Obiettivi Formativi

Biochimica: Il corso fornisce le nozioni di base riguardanti lo studio delle biomolecole e del metabolismo Biologia: Conoscenza dei concetti essenziali della biologia della cellula come base dell’organizzazione elementare della vita nellasua struttura e funzione. Istologia: Alla fine del corso integrato, lo studente deve dimostrare di conoscere le caratteristiche morfologiche di tessuti, cellule e organuli subcellulari normali dell'organismo umano, con particolare attenzione alle caratteristiche morfo-funzionali del tessuto nervoso. Genetica: Conoscenza nell’ambito delle malattie genetiche, con particolare riferimento alle modalità di trasmissione delle malattie mendeliane, alle malattie cromosomiche, multifattoriali e ambientali. Inoltre, verrà affrontata la genetica delle malattie mitocondriali. Fisica: L’ insegnamento fornisce conoscenze dei principi fisici di base che regolano i processi che avvengono in natura, con particolare attenzione a quelli che si verificano nei processi fisiologici che riguardano il corpo umano, e nelle interazioni fra il corpo umano e l’ ambiente esterno. In termini di competenze, l’ insegnamento si prefigge l’obiettivo di stimolare la capacità di riconoscere i processi fisici e le grandezze fisiche nei processi che avvengono in natura, con particolare attenzione a quelli che hanno luogo nel corpo umano e nelle sue interazioni con l’ ambiente esterno.

Learning Goals

The course provides the basics concerning the study of biomolecules and of metabolism. Knowledge of the essential concepts of cell biology as the basis of the elementary organization of life in its structure and function. At the end of the course, the student must know the morphological characteristics of tissues, cells and cellular organelles of the human body, paying particular attention to the morpho-functional characteristics of nervous tissue. Knowledge in the field of genetic diseases, with particular reference to the inheritance model of Mendelian diseases, to chromosomal, multifactorial and environmental diseases. In addition, the genetics of mitochondrial diseases will be discussed.The course provides knowledge of the physical principles which regulate natural processes, with special focus on the ones occurring in physiological processes in human body and in interactions between human body and external environment. As for skills development, the course formative goal is to foster the ability to recognize physical processes and physical quantities in processes occurring in nature, with special attention to those occurring in the human body and in its interactions with the external environment.

Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica. Conoscenza delle nozioni di base della Biologia. Nozioni di Chimica Generale e Organica Conoscenza scolastica dei più elementari concetti di biologia, biochimica e genetica. Conoscenze di Fisica delle scuole superiori.

Prerequisites

Basic chemistry notions. Knowledge of the basics of biology. Notions of General and Organic Chemistry School knowledge of the most elementary concepts of biology, biochemistry and genetics. High school knowledge of physics.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 3895/1 - FISICA APPLICATA ------------------------------------------------------------ I fondamenti e le finalità della Fisica Applicata alla Medicina. Fenomeni e grandezze fondamentali e derivate, scalari e vettoriali. Sistemi di unità di misura e il Sistema Internazionale. L'Analisi dimensionale. Meccanica dei sistemi rigidi. Accenni di Cinematica. Principi fondamentali della Dinamica. Considerazioni sugli effetti della gravità sull’organismo umano. Concetti di lavoro, energia e potenza. L'energia meccanica. Principi di conservazione: conservazione della quantità di moto, conservazione dell’energia. Statica: Momento di una forza. Vincoli. Equilibrio di un corpo rigido. Le equazioni fondamentali della statica. Leve e articolazioni scheletriche. Meccanica dei Fluidi: Stati di aggregazione della materia. Grandezze caratteristiche dei fluidi: densità, peso specifico, pressione. Viscosità e forze di attrito. Fluidi ideali e reali. Principi e leggi dell’idrostatica. Forze di coesione e adesione: capillarità. Tensione superficiale e fenomeni biologici: ruolo nel funzionamento degli alveoli polmonari e nell'embolia gassosa. 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. Sedimentazione e Velocità di eritrosedimentazione. Accenni alla Centrifugazione. Termologia: Concetti di calore e temperatura. Il calore specifico e la capacità termica. Scale termometriche e termometri. La propagazione del calore e i meccanismi connessi. Il corpo umano e il suo equilibrio termico. Elettromagnetismo: Definizioni generali. Corpi isolanti e conduttori. Il campo elettrico ed il potenziale elettrico. Il dipolo elettrico. Cenni sul potenziale di membrana e di azione. Concetti di: tensione, corrente, resistenza elettrica. Leggi di Ohm. Effetti fisici della corrente elettrica. Il campo magnetico. Concetti generali sui fenomeni ondosi elettromagnetici e meccanici. Esempi riguardo alle apparecchiature elettromedicali. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3922/1 - BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ -- ------------------------------------------------------------ Modulo: 3967/3 - BIOLOGIA APPLICATA ------------------------------------------------------------ La materia vivente e i livelli dell’organizzazione biologica: cellule procariotiche ed eucariotiche. Virus La struttura e le funzioni delle membrane cellulari Le interazioni tra le cellule ed il loro ambiente: matrice extracellulare e giunzioni cellulari. Il citoscheletro e la motilità cellulare. Il sistema di endomembrane. Il comparto nucleare. I processi della riproduzione: ciclo cellulare, mitosi e meiosi. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3967/4 - ISTOLOGIA ------------------------------------------------------------ dalle cellule ai tessuti. Le tecniche per lo studio della cellula e dei tessuti. Citologia: Architettura generale della cellula eucariotica. Membrana cellulare. Organuli. Specializzazioni della superficie cellulare. Nucleo. Nucleolo. Divisione cellulare (mitosi, meiosi). Istologia: Il tessuto epiteliale: epiteli di rivestimento, ghiandole esocrine ed endocrine, epiteli sensoriali, epiteli particolarmente differenziati. I tessuti connettivi propriamente detti. Il tessuto cartilagineo. Il tessuto osseo. Il sangue. Il tessuto muscolare. Il tessuto nervoso. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3967/5 - GENETICA MEDICA ------------------------------------------------------------ 1.Basi della Genetica medica: albero genealogico, ereditarietà, classificazione delle malattie genetiche. 2.Le malattie cromosomiche di numero e struttura, le tecniche di citogenetica. 3.Esempi di malattie cromosomiche: le aneuploidie. 4.Le malattie autosomiche dominanti, autosomiche recessive ed X-Linked: meccanismo ed esempi di patologie. 5.Malattie mitocondriali: meccanismo ed esempi di patologie. 6.Malattie multifattoriali: meccanismo ed esempi di patologie. 7.Consulenza genetica e malformazioni. 8.Cenni di diagnosi prenatale.

