Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[W000490] - HUMAN PHYSIOLOGYHUMAN PHYSIOLOGY
Mara FABRI
Lingua di erogazione: INGLESELessons taught in: ENGLISH
Laurea Magistrale - [IM13] BIOMEDICAL ENGINEERING Master Degree (2 years) - [IM13] INGEGNERIA BIOMEDICA
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2018-2019
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: BIO/09 - FISIOLOGIA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Inglese

English


PREREQUISITI PREREQUISITES

Conoscenze di base di fisica, chimica, biochimica, biologia, istologia, anatomia

Notions of physics, chemistry, biochemistry, biology, histology and anatomy.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni frontali, 48 ore, 6 CFU

Theory lessons, 48 hours, 6 CFU


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento consentirà di conoscere e comprendere i concetti di base della fisiologia umana e le nozioni avanzate sui meccanismi di regolazione delle funzioni fisiologiche. Particolare enfasi verrà data al ruolo di integrazione e controllo del sistema nervoso centrale sulle funzioni motorie e sensoriali dell’uomo. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite nell’insegnamento di Anatomia funzionale fornito nel triennio, costituiranno un approfondimento che arricchirà la conoscenza del funzionamento dell’organismo umano, in modo che lo studente acquisisca una consapevolezza dell’ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria, con un richiamo agli aspetti connessi con i sistemi e le tecnologie di analisi ed assistenza, e della progettazione di strumenti di misura ed analisi di parametri fisiologici e sistemi di ausilio medico-sanitario.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

ll corso consentirà di conoscere concetti di base e le nozioni avanzate sui
meccanismi di regolazione delle funzioni fisiologiche.
Lo studente dovrà essere in grado di esporre i vari
argomenti con l'utilizzo di un'adeguata terminologia
tecnico-scientifica. Al fine di affrontare tematiche
progettuali avanzate, anche di notevole complessità,
e curare l'innovazione e lo sviluppo di nuovi prodotti
e processi tecnologici attraverso
l’applicazione delle conoscenze, lo studente dovrà
saper interpretare correttamente i risultati delle
analisi fisiologiche. Tale capacità si estrinsecherà
attraverso una serie di abilità professionalizzanti,
quali: 1. la scelta appropriata del parametro fisiologico da misurare/analizzare; 2. la
capacità di prevedere il comportamento di un sistema
fisiologico in condizioni di controllo; 3. la capacità di
interpretare appropriatamente i risultati delle analisi
di laboratorio, lavorando in team con altri elementi
coinvolti nello studio del problema.


Competenze trasversali.

Gli studenti dovranno acquisire la capacità di esporre
con chiarezza i loro risultati utilizzando un linguaggio
tecnico-scientifico adeguato. L’analisi di modelli tratti
dall’esperienza reale e la simulazione di soluzione di
problemi fisiologici concreti contribuirà a migliorare il
grado di autonomia di giudizio dello studente, la sua
capacità comunicativa, nonché la capacità di
apprendere in autonomia e di analizzare criticamente
i problemi


Knowledge and Understanding.

The course will allow to know and understand the basic concepts of the physiology and the advanced knowledge of setting mechanisms of the physiological functions. The integrative role of the central nervous system on the human motor and sensory functions will be particularly emphasized.These notions, integrating those acquired during the course of Functional Anatomy of the previous cycle, will provide a further insight into the functioning of the human body, to allow therefore a student’s awareness of the wide multidisciplinary field of the Engineering; the numerous aspects linked to the analysis and support systems and technology will also be recalled, as well as the aspects resulting in the planning instrumentation for the measure and analysis of physiological parameters, and design of supporting systems for medically assisted help.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

This course, mandatory for the master students,
allows to learn the basic concepts of the physiology
and the advanced knowledge of setting mechanisms
of the physiological functions. The contents of the
course will have to be exposed with the use of an
adequate technical-scientific terminology.To deal with
advanced and complex planning contents, and to
promote the advancement and innovation of
technological products and processes through the
knowledge implementation, the student will have to
properly interpret the results of physiological
analysis. This skill will emerge through professional
competences, as: 1. choosing the appropriate
physiological variable to measure and/or analyze; 2.
foreseeing the behavior of a physiological system in
control conditions; 3. correctly interpreting the results
of laboratory analysis, by working in team with other
subjects involved in the study of the question.


Transversal Skills.

The students will have to acquire the ability to give
clear presentation of their results, by using an
appropriate technical and scientific language. By
analyzing models originating from the true life
experience and by simulating the solution of
practical physiological problems the student will
improve his/her level of independent judgment,
his/her communication ability, independent learning
ability, and the capability of critically analyze the
questions.



