Corso Integrato di Bioscienze

Anno accademico 2013/2014

Obiettivi formativi del corso

FISICA MEDICA E STATISTICA: conoscere le nozioni fondamentali che sono alla base dei processi biologici e che rivestono interesse per le conoscenze biomediche specifiche nel campo delle tecniche fisioterapiche; conoscere la metodologia di fisica che permetta l'applicazione e l'utilizzo matematico e quantitativo dei concetti appresi. Conoscere i principi della meccanica applicata ai corpi estesi, necessari per comprendere il comportamento dell'apparato locomotore. Conoscere i principi della meccanica dei fluidi, necessari per comprendere il comportamento dell'apparato cardiocircolatorio. Conoscere i principi della termodinamica, dei fenomeni elettrici elementari e cenni sui fenomeni ondalatori. Introdurre lo studente alla logica del pensiero statistico e alla sua applicazione nella pratica reale.

FISICA APPLICATA ALLA FISIOTERAPIA: Il Corso di Fisica applicata alla Chinesiologia si pone l’obiettivo di far acquisire la conoscenza approfondita del movimento umano normale e di conseguenza la comprensione delle sue alterazioni nelle patologie disabilitanti per consentire la formulazione dei progetti riabilitativi e la
messa in atto dei programmi riabilitativi che prevedono esercizio terapeutico, ortesizzazione, protesizzazione e scelta degli ausili. Il corso si propone inoltre di fornire le basi per la comprensione delle valutazioni strumentali del movimento che sempre più vanno affermandosi nella professione del fisioterapista.

CHIMICA E BIOCHIMICA: conoscere le basi di chimica generale ed organica necessarie allo studio e all'interpretazione dei fenomeni biologici; conoscere le grandi linee della struttura dell'atomo, con particolare riguardo all'assetto elettronico che ne definisce le proprietà chimiche; conoscere elementi e composti, sia inorganici che organici, di interesse biologico; comprendere come le piccole molecole organiche possono assemblare per formare le biomolecole più complesse che compongono la cellula, unità elementare della materia vivente; conoscere la funzione delle principali biomolecole e gli aspetti fondamentali dei processi metabolici e le loro correlazioni.

BIOLOGIA: conoscere la funzione degli apparati cellulari, le modalità di riproduzione fondamentali degli esseri viventi e l'evoluzione biologica in generale, con particolare riferimento all'evoluzione dell'apparato locomotorio.

Note

Modalità di apprendimento: lezioni frontali ed esercitazioni multimediali.

Programma

CORSO INTEGRATO DI BIOSCIENZE

Esame 1
I anno, I semestre, 9 CFU
Coordinatore Prf. Bettati
 
 
Biologia Generale (SSD BIO/13) 1 Credito
Prof.ssa Paola Palanza
 
1. La biologia come scienza: metodi e concetti. Unità e diversità dei viventi, proprietà emergenti, relazione tra struttura e funzione, il metodo scientifico. Il principio unificante della Biologia: la Teoria dell’Evoluzione. Origine ed evoluzione della vita sulla Terra.
2. Biologia della cellula: procarioti ed eucarioti.  La cellula muscolare. Ciclo e riproduzione cellulare (scissione procariotica e mitosi). Riproduzione sessuale: la meiosi e i cicli sessuati. Oogenesi, Spermatogenesi e regolazione ormonale.
3. Elementi di genetica. Mendel e l'idea di gene. Estensioni della genetica mendeliana. Eredità legata al sesso. Le basi molecolari dell’eredità.
4. Evoluzione delle popolazioni: Le forze della microevoluzione. Evoluzione dei vertebrati e dell’ uomo, con particolare riferimento all’evoluzione dell’apparato locomotorio (esercitazione multimediale)
 

Fisica Medica e Statistica (SSD FIS/07) 4 Crediti
Prof. Giuseppe Pedrazzi, Prof. Stefano Bettati
 FISICA:
Introduzione: grandezze fisiche e loro misure; dimensioni, unità di misura.

