Facoltà di Medicina e Chirurgia - Guida degli insegnamenti (Syllabus)
Conoscenza dei concetti di base della matematica e della geometria.
Sono previste lezioni frontali ed esercitazioni.
Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di riconoscere e comprendere su quali principi fisici fondamentali sono basati sia alcuni tra i principali fenomeni biologici e fisiopatologici (statica, deambulazione, leve del corpo umano, circolazione del sangue, stenosi ed aneurisma, pompa cardiaca, comportamento elettrico della membrana cellulare), sia le principali tecniche diagnostiche fisiche utilizzate in medicina (Calcolo della VES, Elettrocardiogramma, Elettroencefalogramma, Elettromiografia, Risonanza Magnetica Nucleare, Radiografia, TAC).
Al termine del Corso si auspica che lo studente abbia maturato, di fronte ad un esercizio applicativo riferito agli argomenti trattati nel programma, la capacità di comprensione critica dei fenomeni fisici coinvolti, con possibili capacità di collegamento tra eventi biologici e fisiopatologici diversi.
La comprensione degli eventi fisici alla base dei principali fenomeni biologici e fisiopatologici permetterà allo studente di sviluppare capacità critiche e autonomia di giudizio in merito agli eventi, qualità fondamentali nell’ambito professionale scelto.
Introduzione (3 ore):
Richiami di matematica, elementi di calcolo vettoriale. Grandezze fisiche, unità di misura.
Meccanica (15 ore):
Cinematica e moti notevoli. (4) Le forze e le leggi della dinamica; massa inerziale e peso. (2) Forze notevoli: forza di gravità, forza elastica; reazioni vincolari; attrito statico e attrito dinamico. (2) Sistemi di particelle, centro di massa, quantità di moto e sua conservazione.(1) Lavoro ed energia. Campi conservativi e conservazione dell'energia meccanica. (2) Momento di una forza; momento angolare e sua conservazione. Dinamica rotazionale e corpi rigidi; momento d'inerzia.(2) Elementi di statica, leve nel corpo umano.(2)
Statica e dinamica dei fluidi (12 ore):
Definizione di pressione. Principio di Pascal. Pressione idrostatica e legge di Stevino. Misure di pressione. Principio di Archimede. Legge di Bernoulli e applicazioni: teorema di Torricelli, stenosi e aneurisma. Fluidi reali: viscosità, moto laminare e legge di Poiseuille; resistenza idraulica. Moto turbolento e numero di Reynolds. Attrito viscoso e misura della velocità di sedimentazione degli eritrociti (VES). Circolazione del sangue.
Termodinamica (12 ore):
Concetto fisico di temperatura, termometro. Variabili di stato, equilibrio termodinamico. Gas perfetto. Lavoro termodinamico, calore e energia interna. Calori specifici. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche. Entalpia. Macchine termiche e secondo principio della termodinamica. Trasformazioni irreversibili, entropia.
Elettromagnetismo (14 ore):
Campo elettrico e potenziale elettrico. Legge di Gauss. Campi e potenziali elettrici generati da alcune distribuzioni di carica. Capacità e condensatori. Corrente elettrica; resistenza elettrica e legge di Ohm; circuiti elementari, circuiti RC. Forze su cariche in moto e campo magnetico. Legge di Ampére, legge di Biot-Savart. campi magnetici generati da distribuzioni di correnti: spira e solenoide. Spettrometro di massa. Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo: legge di Faraday-Neumann e legge di Ampére-Maxwell. Comportamento elettrico della membrana cellulare.
Tecniche fisiche per la diagnostica medica (4 ore):
Principi della radiografia a raggi X e della risonanza magnetica nucleare.
L’esame consiste in una prova scritta il cui superamento è condizione necessaria per l’accesso alla prova orale. La prova scritta può essere svolta secondo 2 metodi alternativi: attraverso il superamento di 3 prove in itinere (media sulle 3 prove superiore o uguale a 18/30) oppure il superamento di una prova totale (punteggio superiore o uguale a 18/30) in una delle date di appello. Gli esercizi delle prove scritte verteranno su argomenti di meccanica, di fluidodinamica/termodinamica e di elettromagnetismo. La prova orale consiste nella discussione di un argomento di Fisica Medica (più eventualmente il quesito per la “lode”).
Lo studente dovrà dimostrare di conoscere in modo critico e non mnemonico gli argomenti del programma nonché di svolgere in autonomia gli esercizi applicativi. Le applicazioni di Fisica Medica dovranno essere comprese e discusse, correlando le stesse ai principi fisici di base.
Il voto finale è attribuito in trentesimi. L’esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 18. E’ prevista l’assegnazione del massimo dei voti con lode (30 e lode).
Ad ogni prova scritta è assegnato un punteggio massimo pari a 30. Quando lo studente ottiene globalmente un punteggio pari o superiore a 18 può accedere alla prova orale a cui è attribuibile un ulteriore punteggio massimo di 5 punti. Se lo studente dimostra negli esercizi e nel colloquio piena padronanza della materia, viene posto l’ulteriore quesito per la lode.
• Dispense del Docente;
• Testo: S.Melone, F.Rustichelli, Introduzione alla Fisica Biomedica, Ed. Libreria Scientifica Ragni, Ancona.
RECAPITI del/dei Docenti:
• Struttura: Dipartimento di Scienze Cliniche Specialistiche e Odontostomatologiche - Sezione BBF - Gruppo di Fisica
• Indirizzo: Via Brecce Bianche, Ancona (I)
• Telefono: + 39 071 2204603
• E-mail: a.giuliani@univpm.it
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427