PROGRAMMA PROGRAM

I principi generali della Fisiologia. Concetto di omeostasi. I compartimenti idrici dell’organismo. La membrana plasmatica. Meccanismi di trasporto dei soluti attraverso la membrana.
Fisiologia cellulare. Il potenziale di membrana a riposo. Il potenziale d’azione: genesi e conduzione. La trasmissione sinaptica. La sinapsi neuromuscolare. I neurotrasmettitori del sistema nervoso centrale.
Fisiologia muscolare. Struttura del muscolo scheletrico, liscio e cardiaco. La contrazione muscolare. Aspetti meccanici e biochimici. Energetica della contrazione. Unità motrice.
Organizzazione funzionale del sistema nervoso dei vertebrati. Il sistema nervoso vegetativo.
Fisiologia del movimento. Definizione di riflesso. Riflessi spinali: riflesso miotatico diretto ed inverso, riflesso flessorio. Circuito nervoso di base. Controllo della postura e del movimento volontario. Aree corticali motorie. Fasci cortico-spinale e cortico-bulbare. Funzioni del cervelletto e dei gangli della base.
Fisiologia sensoriale. Somestesia e dolore. Neurofisiologia della visione. Neurofisiologia dell’udito e dell’apparato vestibolare. Neurofisiologia del gusto e dell’olfatto.
Fisiologia cardiovascolare. L’attività elettrica del cuore. La pompa cardiaca. Emodinamica. Principi generali. Flusso laminare e turbolento. Misurazione della pressione arteriosa nell’uomo. Scambi trans-capillari. Il ritorno venoso. Il controllo della circolazione periferica e della gittata cardiaca.
Fisiologia respiratoria. Meccanica respiratoria. Volumi polmonari. Ventilazione alveolare. Scambi gassosi alveolari. Trasporto di ossigeno ed anidride carbonica. Controllo nervoso e chimico della respirazione.
Fisiologia gastrointestinale. Motilità. Secrezioni. Digestione ed assorbimento dei carboidrati, delle proteine e dei lipidi. Controllo nervoso ed ormonale delle funzioni gastro-intestinali.

General principles of Physiology. Concept of homeostasis. Fluid compartments. Cell membrane. Transport mechanisms across membranes.
Cell physiology. Resting membrane potential. Action potential: origin and conduction. Synaptic transmission. Central nervous system neurotransmitters.

Functional organization of the vertebrate nervous system. The autonomic nervous system.
Muscle physiology. Morphological and functional characteristics of skeletal, cardiac and smooth muscle. Muscle contraction. Mechanical and biochemical aspects. Energy sources for muscle contraction. Motor unit.

Physiology of movement. Definition of reflex. Spinal reflexes: stretch and withdrawal reflexes. Neural substrate for reflex responses. Control of posture and voluntary motor activity. Role of cortical motor areas. Corticospinal and corticobulbar tracts. Role of cerebellum and basal ganglia.
Sensory physiology. Cutaneous, deep and visceral sensation. Neurophysiology of pain. Neurophysiology of vision. Neurophysiology of hearing and equilibrium. Neurophysiology of taste and smell.
Cardiovascular physiology. Electrical activity of the heart. The heart as a pump. General hemodynamic principles. Laminar and turbulent flow. Measurement of arterial blood pressure.
Capillary exchanges. Blood flow from the major veins to the heart. The regulation of cardiac output and of peripheral circulation.
Respiratory physiology. Respiratory mechanics. Lung volumes. Alveolar ventilation. Alveolar gas exchanges. Blood transport of oxygen and carbon dioxide. Nervous and chemical regulation of respiration. Gastrointestinal physiology. Motility and secretions. Digestion and absorption of carbohydrates, proteins and fats. Nervous and hormonal control of gastrointestinal functions.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione del livello di apprendimento degli studenti è effettuata in una prova orale.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Per superare con esito positivo l'esame, lo studente deve dimostrare di possedere una complessiva conoscenza sui principi di funzionamento degli organi del corpo umano in condizioni normali, nonché sulla funzione dei diversi organi nei sistemi integrativi. I contenuti dell'insegnamento dovranno essere esposti con l'utilizzo di un'adeguata terminologia tecnico-scientifica.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Attribuzione del voto finale in trentesimi.


Criteri di attribuzione del voto finale.

L'esito della valutazione risulta positivo se lo studente raggiunge la sufficienza, pari a 18/30. La valutazione massima è raggiunta dimostrando una conoscenza completa dei contenuti del corso. La lode è riservata agli studenti che abbiano dimostrato un approfondimento personale ed una particolare brillantezza nella esposizione.


Learning Evaluation Methods.

The student's learning will be evaluated by means of an oral exam.


Learning Evaluation Criteria.

To pass the exam, the student must show to have an overall knowledge of the principke of functioning of human organs in normal conditions, and of the role of different organs in the integrated systems. The contents of the course should be presented by using an appropriate technical-scientific terminology.


Learning Measurement Criteria.

The final evaluation will be expressed in thirtieths.


Final Mark Allocation Criteria.

To pass the exam the student should reach a sufficient evaluation, 18/30. The maximum evaluation, 30/30, is reached when the student demonstrates a complete knowledge of the arguments of the course. The honors are reserved to those students who demonstrate a personal in-depth analysis and a bright presentation.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

Stanfield, Germann, Human Physiology, EdiSES
Berne, Levy, Principles of Physiology, CEA
Scotto, a cura di, Fisiologia, Poletto Editore
AAVV, Vander Physiology, CEA
https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7869

Stanfield, Germann, Human Physiology, EdiSES
Berne, Levy, Principles of Physiology, CEA
Scotto, a cura di, Fisiologia, Poletto Editore
AAVV, Vander Physiology, CEA
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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


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