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 3895/1 - FISICA APPLICATA ------------------------------------------------------------ Foundations and objectives of physical applications to Medicine. Physical phenomena. Fundamental and derived physical quantities. Scalar and vector quantities. Systems of measurement and the International System. Dimensional analysis. Mechanics of rigid systems. Notes on kinematics. Fundamental laws of Dynamics. Notes on the effect of gravity on the human body. Notes on work, energy and power. Mechanical energy. Conservation laws. Statics: angular momentum. Constraints. Equilibrium of a rigid body. Fundamental laws of Statics. Skeleton levers and joints. Fluid mechanics: states of aggregation of matter. Characteristic physical quantities for fluids: density, specific weight, pressure. Viscosity and friction forces. Real and ideal fluids. Principles and laws of Hydrostatics. Cohesion and adhesion forces: capillarity. Superficial tension and biological phenomena: functioning role of lung alveoli and pulmonary embolism. Hydrodynamics laws of real and ideal fluids, laminar and swirling motion. Applications of hydrostatics and hydrodynamics of blood circulation. Sedimentation and erythrocyte sedimentation rate. Notes on centrifugation. Thermology: heat and temperature. Specific heat and heat capacity. Thermometric scales and thermometers. Mechanism of heat conduction. The human body and its thermal equilibrium. Electromagnetism: general definitions. Insulators and conductors. Electric field and electric potential. Electric dipole. Notes on membrane and action potentials. Concepts of: tension, current, electric resistance. Ohm’s laws. Physical effects of electric current. Magnetic field. General concepts on wave electromagnetic and mechanical phenomena. Examples of electro-medical devices. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3922/1 - BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ -- ------------------------------------------------------------ Modulo: 3967/3 - BIOLOGIA APPLICATA ------------------------------------------------------------ The living matter and the levels of biological organization: the prokaryotic and eukaryotic cells. The viruses The structure and functions of cell membranes. The interactions between cells and their environment: the extracellular and the cellular junctions. The cytoskeleton and cell motility. The endomembrane system. The nuclear compartment. The processes of reproduction: cell cycle, mitosis and meiosis. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3967/4 - ISTOLOGIA ------------------------------------------------------------ Main techniques for the study of the cell and of the tissues. Cytology: General organization of the cell. Cellular membrane. Organelles. Superficial specializations. Nucleus. Nucleolus. Mitosis and meiosis. Histology: Epithelial tissue, Exocrine and endocrine glands. Sensory epithelia. Differentiated epithelia. Connective tissue proper, cartilage, bone, blood. Muscular tissue. Nerve tissue. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3967/5 - GENETICA MEDICA ------------------------------------------------------------ 1. Basics of medical genetics: family tree, heredity, classification of genetic diseases. 2. Chromosomal diseases of number and structure, cytogenetic techniques. 3. Examples of chromosomal diseases: aneuploidies. 4. Autosomal dominant, autosomal recessive and X-Linked diseases: mechanisms and examples of pathologies. 5. Mitochondrial diseases: mechanism and examples of pathologies. 6. Multifactorial diseases: mechanisms and examples of pathologies. 7.Genetic counseling and malformations. 8 Outline of prenatal diagnosis.