Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Medicina e Chirurgia
MEDICINA E CHIRURGIA
Insegnamento
FISICA E BIOFISICA
MEP5071018, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Laurea magistrale ciclo unico 6 anni in
MEDICINA E CHIRURGIA (Ord. 2015)
ME1729, ordinamento 2015/16, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 7.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PHYSICS AND BIOPHYSICS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Medicina (DIMED)
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo NON è possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta Insegnamento riservato SOLO agli iscritti al corso di MEDICINA E CHIRURGIA (Ord. 2015)

Docenti
Responsabile FABIO MAMMANO FIS/07
Altri docenti LUCIO ZENNARO BIO/10

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Discipline generali per la formazione del medico FIS/07 7.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ATTIVITÀ DIDATTICHE A PICCOLI GRUPPI 0.0 20 0.0
LEZIONE 7.0 64 111.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2015

Syllabus
Prerequisiti: nessuno
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscenze di base in fisica in vista delle loro applicazioni in campo medico: statica e dinamica (ortopedia), ottica, acustica, fluidodinamica, fenomeni elettrici e magnetici (fisiologia), radiazione.
Saper schematizzare ed impostare con un approccio fisico semplici problemi di funzionamento del corpo umano.
Modalita' di esame: La prova scritta è articolata in due test distinti relativi alla parte di FISICA e BIOFISICA del corso.
Una prova “ad itinere” sarà proposta al termine di ciascuna parte del corso mentre negli appelli ufficiali nello stesso giorno sarà possibile sostenere due prove indipendenti per Fisica e Biofisica. Il risultato ottenuto in ciascuna prova scritta sarà considerato valido per un anno accademico in attesa del completamento di entrambe le prove.

Fisica:
12 domande a risposta multipla con 4 risposte possibili di cui una sola corretta, nessuna penalizzazione in caso di risposta errata. Le domande possono riguardare argomenti di teoria e richiedere derivazioni analitiche di formule.
4 esercizi in cui si richiede la soluzione di un problema.

Biofisica:
20 domande a risposta multipla con 4 risposte possibili di cui una sola corretta, nessuna penalizzazione in caso di risposta errata.

Voto finale:
2/3Fisica + 1/3Biofisica
Criteri di valutazione: Scopo della prova scritta è quello di verificare l'acquisizione da parte del candidato delle conoscenze previste dagli obiettivi del corso nonché la sua capacità di tradurre in termini quantitativi le nozioni teoriche apprese. La prova scritta si intende superata solo quando l'elaborato del candidato ottiene una valutazione positiva. Il voto finale, media pesata del voto in Fisica e Biofisica, sarà PUBBLICATO ONLINE SUL SITO UNIWEB con accettazione del voto, registrazione e firma digitale.
Contenuti: FISICA:
- Sistemi di riferimento, equazioni del moto, moto rettilineo, parabolico, circolare. Leggi di Newton, esempi e applicazioni.
-Lavoro, energia, potenza, forze conservative e energia potenziale, forze dissipative, principio di conservazione dell'energia. Energia potenziale gravitazionale e elastica. Quantità di moto e sua conservazione, urti.
- Momenti delle forze, centro di gravità, equilibrio e stabilità, leve e guadagno meccanico, sistemi di pulegge.
- Sforzi e deformazioni, modulo di Young, frattura delle ossa umane.
- Densità, masse molecolari, pressione, leggi di Stevino, Archimede e Bernoulli.
- Viscosità, equazione di Poiseulle, numero di Reynolds e turbolenza, sedimentazione, eritrosedimentazione, centrifugazione.
- Circolazione del sangue, pressione arteriosa e sua misurazione, ruolo della gravità nella circolazione sanguigna, aneurisma e stenosi.
- Tensione superficiale, legge di Laplace, tensioattivi, alveoli polmonari, embolia gassosa, capillarità.
- Scale termometriche, gas perfetti, pressioni parziali, prima e seconda legge di Gay-Lussac, legge di Boyle, temperatura ed energie molecolari, velocità quadratica media.
- Calore e sua trasmissione, equilibrio termico, equivalenza calore-lavoro. Calori latenti, evaporazione e tensione di vapore, umidità assoluta e relativa.
- Primo principio della termodinamica (TD), trasformazioni TD, Energia interna e calori specifici del gas ideale. Macchine termiche e frigogene, secondo principio della TD. Teoremi di Carnot e Clausius, entropia. Metabolismo, termoregolazione del corpo umano.
- Campo elettrico, conduttori, condensatori, energia elettrostatica, corrente elettrica, resistenza, circuiti RC, pacemaker, effetto delle correnti elettriche sul corpo umano, elettroforesi, il neurone.
- Campo magnetico, forza di Lorentz, spettrometro di massa, ciclotrone. Legge di Biot-Savart e Ampere.
- Onde longitudinali e trasversali, lunghezza d'onda e frequenza. Sovrapposizione di onde, teorema di Fourier.
- Onde sonore in 3D, velocità del suono, impedenza acustica specifica, principio di Huygens-Fresnel, riflessione, rifrazione, interferenza, diffrazione, effetto Doppler. Intensità e scala dei Decibel, attenuazione. Ultrasuoni, tecnica eco-doppler.
- Natura elettromagnetica della luce, polarizzazione, riflessione totale, fibre ottiche. Formazione delle immagini, specchi e lenti. L’occhio umano, acuità visiva, difetti della vista e loro correzione. Microscopio ottico e potere risolutivo.
- Atomo, energia di legame degli elettroni, eccitazione e ionizzazione. Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Raggi X, struttura cristallografica delle proteine. Nucleo e forze nucleari. Radioattività, decadimento radioattivo e utilizzo di traccianti. Interazione radiazione materia. Tomografia ad emissione di positroni (PET).

BIOFISICA:
- Spontaneità e punto di equilibrio di un processo. Funzioni di stato: energia interna, entalpia, entropia, energia libera. Contenuto calorico degli alimenti.
- Potenziale chimico, trasporto di materia nei sistemi biologici, diffusione, membrane semipermeabili, gradienti, pressione osmotica, correnti ioniche, membrane eccitabili, potenziale di azione.
- Quantizzazione dell’energia, fotoni, particelle ed onde, livelli energetici, assorbimento ed emissione delle radiazioni, penetrazione delle radiazioni nei biosistemi.
- Interazioni tra biomolecole. Risonanza dei Plasmoni di Superficie (SPR).
- Spettroscopie ottiche e loro applicazioni biomediche. Legge di distribuzione di Boltzmann. Legge di Lambert-Beer. Fluorescenza e Fosforescenza.
- Risonanza Magnetica Nucleare: spettroscopia (NMR) e imaging (MRI).
- Imaging di Raggi X (TC, Tomografia Computerizzata).
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali ed esercitazioni in aula.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Appunti di lezione.
Testi di riferimento:
  • J.W. Kane, M.M. Sternheim, Fisica applicata - Lezioni, esempi, quesiti a risposta multipla e problemi risolti. Roma: Edizioni Mediche Scientifiche Internazionali, 2013. ISBN 978-88-866-6988-7
  • F. Bellini, R. Cerbino, G. Manuzio, F. Marzari, L. Repetto, L. Zennaro, Fisica per medicina, con applicazioni fisiologiche, diagnostiche e terapeutiche. Padova: Piccin, 2019. ISBN 978-88-299-2958-0

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Questioning
  • Problem solving
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Salute e Benessere Istruzione di qualita'