementi introduttivi I fondamenti e le finalità della Fisica Applicata alla Medicina. I fenomeni fisici. Le grandezze fisiche fondamentali e derivate e il concetto di misura. Grandezze scalari e vettoriali e operazioni con i vettori. I Sistemi di unità di misura e il Sistema Internazionale. L'Analisi dimensionale. Meccanica dei sistemi rigidi Cinematica: I concetti fondamentali. Sistemi di riferimento. Moto di un corpo, relazioni e diagrammi spazio-tempo, curva oraria. Concetti di: velocità e accelerazione media e istantanea. Alcuni tipi di moto rispetto alla traiettoria e alla velocità. Moto armonico. Composizione di moti in due dimensioni. Dinamica: Concetti generali. Dinamica del punto materiale. Concetti di: massa, forza e accelerazione. I tre principi della dinamica e la legge di gravitazione universale. Considerazioni sugli effetti della gravità sull’organismo umano. Il teorema dell'impulso e della quantità di moto. Le forze fondamentali. Forze reali e fittizie. Forze di attrito, forze centrifughe e centripete. Concetti di lavoro, energia e potenza. L'energia meccanica. Principio di conservazione dell’energia. Statica: Momento di una forza. Equilibrio di un corpo rigido. Le equazioni fondamentali della statica. Leve e articolazioni scheletriche: esempi ed applicazioni al corpo umano. Meccanica dei fluidi Concetti generali e grandezze caratteristiche. Fluidi ideali e reali. Principi e leggi dell’idrostatica. Leggi dell’idrodinamica dei fluidi ideali e reali, moto laminare e moto vorticoso. Applicazioni delle leggi dell'idrostatica e dell'idrodinamica alla circolazione del sangue. Elettromagnetismo Definizioni generali. Corpi isolanti e conduttori. Il potenziale elettrico, il dipolo elettrico. Il potenziale di membrana.Concetti di: tensione, corrente, resistenza elettrica. Leggi di Ohm. Effetti della corrente elettrica. Le correnti alternate; il concetto di reattanza; alcuni tipi di circuiti. Il campo magnetico. Concetti di base sull’elettrofisiologia. Nozioni di Acustica e psicoacustica • La percezione sonora, significato di suono, caratteristiche dell’onda sonora • L’unità di misura della pressione (intensità) sonora, concetto della notazione logaritmica • L’unità di misura della frequenza di un’onda sonora, ciclo/secondo e Hertz • Concetto di analisi in frequenza o “spettrale” • La propagazione della vibrazione sonora • Tempi di risposta del sistema uditivo • Concetto di integrazione centrale di una percezione sonora • Conoscenza anatomica e istologica del sistema uditivo • Concetto di impedenza, l’impedenza dell’apparato uditivo • Le curve di isofonia • La sensazione sonora, il son, il phon, il melody • La percezione dei suoni complessi, le bande critiche • Concetto di mascheramento • Le scale di misura SPL, HL, HTL, SL • Rumore bianco e rumore rosa • Concetto di lesività del rumore

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 3146/1 - BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ Bioelements. Organic compounds of biological interest: carbohydrates, lipids, amino acids, proteins and nucleotides. Structure-function relationships of biomolecules. Hemoglobin. Myoglobin. Cytochromes. Enzyme kinetics. Vitamins and coenzymes. General information on metabolism. Principles of bioenergetics. ATP synthesis mechanisms. Krebs cycle. Metabolism of carbohydrates and its regulation: Glycolysis, physiological importance of anaerobic glycolysis. Notes on gluconeogenesis, glycogenosynthesis and glycogenolysis, the pentose phosphate pathway. Lipid metabolism and its regulation: synthesis and oxidation of fatty acids. Chetonic bodies. Cholesterol. Metabolism of amino acids and other nitrogenous compounds: transport and utilization of amino acids. Ammonia metabolism. Hormones and their mechanism of action. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3146/2 - BIOLOGIA APPLICATA ------------------------------------------------------------ The characteristics of living matter The chemical composition of living matter: water and biolements and their role in cells Levels of biological organization: prokaryotic and eukaryotic cells; viruses The structure and functions of cell membranes: active and passive transport The interactions between cells and their environment: extracellular matrix and cell adhesion The cell junctions The cytoskeleton and cell motility: microtubules, microfilaments and intermediate filaments The endomembrane system: smooth and rough endoplasmic reticulum; Golgi apparatus; lysosomes and peroxisomes; mitochondria The nuclear compartment: nucleus and nucleolus; chromatin and structure of the eukaryotic chromosome; normal human karyotype Genetic information and its expression: nucleic acids; DNA replication; characteristics of the genetic code; transcription, maturation and translation of mRNAs The processes of reproduction: cell cycle, mitosis and meiosis. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3146/3 - FISICA APPLICATA ------------------------------------------------------------ The foundations and aims of Physics Applied to Medicine. Physical phenomena. The fundamental and derived physical quantities and the concept of measurement. Scalar and vector quantities and vector operations. The Systems of Units and the International System. Dimensional analysis. Mechanical waves and electromagnetic radiation. Mechanics of rigid systems Kinematics: The fundamental concepts. Reference systems. Motion of a body, space-time relations and diagrams, hourly curve. Concepts of: average and instantaneous velocity and acceleration. Some types of motion with respect to trajectory and speed. Uniform circular motion. Harmonic motion. Composition of motions in two dimensions. Dynamics: General concepts. Dynamics of the material point. Concepts of: mass, force and acceleration. The three principles of dynamics and the law of universal gravitation. Considerations on the effects of gravity on the human body. The momentum and momentum theorem. The fundamental forces. Real and fictitious forces. Forces of friction, centrifugal and centripetal forces. Concepts of work, energy and power. Mechanical energy. Energy conservation principle. Static: Moment of a force. Equilibrium of a rigid body. The fundamental equations of statics. Levers and skeletal joints: examples and applications to the human body. Fluid mechanics General concepts and characteristic quantities. Ideal and real fluids. Principles and laws of hydrostatics. Laws of the hydrodynamics of ideal and real fluids, laminar motion and vortex motion. Applications of the laws of hydrostatics and hydrodynamics to blood circulation. Electromagnetism General definitions. Insulating bodies and conductors. The electric potential, the electric dipole. Concepts of: voltage, current, electrical resistance. Ohm's Laws. Effects of electric current. Alternating currents; the concept of reactance; some types of circuits. The magnetic field. Basic concepts on electrophysiology. The membrane potential. Fundamental concepts and way of operating of the hearing aid. Notions of Acoustics and Psychoacoustics • The perception of sound, meaning of sound, characteristics of the sound wave • The unit of measurement of sound pressure (intensity), concept of logarithmic notation • The unit of measurement of the frequency of a sound wave, cycle / second and Hertz • Concept of frequency or "spectral" analysis • The propagation of sound vibration • Response times of the auditory system • Concept of central integration of a sound perception • Anatomical and histological knowledge of the auditory system • Concept of impedance, the impedance of the auditory system • The isophony curves