- Human Physiology
- Summary
Course Syllabus
Obiettivi
Incrementare le conoscenze di fisiologia dell’uomo e fisica medica attraverso la didattica erogata da ricercatori nel campo di competenza specifica. Viene posta particolare enfasi all’integrazione dei sistemi ed alla funzione dell’intero corpo umano, rendendo l’insegnamento metodologicamente necessario a comprendere il monitoraggio dei parametri e le procedure necessarie allo svolgimento della professione di infermiere o ostetrica. Biofisica: statica e sua applicazione all’equilibrio degli arti del corpo umano, idrostatica e idrodinamica del sistema circolatorio, fisica delle radiazioni.
Contenuti sintetici
Il corso di Fisiologia Umana si prefigge di fornire allo studente gli strumenti necessari all’acquisizione delle conoscenze riguardanti le funzioni integrate dell’essere vivente. Viene enfatizzata la relazione tra salute e omeostasi corporea, dalle cellule sino ai sistemi organici. In particolare verrà trattato il limite degli adattamenti fisiologici alle condizioni ambientali o di patologia. Il corso si prefigge inoltre lo scopo di fornire i principi fondamentali di Biofisica e Fisica medica necessari per comprendere i meccanismi biofisici alla base dei processi fisiologici più rilevanti.
Programma esteso
FISIOLOGIA (in maiuscolo i parametri corrispondenti al monitoraggio richiesto alla figura professionale infermieristica) - La fisiologia cellulare: omeostasi corporea e cellulare; proprietà della membrana plasmatica; trasporti (diffusione, trasporti attivi primari e secondari); osmosi. L’elettrofisiologia di base: potenziale di membrana; potenziale di azione; propagazione dell'impulso nervoso; sinapsi. La fisiologia del muscolo - MOBILIZZAZIONE DEL PAZIENTE ALLETTATO: contrazione muscolare; placca neuromuscolare (trasformazione del segnale elettrico in meccanico); proprietà meccaniche del muscolo scheletrico (determinanti di forza e velocità di accorciamento/allungamento); tipologie di unità neuromotrici. Le funzioni del sangue - PRELIEVO ED EMORRAGIE (CATETERE E EMATOCHEZIA): componenti ematopoietiche; funzioni di trasporto dei gas del globulo rosso; sistema immunitario; emostasi. Il sistema circolatorio - PRESSIONE ARTERIOSA E SEGNI DI STASI DEL CIRCOLO: principi di emodinamica della circolazione; pressione nel sistema cardiovascolare e proprietà meccaniche dei vasi; regolazione della pressione sistolica e diastolica; trasporto nel sistema circolatorio; circolo sistemico e polmonare; cuore periferico e sistema venoso. Il cuore come pompa meccanica - ARITMIE, SEGNI DI SCOMPENSO: meccanica del lavoro cardiaco; gittata cardiaca; energetica della funzione cardiaca; ritmo cardiaco ed elettrocardiografia. Il microcircolo e il sistema linfatico - EDEMA LINFATICO: scambi di liquido tra capillari e interstizio; funzione dei linfatici: il controllo del volume del liquido interstiziale. Il sistema respiratorio - DISPNEA E SATURAZIONE DI OSSIGENO: relazione tra struttura e funzione nel polmone; volumi polmonari e ventilazione; meccanica della respirazione; rapporto ventilazione-perfusione; diffusione ed assorbimento dei gas; curve di saturazione dell’emoglobina; trasporto dei gas nel sangue. La funzione renale - DIURESI, BILANCIO IDROSALINO: anatomia funzionale del rene; flusso ematico e filtrazione glomerulare; clearence renale: trasporto nel tubulo prossimale, nell'ansa di Henle e nel nefrone distale; concentrazione e diluizione dell’urina. Sistema digerente - DISFAGIA ALVO, MALNUTRIZIONE, SARCOPENIA: motilità gastrointestinale; secrezioni gastrointestinali e digestione; assorbimento dei nutrienti e bilancio energetico. L’equilibrio acido-base - INTERPRETAZIONE DI SINTOMI CORRISPONDENTI AD ALTERAZIONI DELL’ EMOGAS ANALISI. I tegumenti – DECUBITI: cute: funzioni; integrità dell’apparato tegumentario e lesioni da decubito. FISICA MEDICA - Biofisica -Equivalente e conversioni fra grandezze fisiche. Grandezze scalari e vettoriali. Operazioni con vettori e proprietà dei vettori. Concetti di massa, peso, forza, pressione, volume, densità, viscosità.
Concetto momento di una forza, equilibrio di un corpo rigido con esemplificazioni dell’equilibrio degli arti del corpo umano. Le leve e loro applicazioni, guadagno di una leva. Elementi di statica del corpo rigido. Statica e dinamica dei Fluidi: fluidi ideali e fluidi reali;
Legge di Archimede, Stevino, Bernoulli, Poiseuille; numero di Reynolds e turbolenza; applicazioni della fluidodinamica al sistema cardiocircolatorio. Struttura del nucleo atomico: decadimenti radioattivi (radiazioni alfa, beta+, beta-, gamma); Legge del decadimento radioattivo; attività (Becquerel, Curie); raggi X e produzione dei raggi X; Legge dell’assorbimento dei raggi X; elementi di dosimetria (Gray, Rad, Sievert, Rem, Roentgen).
