Corso di Laurea della Professione Sanitaria di Infermiere, Sede di Torino
Corso integrato struttura, morfologia e funzionamento del corpo umano I
Programma del corso di Fisica Medica (a.a. 2002-2003, canale C)
Richiami di matematica
v Potenze, rapporti, proporzioni ed equivalenze. Percentuali.
v Equazioni di primo grado.
v Potenze e loro proprietà, potenze di 10.
v Geometria elementare, angoli piani, proprietà del triangolo rettangolo.
v Funzioni: retta, iperbole, parabola.
Introduzione alle grandezze fisiche ed alle unità di misura
v Definizione di grandezza fisica, grandezze fondamentali e derivate, costanti fisiche.
v Il sistema Internazionale di unità di misura, multipli e sottomultipli e l’uso delle potenze di 10.
v Grandezze scalari e grandezze vettoriali:
Ø somma, differenza e prodotto di vettori. Vettore risultante.
Biomeccanica
v Cenni di cinematica:
Ø Spostamento, velocità ed accelerazione.
Ø Moto rettilineo uniforme ed uniformemente accelerato .
Ø Moto circolare uniforme: il periodo, la frequenza e l’accelerazione centripeta.
v Introduzione alle forze ed ai 3 principi della dinamica.
v Esempi di forze:
Ø la forza peso e l'accelerazione di gravità;
Ø la forza centripeta;
Ø la forza di attrito.
v Statica dei corpi rigidi:
Ø il baricentro di un corpo rigido ed il baricentro del corpo umano;
Ø il momento di una forza e le condizioni di equilibrio di un corpo rigido;
Ø I vincoli e le condizioni di stabilità di un corpo su di un piano;
Ø le leve ed esempi di articolazioni umane.
v Energia meccanica e lavoro di una forza:
Ø l’energia cinetica;
Ø il lavoro della forza peso e l’energia potenziale;
Ø il principio di conservazione dell'energia meccanica;
Ø la potenza meccanica e rendimento meccanico.
Meccanica dei fluidi
v Introduzione ai fluidi:
Ø distinzione tra liquidi, gas e vapori;
Ø caratteristiche dei fluid i: diffusione, viscosità, comprimibilità. Il fluido ideale.
v Fluidostatica:
Ø definizione di densità e di pressione;
Ø la legge di Stevino ed alcune sue applicazioni:
§ i vasi comunicanti ed il torchio idraulico;
§ la misura della pressione atmosferica ed il mmHg;
§ il manometro a liquido e lo sfigmomanometro;
§ gli effetti della gravità sulla pressione nei vasi sanguigni;
§ la fleboclisi.
Ø il principio di Archimede ed il galleggiamento dei corpi.
v Fluidodinamica:
Ø il regime stazionario, la portata di in condotto e l’equazione di continuità;
§ Esempio: calcolo della portata del circolo sistemico e la velocità del sangue nei diversi distretti.
Ø i fluidi ideali: il teorema di Bernoulli e sue applicazioni (aneurisma e stenosi);
Ø i fluidi reali:
§ la resistenza idrodinamica, calcolo della resistenza di un soggetto sano ed un soggetto iperteso;
§ il moto laminare, la formula di Poiseuille e la viscosità di un fluido;
§ il regime turbolento e la velocità critica.
v Trasporto in regime viscoso:
Ø legge di Stokes, la sedimentazione e la centrifugazione.
v Breve cenno sui fenomeni di superficie.
Termologia
v La temperatura ed il calore:
Ø le differenti scale termometriche ed il termometro clinico.;
Ø il calore come forma di energia e la caloria;
Ø il calore specifico, la capacità termica e le condizioni di equilibrio termico.
v Le trasformazioni di fase ed i calori latenti di fusione e di evaporazione.
v Meccanismi di trasmissione del calore nei sistemi biologici:
Ø conduzione, convezione ed irraggiamento;
Ø evaporazione e termoregolazione corporea.
I Gas
v La tavola periodica, la massa atomica, la mole ed il numero di Avogadro.
v I gas ideali:
Ø l’equazione di stato e le trasformazioni isoterme;
Ø miscuglio di gas, frazione molare, pressione parziale e legge di Dalton.
v I gas reali e le trasformazioni isoterme:
Ø la tensione di vapore e l'umidità relativa.
Le soluzioni diluite
v Le soluzioni liquide e la concentrazione: esempio della composizione del plasma.
v Membrane semipermeabili e fenomeni osmotici:
Ø la legge di Van't Hoff.;
Ø le soluzioni isotoniche.
Fenomeni elettrici
v Il modello atomico e la carica elettrica.
v La legge di Coulomb, il campo elettrico ed il potenziale elettrico. Esempio del campo elettrico uniforme.
v La capacità elettrica ed i condensatori.
v L'elettronvolt.
v La corrente elettrica, le leggi di Ohm e la resistenza elettrica.
v Circuiti elettrici: resistenze in serie ed in parallelo, potenza elettrica ed effetto Joule.
v Breve cenno sulle correnti alternate, sull’elettrolisi e sui fenomeni magnetici.
Le onde
v Generalità:
Ø onde longitudinali ed onde trasversali, onde meccaniche ed elettromagnetiche;
Ø onde periodiche: frequenza, periodo, lunghezza d'onda e velocità di propagazione delle onde;
Ø intensità di un'onda e legge del quadrato della distanza.
v Le onde acustiche ed il suono:
Ø generalità;
Ø effetti di riflessione e rifrazione;
Ø caratteristiche del suono: altezza, intensità e timbro;
Ø l’orecchio umano, il decibel e la curva di udibilità.
v Le onde elettromagnetiche e la luce:
Ø la velocità della luce e lo spettro delle onde elettromagnetiche;
Ø l’indice di rifrazione e dispersione della luce;
Ø le lenti sottili e la costruzione grafica delle immagini. Il potere diottrico;
Ø l’occhio umano e le anomalie visive.
Radiazioni
v I quanti della radiazione elettromagnetica (fotoni).;
Ø energia;
Ø emissione ed assorbimento nelle transizioni atomiche.
v Radiazioni ionizzanti ed interazione con la materia:
Ø il fenomeno della ionizzazione;
Ø interazione dei fotoni con la materia: effetto fotoelettrico, Compton e produzione di coppie;
Ø interazione di elettroni con la materia: frenamento e ionizzazione diretta.
v Produzione di radiazioni ionizzanti:
Ø produzione ed assorbimento dei raggi X nei tessuti. L'immagine radiologica;
Ø radioattività:
§ curva di stabilità e radioisotopi;
§ decadimenti αβe γ e la legge del decadimento radioattivo;
§ attività di una sorgente e tempo di dimezzamento.
v Cenni sugli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti.
