Fisica_e_statistica
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Scopo del corso è quello di permettere agli studenti di:
- Conoscere le nozioni fondamentali e la metodologia di fisica utili per identificare, comprendere ed interpretare i fenomeni biomedici;
- Conoscere i principi della meccanica necessari per comprendere il comportamento dell'apparato locomotore;
- Conoscere i principi della dinamica dei fluidi necessari per comprendere il comportamento dell'apparato cardiocircolatorio, respiratorio, urinario;
- Conoscere i principi della termodinamica, dell'elettromagnetica, dell'ottica e dell'acustica necessari per comprendere il funzionamento delle apparecchiature per fisioterapia.
- Conoscere le nozioni fondamentali e la metodologia di fisica utili per identificare, comprendere ed interpretare i fenomeni biomedici;
- Conoscere i principi della meccanica necessari per comprendere il comportamento dell'apparato locomotore;
- Conoscere i principi della dinamica dei fluidi necessari per comprendere il comportamento dell'apparato cardiocircolatorio, respiratorio, urinario;
- Conoscere i principi della termodinamica, dell'elettromagnetica, dell'ottica e dell'acustica necessari per comprendere il funzionamento delle apparecchiature per fisioterapia.
Risultati apprendimento attesi
Al termine di questo corso lo studente:
- dovrà essere in grado di utilizzare con proprietà il linguaggio e le unità di misura della fisica;
- dovrà essere in grado di descrivere in termini fisici quantitativi le proprietà meccaniche (statiche e dinamiche) dell'apparato locomotore e alcuni processi fisiologici fondamentali.
- dovrà essere in grado di utilizzare con proprietà il linguaggio e le unità di misura della fisica;
- dovrà essere in grado di descrivere in termini fisici quantitativi le proprietà meccaniche (statiche e dinamiche) dell'apparato locomotore e alcuni processi fisiologici fondamentali.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Prerequisiti
Non sono richieste conoscenze preliminari specifiche
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Prova scritta, con domande a risposta multipla e aperte
Fisica applicata
Programma
Grandezze fisiche fondamentali e derivate, grandezze scalari e vettoriali, leggi fisiche e analisi dimensionale.
- Cinematica del punto materiale: vettore posizione, vettore velocità, vettore accelerazione. Accelerazione tangenziale e accelerazione centripeta. Moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato.
- Cinematica bidimensionale: moto circolare, moto del proiettile, gittata. Applicazione: salto in lungo.
- Principi della dinamica Newtoniana. Esempi di forze: forze di reazione vincolare, forze di attrito statico e dinamico, forza peso.
- Teorema di conservazione della quantità di moto, formulazione del secondo principio della dinamica in termini della quantità di moto, teorema dell'impulso. Applicazioni: air-bag, guantone da pugile.
- Teorema lavoro-energia cinetica, forze conservative e non conservative, energia potenziale, teorema di conservazione dell'energia meccanica. Centro di massa. Applicazione: salto in alto e Fosbury flop.
- Forze elastiche, sistema massa-molla, sistemi oscillanti, pendolo semplice, pendolo fisico. Energia potenziale elastica. Applicazione: modello semplificato di locomozione umana basato sul pendolo fisico.
- Sforzi e deformazioni (normali, di taglio, di flessione e di torsione), leggi di Hooke e moduli elastici. Proprietà meccaniche dell'osso, proprietà meccaniche dei tendini. Applicazione: frattura dell'osso in compressione.
- Meccanica del corpo rigido: momento di una forza, equilibrio rototraslazionale del corpo rigido, leve. Applicazioni: le leve nel corpo umano, equilibrio delle articolazioni.
- Gas ideali e non ideali. Equazione di stato dei gas perfetti. Legge di Dalton. Legge di Henry. Statica dei fluidi ideali: legge di Pascal, legge di Stevino, principio di Archimede. Applicazione: immersione subacquea.
- Dinamica dei fluidi: legge di continuità, legge di Bernoulli. Viscosità e legge di Poiseuille, resistenza idrodinamica. Turbolenza e numero di Reynolds. Applicazione: misurazione della pressione sanguigna con lo sfigmomanometro.
- Carica, campo e potenziale elettrico. Corrente elettrica e propagazione di impulsi elettrici nel corpo umano. Muscoli ed elettrostimolazione.
