Fisioterapia (abilitante alla professione sanitaria di Fisioterapista) - Corso di laurea A - Roma Azienda Policlinico Umberto I

Tipologia

Scienze interdisciplinari

SSD

FIS/07

Anno

N/D

Semestre

N/D

CFU

2

Distribuzione delle ore

20 classroom hours

Docenti

CLAUDIA GILIBERTI
CLAUDIA GILIBERTI

Tipologia

Scienze biomediche

SSD

BIO/10

Anno

N/D

Semestre

N/D

CFU

2

Distribuzione delle ore

20 classroom hours

Docenti

ALESSANDRA BONAMORE

Tipologia

Scienze biomediche

SSD

BIO/13

Anno

N/D

Semestre

N/D

CFU

1

Distribuzione delle ore

10 classroom hours

Docenti

CARLOTTA ZAMPARELLI

Tipologia

Scienze biomediche

SSD

MED/03

Anno

N/D

Semestre

N/D

CFU

1

Distribuzione delle ore

10 classroom hours

Docenti

CARLOTTA ZAMPARELLI

Al termine del corso, lo studente sarà in grado di descrivere le basi molecolari dei processi fisiologici umani rilevanti per la pratica fisioterapica. Saprà correlare la struttura delle principali macromolecole biologiche – acidi nucleici, proteine, carboidrati e lipidi – con le loro specifiche funzioni strutturali (es. collagene), di trasporto (es. emoglobina) e catalitiche (enzimi). Comprenderà i meccanismi di produzione e utilizzo dell'energia (ATP) attraverso le vie metaboliche integrate, spiegando come queste siano regolate per sostenere il lavoro muscolare in diverse condizioni fisiologiche, come l'esercizio fisico e il digiuno. Sarà inoltre capace di interpretare il significato di alcuni marcatori molecolari di interesse clinico (es. enzimi plasmatici) e di applicare queste conoscenze per comprendere la fisiologia del movimento, i processi di affaticamento e recupero muscolare e le basi di alcune patologie di interesse riabilitativo.

Si presuppone il possesso delle conoscenze di base di Biologia, Chimica e Fisica acquisite nella Scuola Secondaria Superiore. È richiesta in particolare la comprensione dei principi della biologia cellulare, dei concetti fondamentali della chimica generale (struttura atomica, legami chimici) e delle leggi della meccanica classica (forze, energia), unitamente a competenze matematiche di base.