Prerequisiti
Conoscenze elementari di Chimica, Biochimica e Matematica.
Modalità didattica
Lezioni frontali in teledidattica e utilizzo piattaforma di e-learning per materiali di approfondimento e discussione via forum.
Materiale didattico
FISIOLOGIA - Il docente di Fisiologia non consiglia agli studenti un testo specifico, ma invita ad attingere alla corposa Biblioteca di Ateneo (Sede di Medicina e Chirurgia) per approfondire i differenti argomenti anche su testi diversi. Il testo da cui sono tratte le figure che compaiono nelle diapositive del corso è Sherwood L. (2012) Fondamenti di Fisiologia Umana, Piccin-Nuova Libraria. FISICA MEDICA - Scannicchio D., Giroletti E. (2015) Elementi di Fisica Biomedica, Edises, Milano.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
II semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame scritto: test con domande aperte e quiz a risposta multipla.
Aims
Incrementare le conoscenze di fisiologia dell’uomo e fisica medica attraverso la didattica erogata da ricercatori nel campo di competenza specifica. Viene posta particolare enfasi all’integrazione dei sistemi ed alla funzione dell’intero corpo umano, rendendo l’insegnamento metodologicamente necessario a comprendere il monitoraggio dei parametri e le procedure necessarie allo svolgimento della professione di infermiere o ostetrica. Biofisica: statica e sua applicazione all’equilibrio degli arti del corpo umano, idrostatica e idrodinamica del sistema circolatorio, fisica delle radiazioni.
Contents
Human Physiology course aims to give the student the concepts that govern integrated body functions in the living organisms. Emphasis is put on relationships between health and body homeostasis, from the cells to the organ systems. Thus, an attempt will be made to define the limit of physiological adaptation to environmental conditions or to a developing disease. The course also aims to provide the basic principles of biophysics and medical physics needed to understand the biophysical mechanisms underlying the more relevant physiological processes.
Detailed program
PHYSIOLOGY - Cellular physiology: homeostasis; the properties of the plasma membrane; transports (the diffusion, primary and secondary active transport); osmosis. Basic Electrophysiology: membrane potential; action potential; nerve impulse propagation; synapses. Muscle physiology: muscle contraction; electromechanical coupling; relationships between force-length and strength-speed into the muscles; types of motor-neuron units. Blood’s functions: hematopoietic cells; red cells and gas delivery; immunity system; hemostasis. Cardiovascular system: hemodynamic of circulation; systemic pressure and mechanical properties of blood vessels; adjustment of systolic and diastolic pressure; blood velocity; systemic and pulmonary circulation; the venous system. The heart as a mechanic pump: mechanical work of the heart; cardiac output; self-regulation of cardiac output; regulation of heart rate and electrocardiography. Physiology of the interstitial tissue: exchange of liquid between capillaries and interstitium; the function of the lymph: the volume control of the interstitial fluid. Respiratory system: functional anatomy of the respiratory system; pulmonary ventilation; the ventilation-perfusion mismatch; mechanical properties of the lung and chest wall; the diffusion of gases: the alveolar-capillary units; hemoglobin saturation curve; gas transportation. The kidneys function: functional anatomy of the nephron; the mechanism of glomerular filtration; the renal clearance: filtration function, reabsorption and secretion; proximal tubular functions, Henle's loop functions; sodium and water balance. Digestive system: gastrointestinal motility; gastrointestinal secretions and digestion; absorption of food nutrients and dietary balance. Acid-base balance. Skin: function; bed rest pressure ulcers. MEDICAL PHYSICS – Biophysics: Conversions between physical quantities. Scalar and vector. Operations with vectors and vectors properties. Concepts of mass, weight, force, pressure, volume, density, viscosity. Concept moment of a force, equilibrium of a rigid body with examples of the equilibrium of the human body. The levers and their applications, lever gain. Elements of statics of rigid bodies. Statics and dynamics of fluids: ideal fluids and real fluids; Archimedes, Stevin, Bernoulli, Poiseuille laws; Reynolds number and turbulence; applications of fluid dynamics to cardiovascular system. The structure of the atomic nucleus: radioactive decay (alpha radiation, beta +, beta -, gamma); law of radioactive decay; radioactivity (Becquerel, Curie); X-ray and production of X-rays; Law absorption of X-rays; elements of dosimetry (Gray, Rad, Sievert, Rem, Roentgen).
Prerequisites
Basic knowledge of Chemistry, Biochemistry, and Mathematics.
Teaching form
Frontal lectures and blended learning.
Textbook and teaching resource
PHYSIOLOGY - Sherwood L. (2012) Fondamenti di Fisiologia Umana, Piccin-Nuova Libraria. Open choice by students among the Medicine Library’s Physiology text books. MEDICAL PHYSICS - Scannicchio D. Giroletti E. (2015) Elementi di Fisica Biomedica, Edises, Milano.
Semester
II semester
Assessment method
Written exam: test with multiple choice and open ended questions.