Cinematica in una dimensione: velocità ed accelerazione; moto con accelerazione costante. Cinematica in due dimensioni: scalari e vettori. Moto circolare: cinetica e dinamica del moto circolare uniforme.

Dinamica: le tre leggi di Newton; peso e forza normale; attrito; piano inclinato.

Lavoro ed energia: lavoro; energia cinetica e principio lavoro-energia; energia potenziale; forze conservative;
traformazioni dell'energia e conservazione dell'energia.

Quantità di moto: quantità di moto e sua conservazione; urti elastici ed anelastici; centro di massa e baricentro; moto traslatorio. Moto rotatorio: grandezze angolari; cinematica di un moto rotatorio
uniformemente accelerato; momento torcente.

Condizioni di equilibrio, leve e applicazioni al corpo umano.

Forze elastiche, applicazioni alle proprità meccaniche delle ossa ed alla parete dei vasi sanguigni.

Fluidi: densità e peso specifico; pressione nei fluidi; principio di Pascal; principio di Archimede; principio di Bernoulli; viscosità e legge di Poiseuille; moto turbolento; tensione superficiale e capillarità.

Vibrazioni ed onde: moto armonico semplice; energia del moto armonico semplice; vibrazioni
forzate e risonanza; moti ondulatori; energia trasportata dalle onde; riflessione ed interferenza; rifrazione e diffrazione.

Suono: caratteristiche del suono; la sensazione sonora; rumore e colore del suono; effetto Doppler; risonanza.

Temperatura e calore: temperatura e termometri; principio zero della termodinamica; legge dei gas perfetti;
numero di Avogadro; Calorimetria; trasmissione del
calore.

Termodinamica: Iº principio della termodinamica; IIº principio della termodinamica; le macchine termiche; l'entropia.

Elettromagnetismo: atomi e molecole; campo elettrico e conduttori; potenziale elettrico e campo
elettrico; capacità elettrica; correnti elettriche; resistenza elettrica; potenza elettrica; poli
magnetici; campo magnetico; forza elettromotrice; correnti in campo magnetico.

Radioattività, radiazioni ionizzanti e non ionizzanti.

STATISTICA:
Introduzione : statistica medica e discipline affini. La logica e la pianificazione statistica. Cenni di calcolo combinatorio: permutazioni, disposizioni, combinazioni.
Applicazioni. Cenni di calcolo delle probabilita' : probabilita' semplice e composta, teorema di Bayes. Odds. Odds ratios. Likelihood ratios.
Distribuzioni di probabilita': distribuzione binomiale, distribuzione di Poisson, distribuzione Normale e Normale standard. Tabelle e loro uso.
Come riassumere i dati. Scale di misura. Misure di posizione, ordine e variazione.
Indici di tendenza centrale, media, mediana, moda. Indici di variabilita', varianza, deviazione standard, CV. Percentili e loro uso.
Principi generali della inferenza statistica. La distribuzione campionaria.
Ipotesi e test di ipotesi. Errore di I e II tipo. Potenza di un test e curva operativa.
Test parametrici: test t di Student, analisi della varianza ad 1 e 2 criteri di
classificazione.Test non parametrici : test di Wilcoxon, test di Mann-Whitney, test di Kruskal-Wallis, test di Friedman, test della mediana, test chi-quadrato, test esatto di Fisher.
Cenni di regressione lineare e correlazione.

Fisica Applicata alla Fisioterapia (SSD FIS/07) 2 Crediti
Prof. Stefano Bettati, Prof. Francesco Ferraro

Concetti generali sul movimento umano
Le forze che intervengono nel realizzare la postura ed il movimento
Effetti statici e dinamici delle forze
Leve e carrucole
La chinesiologia del rachide
La chinesiologia della gabbia toracica
La chinesiologia del cingolo pelvico e dell'art. coxo-femorale
La chinesiologia del ginocchio
La chinesiologia del piede
Il cammino
La chinesiologia del cingolo scapolo-omerale
La chinesiologia del gomito
La chinesiologia della polso e della mano
Le prese e le pinze

Chimica e Biochimica (SSD BIO/10) 2 Crediti

Prof. Emanuela Casali

I) CHIMICA : prerequisiti e/o recupero.