Modulo: FISICA APPLICATA
GRANDEZZE FISICHE E OPERAZIONI VETTORIALI
La Fisica; il concetto di grandezza fisica: definizione operativa; misura di una grandezza fisica: unità
di misura; il sistema internazionale; grandezze fondamentali e grandezze derivate; multipli e
sottomultipli; conversioni tra unità di misura; dimensioni fisiche e equazioni dimensionali; misure
dirette e indirette; errori di misura: errori casuali e sistematici; cifre significative e incertezza
associate alle misure; grandezze scalari e grandezze vettoriali; operazioni vettoriali: somma e
differenza di vettori; prodotto di un vettore per uno scalare; prodotto scalare; prodotto vettoriale.
MECCANICA
Cinematica: il punto materiale; il sistema di riferimento; traiettoria e legge oraria; la velocità
media e la velocità istantanea; il moto rettilineo uniforme: legge oraria; l’accelerazione e il moto
rettilineo uniformemente accelerato: legge oraria; la caduta libera di un corpo: equazioni del
moto; lo spostamento, la velocità e l’accelerazione come vettori; i moti curvilinei: accelerazione
tangenziale e radiale; il moto circolare uniforme e le sue grandezze; il moto armonico.
Dinamica: il concetto di forza; la forza come grandezza vettoriale; primo, secondo e terzo principio
della dinamica; i sistemi di riferimento inerziali e non inerziali; la forza peso e l’accelerazione di
gravità; massa e peso; la reazione vincolare; le forze di attrito; la forza elastica.
Statica: il corpo rigido; il baricentro e il centro di massa; il baricentro negli uomini; equilibrio del
corpo umano; condizioni di equilibrio di corpi rigidi; momento meccanico di una forza; le leve di
primo, secondo, terzo genere; vantaggio di una leva; le leve del corpo umano.
LAVORO ED ENERGIA
Lavoro di una forza: lavoro motore, lavoro resistente, lavoro nullo; la potenza; il lavoro di una
forza costante: la forza peso; il lavoro di una forza non costante: la forza elastica; il concetto di
energia; energia cinetica; teorema dell'energia cinetica; forze conservative e forze dissipative;
energia potenziale: energia potenziale gravitazionale, energia potenziale elastica; principio di
conservazione dell’energia meccanica.
MECCANICA DEI FLUIDI
Statica: stati di aggregazione della materia; i fluidi; densità, pressione; il principio di Pascal; la
pressione idrostatica; la legge di Stevino; la pressione atmosferica e l’esperimento di Torricelli.
Dinamica: fluidi ideali e condizione di stazionarietà; portata ed equazione di continuità;
ramificazioni di un condotto; il teorema di Bernoulli; applicazioni biologiche: aneurisma e stenosi;
fluidi reali; il moto laminare; la viscosità; la legge di Hagen-Poiseuille; resistenza meccanica di un
condotto; resistenza meccanica nel sistema circolatorio; il regime turbolento e il numero di
Reynolds; Applicazioni: lo sfigmomanometro e la misura della pressione arteriosa; il sistema
respiratorio: la resistenza delle vie aeree e flusso laminare/turbolento nelle vie aeree; il circuito
idrodinamico del sangue.
ELETTRICITA’
Carica elettrica, conservazione e quantizzazione della carica; conduttori, semiconduttori e isolanti;
elettrizzazione per strofinio, per contatto, per induzione; elettroscopio a foglie: definizione
operativa di carica elettrica; la legge di Coulomb e la bilancia di torsione; la forza di Coulomb nella
materia; il campo elettrostatico e il vettore campo elettrico; linee di forza del campo elettrico; il
lavoro nel campo elettrostatico; energia potenziale elettrostatica; il potenziale elettrico; la
differenza di potenziale; potenziale di una carica puntiforme; le superfici equipotenziali; il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss; campo elettrostatico nei conduttori; i condensatori e la
capacità; la corrente elettrica; la resistenza elettrica; prima e seconda legge di Ohm; la resistività; i
circuiti elettrici; effetto termico della corrente: effetto Joule e potenza elettrica; analisi circuitale:
resistenze in serie e in parallelo; Applicazioni: conduzione elettrica nel sistema nervoso umano:
l’impulso nervoso e il modello a cavo dell’assone; la corrente elettrica nel corpo umano: effetti
dell’elettricità sul corpo umano.
MAGNETISMO E ONDE ELETTROMAGNETICHE
Le proprietà magnetiche della materia; paramagnetismo, diamagnetismo, ferromagnetismo: la
permeabilità magnetica; le calamite; fenomeni magnetici: interazione magnete-magnete e i poli
magnetici; il campo magnetico terrestre; intensità, direzione e verso del campo magnetico; linee di
forza del campo magnetico; confronto campo elettrico, campo magnetico; l’elettromagnetismo:
esperienza di Oersted e azione di correnti su magneti; esperienza di Faraday e esperienza di
Ampere: interazione magnete-corrente e forza tra correnti; il campo magnetico generato da un
filo percorso da corrente; la legge di Ampere; la legge di Biot Savart; il campo elettromagnetico; la
propagazione del campo elettromagnetico e onde elettromagnetiche; parametri di un’onda
periodica: lunghezza d’onda, frequenza, periodo, velocità, ampiezza; lo spettro elettromagnetico.
OTTICA
La luce e le onde elettromagnetiche; ottica geometrica e ottica fisica; interazione della luce con la
materia: riflessione, rifrazione, diffusione, assorbimento; l’indice di rifrazione; la legge di Snell; la
riflessione totale e le fibre ottiche; la dispersione della luce e il prisma; cenni di diffrazione; i
sistemi ottici: specchio piano e specchio sferico concavo e convesso; le lenti: lenti convergenti e
divergenti; miopia, ipermetropia e correzione tramite lenti; i raggi principali delle lenti e la
costruzione delle immagini; la formula delle lenti sottili; ingrandimento; il potere diottrico; .
Applicazioni: il microscopio composto; la fisica dell’occhio: le proprietà ottiche dell’occhio;
l’accomodamento; punti prossimo e remoto; il modello dell’occhio ridotto; il potere risolutivo
dell’occhio.
IL SUONO
Fenomeni ondulatori; definizione, classificazione e tipi di onde; onde trasversali e longitudinali;
onde piane, sferiche, circolari; i raggi e i fronti d’onda; onde armoniche: doppia periodicità spaziale
e temporale; le grandezze caratteristiche di un’onda: lunghezza d’onda, frequenza, periodo,
velocità, ampiezza. Il suono; emissione, propagazione e ricezione del suono; la velocità del suono;
la propagazione del suono in un mezzo; il suono come onda di pressione; percezione dei parametri
caratteristici: altezza, timbro e intensità del suono; grandezze energetiche del suono: potenza e
intensità di una sorgente acustica; le frequenze udibili; la propagazione delle onde sonore:
assorbimento, riflessione, rifrazione, diffrazione, interferenza di onde sonore; range in frequenza
delle onde sonore; la propagazione delle onde sonore: assorbimento, riflessione, rifrazione,
interferenza (costruttiva, ordinaria, distruttiva), diffrazione; orecchio esterno e diffrazione; la
risonanza; i livelli sonori e il decibel: il livello di pressione sonora, il livello di intensità sonora, il
livello di potenza sonora; suoni puri e suoni complessi; il teorema di Fourier; frequenza
fondamentale e armoniche; analisi e sintesi; analisi in frequenza e spettro del segnale sonoro.
Applicazioni: la fonazione: le frequenze formanti, il sonogramma e l’analisi del parlato. La fisica
dell’apparato uditivo: orecchio esterno, inter-aural time difference e inter-aural intensity
difference; il meato acustico e le onde stazionarie; l’orecchio medio come amplificatore di pressione; l’orecchio medio come adattatore di impedenza e meccanismi di protezione; l’orecchio
interno come analizzatore di spettro; la fisica della coclea.
TERMODINAMICA
Sistema termodinamico; il concetto di temperatura; equilibrio termico; scale di temperatura; la
temperatura assoluta; i termometri; l’energia interna; il calore; flusso di calore ed equilibrio
termico; energia, lavoro e calore; la caloria e l’esperimento di Joule; la trasmissione del calore:
conduzione, convezione ed irraggiamento; conduttori ed isolanti termici; la quantità di calore, il
calore specifico e la capacità termica; cambiamenti di stato; calore latente; i gas; le leggi dello
stato gassoso ideale: legge di Boyle-Mariotte e leggi di Gay-Lussac; l’equazione di stato dei gas
perfetti e la scala assoluta delle temperature; cenni di teoria cinetica dei gas; gas reali e
temperatura critica; primo e secondo principio della termodinamica; il lavoro in una
trasformazione termodinamica.