- Cinematica del punto materiale: vettore posizione, vettore velocità, vettore accelerazione. Accelerazione tangenziale e accelerazione centripeta. Moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato.
- Cinematica bidimensionale: moto circolare, moto del proiettile, gittata. Applicazione: salto in lungo.
- Principi della dinamica Newtoniana. Esempi di forze: forze di reazione vincolare, forze di attrito statico e dinamico, forza peso.
- Teorema di conservazione della quantità di moto, formulazione del secondo principio della dinamica in termini della quantità di moto, teorema dell'impulso. Applicazioni: air-bag, guantone da pugile.
- Teorema lavoro-energia cinetica, forze conservative e non conservative, energia potenziale, teorema di conservazione dell'energia meccanica. Centro di massa. Applicazione: salto in alto e Fosbury flop.
- Forze elastiche, sistema massa-molla, sistemi oscillanti, pendolo semplice, pendolo fisico. Energia potenziale elastica. Applicazione: modello semplificato di locomozione umana basato sul pendolo fisico.
- Sforzi e deformazioni (normali, di taglio, di flessione e di torsione), leggi di Hooke e moduli elastici. Proprietà meccaniche dell'osso, proprietà meccaniche dei tendini. Applicazione: frattura dell'osso in compressione.
- Meccanica del corpo rigido: momento di una forza, equilibrio rototraslazionale del corpo rigido, leve. Applicazioni: le leve nel corpo umano, equilibrio delle articolazioni.
- Gas ideali e non ideali. Equazione di stato dei gas perfetti. Legge di Dalton. Legge di Henry. Statica dei fluidi ideali: legge di Pascal, legge di Stevino, principio di Archimede. Applicazione: immersione subacquea.
- Dinamica dei fluidi: legge di continuità, legge di Bernoulli. Viscosità e legge di Poiseuille, resistenza idrodinamica. Turbolenza e numero di Reynolds. Applicazione: misurazione della pressione sanguigna con lo sfigmomanometro.
- Carica, campo e potenziale elettrico. Corrente elettrica e propagazione di impulsi elettrici nel corpo umano. Muscoli ed elettrostimolazione.
Metodi didattici
Lezioni frontali e seminari
Materiale di riferimento
F. Borsa e A. Lascialfari, Principi di Fisica. Per indirizzo biomedico e farmaceutico, Edises
D. Scannicchio e E. Giroletti, Elementi di Fisica Biomedica, Edises
D. Scannicchio e E. Giroletti, Elementi di Fisica Biomedica, Edises
Informatica
Programma
Sono previste attività di Reading e Listening oltre ad esercitazioni sui seguenti argomenti di Grammatica: Present simple and continuous, Past simple and continuous, Present perfect, Comparatives and superlatives, Predictions, First and second conditional, Obligations, Verb patterns, Future intentions, Used to, Present simple and Past simple passive, Present continuous for future arrangements, Phrasal verbs, Question tags.
Frequenza: obbligatoria
Avvertenza: Gli studenti Erasmus+ incoming sono invitati a prendere tempestivamente contatto col Centro Linguistico tramite il Servizio Informastudenti, categoria Test di lingua.
Frequenza: obbligatoria
Avvertenza: Gli studenti Erasmus+ incoming sono invitati a prendere tempestivamente contatto col Centro Linguistico tramite il Servizio Informastudenti, categoria Test di lingua.
Metodi didattici
Il corso di inglese è strutturato in ore di esercitazioni in aula, oppure online in modalità sincrona su Microsoft Teams, e lavoro autonomo su una piattaforma di didattica online.
Materiale di riferimento
.Pearson Roadmap B1 e piattaforma Pearson MyEnglishLab
Statistica medica
Programma
- Raccolta mirata, codifica e valutazione di qualità dei dati.
- Uso appropriato degli indici di posizione e di dispersione nella rappresentazione di dati biomedici: media, moda o mediana?
- deviazione standard, range o differenza interquartile?
- Come valutare la relazione tra misure e la concordanza tra osservatori: correlazione e regressione, indici di concordanza grezzi e pesati.
- Errori sistematici ed errori casuali nella rilevazione delle misure: accuratezza e precisione.
- Centili delle distribuzioni degli indicatori quantitativi in medicina.
- Definizione di individuo di riferimento.
