Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[W000092] - FISIOLOGIA UMANAHUMAN PHYSIOLOGY
Mara FABRI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT02] INGEGNERIA BIOMEDICA First Cycle Degree (3 years) - [IT02] BIOMEDICAL ENGINEERING
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2020-2021
Anno regolamentoAnno regolamento: 2020-2021
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: BIO/09 - FISIOLOGIA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


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, costituiranno una base
per 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.

Il corso consentirà di conoscere concetti di base della fisiologia umana e le nozioni avanzate sui meccanismi di regolazione delle funzioni fisiologiche. Lo studente dovrà 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 interpretare correttamente i risultati delle analisi fisiologiche. Tale capacità si estrinsecherà attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: 1. scegliere appropriatamente il parametro fisiologico da misurare/analizzare; 2. prevedere il comportamento di un sistema fisiologico in condizioni di controllo; 3. 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, will provide the basis of
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 will allow 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. Fisiologia del rene. Filtrazione glomerulare. Riassorbimento e secrezione. Escrezione. Controllo integrato della funzionalità renale.

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. Renal physiology. Glomerular filtration. Renal reabsorption and secretion. Renal excretion. Integrated control of renal function.


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

L’esame si articola in due prove: una scritta, ed una orale, facoltativa. La prova scritta consiste di 31 domande a risposta multipla, a ciascuna delle quali è attribuito un punteggio di 1 (risposta esatta) o 0 (risposta errata o mancante). La prova orale consta di una o due domande di carattere generale su argomenti del programma di Fisiologia umana, a cui lo studente potrà rispondere organizzando il suo intervento in maniera personalizzata. Ogni risposta riceverà un punteggio da 1 a 3.


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 a written and an optional oral exam. The written test is composed by 31 multiple-choiche questions, which will be evaluated 1 (corret answer) or 0 (wrong or missing answer). The oral exam consists in one or two general questions on the Human Physiology program, to which the student will respond by organizing his/her own talk in a personalized way. Each answer will receive a score from 1 to 3.


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

Berne, Levy, Princidi di Fisilogia, CEA
Scotto, a cura di, Fisiologia, Poletto Editore
AAVV, Vander Fisiologia, CEA
https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7869

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


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2020-2021
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2020-2021

 


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