Modulo: BIOCHIMICA
CARATTERISTICHE GENERALI DELLA MATERIA VIVENTE. Proprietà dell’acqua. legami chimici, gruppi funzionali e molecole organiche di interesse biochimico.
PROTEINE - Aminoacidi: classificazione, isomeria, zwitterioni, aminoacidi essenziali, legame peptidico. Proteine: funzioni, struttura primaria, strutture secondarie (alfa elica, beta foglietto, collagene), struttura terziaria, denaturazione e agenti denaturanti, struttura quaternaria.
Mioglobina ed Emoglobina: trasporto e deposito dell’ossigeno, struttura proteica e dell’eme, aspetti funzionali, curva di dissociazione dell’ossigeno, proprietà allosteriche dell’emoglobina, azione del monossido di carbonio. Catabolismo dell’eme e formazione della bilirubina.
Enzimi: classificazione per reazione e meccanismo di catalisi, gruppi prostetici, cofattori e conzimi, catalisi, stato di transizione, energia di attivazione, cinetica enzimatica, inibizione competitiva e non competitiva. Proteine ed enzimi plasmatici di interesse clinico. Turnover proteico e catabolismo degli aminoacidi. Transaminazione e deaminazione degli amminoacidi. Ciclo dell’urea.
CARBOIDRATI – Generalità, classificazione, principali monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Glucosio: metabolismo e regolazione, glicolisi ed ossidazione del piruvato, ciclo dell’acido citrico, fosforilazione ossidativa, via dei pentoso-fosfati, glicogeno e metabolismo del glicogeno. regolazione della glicemia: insulina e glucagone.
LIPIDI - Generalità, classificazione, acidi grassi saturi ed insaturi, trigliceridi, fosfolipidi, steroidi.
Metabolismo degli acidi grassi(beta-ossidazione), lipidi plasmatici di interesse clinico. Lipoproteine: costituzione e metabolismo.
METABOLISMO INTERMEDIO E SCAMBI DI ENERGIA - Concetti di base, via anaboliche e cataboliche, schema generale delle vie metaboliche. strategie di regolazione delle vie metaboliche.
ORMONI – Generalità, classificazione, recettori ormonali e meccanismi di trasduzione del segnale.



