FISICA APPLICATA
cod. 07637

Anno accademico 2020/21
1° anno di corso - Primo semestre
Docente
- Giuseppe PEDRAZZI - Luca RONDA
Settore scientifico disciplinare
Fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina) (FIS/07)
Field
"discipline generali per la formazione dell'odontoiatra"
Tipologia attività formativa
Base
60 ore
di attività frontali
6 crediti
sede:
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Il corso è stutturato in moduli , ognuno dei quali focalizzato su un’aspetto applicativo (es. Elettrocardiogramma; udito e l’orecchio; ) per poi introdurre i concetti fisici strettamente funzionali alla comprensione di tale applicazione o fenomeno.Il corso ha l’obiettivo di consentire allo studente di conoscere e di comprendere alcune grandezze e leggi fisiche fondamentali in relazione a specifiche applicazioni in ambito biomedico con particolare riferimento alla circolazione sanguigna, all’apparato locomotore e all’elettrofisiologia cardiaca in relazione ad alcune tecniche diagnostiche. Questo allo scopo di consentire allo studente la capacità di utilizzare la conoscenza e la comprensione acquisita nel quotidiano rapporto con il paziente e nel quotidiano utilizzo delle più comuni tecniche diagnostiche.

RISULTATI DELL’APPRENDIMENTO
Lo studente al termine del corso, dovrà dimostrare conoscenze e capacità di comprensione circa :
- le grandezze fisiche e le leggi che sono alla base della circolazione sanguigna e di patologie quali l’aneurisma, la stenosi o l’ipertensione.
- Le leggi dell’elettrostatica, Il Campo Coulombiano, la Differenza di Potenziale, il dipolo elettrico e il campo generato dal dipolo. Proprietà Elettriche del cuore, in riferimento ai principi su cui si basa l’elettrocardiogramma , Vettore di polarizzazione e derivazioni.
- le leggi dell'elettrodinamica in relazioni agli effetti della corrente continua e alternata su corpo umano.
- I fenomeni ondulatori in relazione agli ultrasuoni e alle loro applicazione

Lo studente inoltre, applicando la conoscenza e la comprensione acquisite, dovrà essere in grado, anche collaborando con altri professionisti, di
- contribuire al corretto svolgimento di alcuni esami diagnostici quali EGC, ecografia ed eco-Doppler , nonché di comuni pratiche quali ad esempio la movimentazione dei pazienti o la misurazione della pressione.
- evitare e prevenire comportamenti che potrebbero portare al rischio degli effetti fisiopatologici della corrente elettrica sul corpo umano.

Prerequisiti

Nessun Prerequisito

Contenuti dell'insegnamento

Il Corso di Fisica Applicata è pensato per dare una conoscenza dei principi fondamentali della fisica di base. In particolare il corso è strutturato per la comprensione di alcuni argomenti e dei principi di fisica a questi strettamente correlati Le prime lezioni riguardano la definizione delle grandezze fisiche quali forza, massa, accelerazione, momento di una forza e relative unità di misura nonché la loro applicazione nella definizione delle leve e della movimentazione dei carichi. Saranno poi definite le grandezze fisiche relative alla dinamica dei fluidi e le leggi fisiche dando spiegazione della loro applicazione alla circolazione sanguigna. La seconda parte del corso è rivolta alla trattazione delle leggi dell’elettrostatica e dell'ettrodinamica in riferimento al segnale misurato durante l’elettrocardiogramma, ma anche agli effetti fisiopatologici della corrente elettrica sul corpo umano. La terza parte del corso tratterà i fenomeni ondulatori con particolare approfondimento alle tecniche diagnostiche dell’Ecodoppler e dell’Ecografia.

Programma esteso

Quantità Fisiche. Vettori e scalari. Unità e dimensioni. Accelerazione, massa, Forza, peso, baricentro e momento di una forza, applicate alle leve e alla movimentazione dei carichi; Tipi di leve e applicazione al corpo umamo.Fluidostatica, densità, pressione, teorema di Stevino; lavoro di una forza, teorema dell’energia cinetica.Fluidodinamica, portata, Teorema di Bernoulli applicato a circolazione sanguigna ; Fluidi reali, Flusso laminare e turbolente, numero di Reynolds; tensione superficiale, capillarità.
Elasticità di un corpo, Legge di Hooke e Modulo di Young applicate alla elasticità dei vasi sanguigni e del sitema scheletrico.Carica ellettrica; Legge di Coulomb e differenza di potenziale, dipolo elettrico, applicati all’ECG.Corrente elettrica continua e alternata, leggi di Ohm applicate agli effetti fisiopatologici della corrente elettrica sul corpo umano. Definizione di restistenza e capagità, leggi di Ohm. Collegamenti in serie e in parallel.
Caratteristiche dei fenomeni ondulatori, onde sonore. Ultrasuoni, e loro produzione, cristalli piezoelettrici. Effetto Doppler applicate al senso dell’udito, e alle tecniche diagnostiche dell’Ecodoppler. Doppler ad onda continua ed ad onda pulsata. Pricipi fisici dell’ecografia. Modalità di utilizzo: A-mode; B-mode; M- Mode. Curva di attenuazione e di compensazione. Risoluzione laterale ed assiale. Sistemi ecografici bidemensionali. Scan-Prenatale. Effetti biologici degli ultrasuoni: effetto termico ed effetto meccanico.Spettro Elettromagnetico; Caratteristiche delle onde elettromagnetiche applicate al senso della vista, ottica geometrica, legge di riflessione e rifrazione; sistemi di lenti, specchi e diottri. L’occhio umano. L’uso dell’equazione delle lenti sottili per la ricostruzione dell’immagine.

Bibliografia

- Dispense del corso
- Fisica Biomedica (Bersani - Bettati - Biagi - Capozzi - Feroci - Lepore - Mita - Ortalli - Roberti - Viglino - Vitturi)
Piccin editore

Metodi didattici

Il corso sarà svolto tramite lezioni frontali sia in presenza (in aula) che in telepresenza (in sincrono-streaming) mediante il supporto della piattaforma Teams. In tal modo verrà preservata la possibilità di interagire in tempo reale con il Docente sia in presenza che a distanza.
Le lezioni si svolgeranno con ausilio di materiale iconografico raccolto in presentazioni che saranno messe a disposizione degli studenti sulla piattaforma Elly (https://elly.medicina.unipr.it).

Modalità verifica apprendimento

L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso prevede un esame scritto. Mediante domande aperte e problemi riguardanti i contenuti del corso verrà accertato se lo studente ha raggiunto l’obiettivo della conoscenza e della comprensione dei contenuti riguardanti specifiche applicazioni biomediche.

Qualora a causa del perdurare dell'emergenza sanitaria fosse necessario adottare la modalità a distanza per gli esami di profitto, si procederà con una
prova scritta condotta a distanza (via Teams e Elly) con le stesse modalità della prova in aula. Il candidato si manterrà collegato con microfono e videocamera accesi e svolgerà la prova sotto il controllo della commissione.
La consultazione del materiale didattico sarà consentito.

Gli Studenti con DSA/BSE devono preventivamente contattare Le Eli-che: supporto per studenti con disabilità, D.S.A., B.E.S. (https://sea.unipr.it/it/servizi/le-eli-che-supporto-studenti-con-disabilita-dsa-bes)

Altre informazioni

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