La costituzione della materia, elementi e composti. Le particelle fondamentali dell’atomo. Numero atomico e numero di massa. Peso atomico e peso molecolare. Isotopi. Ioni: cationi ed anioni.

La tavola periodica e la configurazione elettronica degli elementi di interesse biologico.

Elettronegatività.e legame chimico: legame ionico e legame covalente. Polarità delle molecole. Valenza e numero di ossidazione.

Fondamenti di chimica inorganica :formule e nomi dei composti inorganici più comuni.

Il principio di conservazione della massa e della carica: bilanciamento di semplici reazioni. Concetto di mole, conversione da grammi a moli e viceversa, calcoli stechiometrici elementari.

Le soluzioni: principali modi di esprimere la concentrazione delle soluzioni.

2) Programma del corso

Acqua : proprietà chimiche e fisiche dell’acqua. Acqua come solvente: interazioni deboli nei sistemi acquosi. Dipoli e interazioni tra molecole diverse. Il legame a idrogeno. Osmosi. Ionizzazione dell’acqua. Acidi, e basi. Il pH. Le soluzioni tampone e loro funzione (significato) biologico

La chimica del carbonio. Idrocarburi e gruppi funzionali di importanza biochimica. Formule di struttura delle molecole organiche e nomenclatura. L'isomeria delle molecole organiche. Cenni sui composti omociclici ed eterociclici e composti aromatici.

Le reazioni dei gruppi funzionali di importanza biochimica.

Le macromolecole: amminoacidi, legame peptidico e proteine. Cenni sulla struttura tridimensionale delle proteine. Relazioni struttura-funzione : mioglobina e emoglobina.
Enzimi, cenni su coenzimi e cofattori.

Carboidrati semplici e complessi.
Lipidi: trigliceridi e fosfolipidi. Struttura e funzione delle membrane biologiche.

SCHEMA GENERALE DEL METABOLISMO CELLULARE
ATP come scambiatore di energia.
La respirazione cellulare e metabolismo dei carboidrati.
Cenni sul metabolismo dei trigliceridi.

Testi consigliati e bibliografia

FISICA MEDICA:
1) Bersani, Bettati, Biagi, Capozzi, Feroci, Lepore, Mita, Ortalli, Roberti, Viglino, Vitturi: Fisica biomedica, Ed. Piccin Nuova Libraria (Padova).
2) Scannicchio: Fisica Biomedica, Ed. EdiSES (Napoli).
3) Giambattista, McCarthy Richardson, Richardson: Fisica Generale, Ed. McGraw-Hill (Milano).

STATISTICA:
1) Appunti delle lezioni
2) Stanton A. Glantz : Statistica per discipline Bio-mediche - ed. McGraw- Hill
3) Sidney Siegel, N. John Castellan Jr. : - Statistica non parametrica - ed. McGraw-Hill
4) Risorse e link da Internet

FISICA APPLICATA ALLA FISIOTERAPIA:

1) Boccardi S., Lissoni A. Chinesiologia. Società Editrice Universo. Roma
2) Perry J. Analisi del cammino. Elsevier
3) Vannini A. Chinesiologia. Testo-Atlante. Aulo Gaggi Ed. Bologna

CHIMICA E BIOCHIMICA:

M.SAMAJA-R.PARONI "CHIMICA E BIOCHIMICA per le lauree triennali dell'area biomedica". Ed. Piccin Nuova Libraria s.p.a. Padova

BIOLOGIA:

Solomon et al., Fondamenti di Biologia, Edises
http://www.biol.unipr.it/%7epalanza/
CD-Rom: Human Evolution (aula informatica).