Modulo: BIOLOGIA APPLICATA
PROGRAMMA BIOLOGIA APPLICATA
La cellula
Procarioti. Organizzazione strutturale e funzionale di una cellula eucariotica. Componenti chimici di una cellula (mono e polisaccaridi, lipidi, proteine). Struttura delle membrane Trasporto di membrana. Organelli intracellulari: reticolo endoplasmatico, apparato del golgi, lisosomi, perossisomi. Il nucleo e i cromosomi.
Gli Acidi Nucleici
I Nucleotidi. Struttura e funzione dell’RNA (mRNA, rRNA , snRNA e tRNA) e del DNA.
La Duplicazione del DNA
Duplicazione bidirezionale, semiconservativa e semidiscontinua.
Gli enzimi della duplicazione in vivo: le DNA polimerasi, Le DNA topo isomerasi, Le elicasi , le primasi, le DNA ligasi.
La PCR e le sue applicazioni.
La trascrizione del DNA
I Promotori. Le RNA polimerasi. I fattori trascrizionali eucariotici
Sintesi delle proteine
Maturazione dell’mRNA nel nucleo (Splicing dell’mRNA) Il codice genetico. I ribosomi. Meccanismo di sintesi di una proteina a livello dei ribosomi.
Meccanismi di controllo dell’espressione genica
Controllo trascrizionale (repressori, Attivatori, fattori trascrizionali eucariotici). Esempi di controlli post-trascrizionali (splicing alternativo)
La comunicazione cellulare
Recettori superficiali ed intracellulari. Vie di trasduzione del segnale. Via dell’AMPc e dell’IP3. Recettori tirosina chinasici. Meccanismo molecolare di azione di: glucagone, insulina, adrenalina. Recettori per gli ormoni steroidei.
PROGRAMMA DI GENETICA
La divisione cellulare
Il ciclo cellulare. Il controllo del ciclo cellulare. La mitosi.
Riproduzione sessuata e le basi genetiche dell’ereditarietà.
Diploidia e aploidia. La meiosi. Gli esperimenti di Mendel. Le leggi di Mendel. Caratteri dominanti e recessivi. Omozigosi ed eterozigosi. Determinazione cromosica del sesso. Caratteri legati al sesso. Ricombinazione genica.
Le lezioni seguiranno l'ordine temporale indicato dal programma



Modulo: GENETICA MEDICA
PROGRAMMA BIOLOGIA APPLICATA
La cellula
Procarioti. Organizzazione strutturale e funzionale di una cellula eucariotica. Componenti chimici di una cellula (mono e polisaccaridi, lipidi, proteine). Struttura delle membrane Trasporto di membrana. Organelli intracellulari: reticolo endoplasmatico, apparato del golgi, lisosomi, perossisomi. Il nucleo e i cromosomi.
Gli Acidi Nucleici
I Nucleotidi. Struttura e funzione dell’RNA (mRNA, rRNA , snRNA e tRNA) e del DNA.
La Duplicazione del DNA
Duplicazione bidirezionale, semiconservativa e semidiscontinua.
Gli enzimi della duplicazione in vivo: le DNA polimerasi, Le DNA topo isomerasi, Le elicasi , le primasi, le DNA ligasi.
La PCR e le sue applicazioni.
La trascrizione del DNA
I Promotori. Le RNA polimerasi. I fattori trascrizionali eucariotici
Sintesi delle proteine
Maturazione dell’mRNA nel nucleo (Splicing dell’mRNA) Il codice genetico. I ribosomi. Meccanismo di sintesi di una proteina a livello dei ribosomi.
Meccanismi di controllo dell’espressione genica
Controllo trascrizionale (repressori, Attivatori, fattori trascrizionali eucariotici). Esempi di controlli post-trascrizionali (splicing alternativo)
La comunicazione cellulare
Recettori superficiali ed intracellulari. Vie di trasduzione del segnale. Via dell’AMPc e dell’IP3. Recettori tirosina chinasici. Meccanismo molecolare di azione di: glucagone, insulina, adrenalina. Recettori per gli ormoni steroidei.
PROGRAMMA DI GENETICA
La divisione cellulare
Il ciclo cellulare. Il controllo del ciclo cellulare. La mitosi.
Riproduzione sessuata e le basi genetiche dell’ereditarietà.
Diploidia e aploidia. La meiosi. Gli esperimenti di Mendel. Le leggi di Mendel. Caratteri dominanti e recessivi. Omozigosi ed eterozigosi. Determinazione cromosica del sesso. Caratteri legati al sesso. Ricombinazione genica.
Le lezioni seguiranno l'ordine temporale indicato dal programma