- Fattori che determinano i valori di riferimento.
- Significato e uso dei limiti di riferimento in medicina.
- Identificazione di fattori di rischio e di fattori prognostici.
- Studi osservazionali e loro ruolo nella medicina basata sulle prove di efficacia: studi trasversali, studi retrospettivi o caso-controllo, studi longitudinali o di coorte.
- Misure di occorrenza in epidemiologia e in epidemiologia clinica: prevalenza, incidenza, incidenza cumulativa.
- Misure di associazione tra fattore di rischio e malattia: rischio assoluto, rischio attribuibile, rischio relativo (RR), odds ratio (OR).
- Perché studi analoghi portano a risultati differenti (fattori sistematici e caso)? Parametri, variabilità di campionamento e distribuzione delle stime.
- Incertezza delle stime: l'errore standard della stima, intervallo di confidenza del parametro.
- Valutazione di efficacia e tollerabilità di una terapia.
- Il metodo quantitativo in medicina.
- I modelli matematici come rappresentazione dei fenomeni deterministici.
- I modelli probabilistici come rappresentazione dei fenomeni aleatori.
- Una variabile casuale di grande successo: la gaussiana.
- Tutte le strade (o quasi) portano alla gaussiana.
- Le fasi degli studi clinici: dalla fase I alla fase IV.
- Studi in cieco semplice e in doppio cieco.
- Studi a braccio singolo o con braccio di controllo.
- Popolazione "intention to treat (ITT) o "per protocol (PP)".
- Randomizzazione: perché?
- Logica dell'inferenza statistica nelle sperimentazioni cliniche controllate.
- Uso appropriato degli indici di posizione e di dispersione nella rappresentazione di dati biomedici: media, moda o mediana?
- deviazione standard, range o differenza interquartile?
- Come valutare la relazione tra misure e la concordanza tra osservatori: correlazione e regressione, indici di concordanza grezzi e pesati.
- Errori sistematici ed errori casuali nella rilevazione delle misure: accuratezza e precisione.
- Centili delle distribuzioni degli indicatori quantitativi in medicina.
- Definizione di individuo di riferimento.
- Fattori che determinano i valori di riferimento.
- Significato e uso dei limiti di riferimento in medicina.
- Identificazione di fattori di rischio e di fattori prognostici.
- Studi osservazionali e loro ruolo nella medicina basata sulle prove di efficacia: studi trasversali, studi retrospettivi o caso-controllo, studi longitudinali o di coorte.
- Misure di occorrenza in epidemiologia e in epidemiologia clinica: prevalenza, incidenza, incidenza cumulativa.
- Misure di associazione tra fattore di rischio e malattia: rischio assoluto, rischio attribuibile, rischio relativo (RR), odds ratio (OR).
- Perché studi analoghi portano a risultati differenti (fattori sistematici e caso)? Parametri, variabilità di campionamento e distribuzione delle stime.
- Incertezza delle stime: l'errore standard della stima, intervallo di confidenza del parametro.
- Valutazione di efficacia e tollerabilità di una terapia.
- Il metodo quantitativo in medicina.
- I modelli matematici come rappresentazione dei fenomeni deterministici.
- I modelli probabilistici come rappresentazione dei fenomeni aleatori.
- Una variabile casuale di grande successo: la gaussiana.
- Tutte le strade (o quasi) portano alla gaussiana.
- Le fasi degli studi clinici: dalla fase I alla fase IV.
- Studi in cieco semplice e in doppio cieco.
- Studi a braccio singolo o con braccio di controllo.
- Popolazione "intention to treat (ITT) o "per protocol (PP)".
- Randomizzazione: perché?
- Logica dell'inferenza statistica nelle sperimentazioni cliniche controllate.
Metodi didattici
Lezioni frontali e seminari
Materiale di riferimento
I.A. Kapandji, Anatomia funzionale. Maloine-Monduzzi Editoriale
Moduli o unità didattiche
Fisica applicata
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 4
Lezioni: 40 ore
Docente:
Giavazzi Fabio
Informatica
INF/01 - INFORMATICA - CFU: 3
Lezioni: 30 ore
Statistica medica
MED/01 - STATISTICA MEDICA - CFU: 3
Lezioni: 30 ore
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento telefonico
Ricevimento:
mercoledì 14.00-15.00
su appuntamento