Modulo: FISICA APPLICATA

D. Scannicchio E. Giroletti Elementi di fisica biomedica Ed. Edises
P. Davidovits Fisica per le professioni sanitarie Ed. Utet


Modulo: BIOCHIMICA
D.L. Nelson, M.M. Cox - Introduzione alla Biochimica di Lehninger” - Zanichelli



Modulo: BIOLOGIA APPLICATA
Hills et al “Elementi di Biologia e genetica” Zanichelli
Stefani, Taddei “Chimica, Biochimica e biologia applicata” Zanichelli
Albert et al “L’essenziale di Biologia molecolare della cellula” Zanichelli


Modulo: GENETICA MEDICA
Hills et al “Elementi di Biologia e genetica” Zanichelli
Stefani, Taddei “Chimica, Biochimica e biologia applicata” Zanichelli
Albert et al “L’essenziale di Biologia molecolare della cellula” Zanichelli

Modulo: FISICA APPLICATA
N/D
Modulo: BIOCHIMICA
Ulteriore materiale bibliografico verrà fornita dal docente durante il corso e sarà condivisa con gli studenti tramite Google classroom


Modulo: BIOLOGIA APPLICATA
N/D
Modulo: GENETICA MEDICA
N/D

Le lezioni verranno svolte in presenza

Obbligatoria

La valutazione dell'apprendimento si basa su un'unica prova orale finale che verte sull'intero programma dell'insegnamento integrato (Biochimica, Biologia e Fisica). Durante il colloquio saranno accertate non solo le conoscenze specifiche di ciascun modulo, ma anche la capacità dello studente di integrare i concetti in una visione d'insieme e di utilizzare un linguaggio scientifico appropriato. La valutazione finale sarà espressa con un voto unico in trentesimi.

Le domande verteranno su tutti i punti presenti nel programma

Modulo: FISICA APPLICATA

• l corso si svolge attraverso 20 ore di didattica frontale nel
  corso delle quali verranno affrontati gli argomenti descritti nel programma
  • Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e
    
    parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.

• Verifica delle conoscenze preliminari di chimica
  • Testi di riferimento: Materiale fornito dal docente su classroom


• Gli aminoacidi. Struttura delle proteine
  • Testi di riferimento: Introduzione alla biochimica di Lehninger. Capitoli 3 e 4


• Le funzioni delle proteine
  • Testi di riferimento: Capitolo 5


• enzimi
  • Testi di riferimento: Capitolo 6


• Carboidrati
  • Testi di riferimento: Capitolo 7


• Metabolismo dei carboidrati
  • Testi di riferimento: Capitolo 14, 16 e 19


• lipidi e membrane
  • Testi di riferimento: Capitolo 10


• Metabolismo lipidico
  • Testi di riferimento: Capitolo 17


• metabolismo degli aminoacidi 
  • Testi di riferimento: Capitolo 18


• controllo ormonale del metabolismo
  • Testi di riferimento: Capitolo 12

• le lezioni avranno cadenza settimanale secondo il calendario del corso integrato

• Le lezioni avranno cadenza settimanale seguendo lordine del calendario del corso