503184 - FISIOLOGIA APPLICATA

insegnamento

ID:

503184

Durata (ore):

23

CFU:

SSD:

FISIOLOGIA

Anno:

2025

Periodo di attività

Primo Semestre (29/09/2025 - 16/01/2026)

Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire agli studenti una comprensione approfondita dei meccanismi fisiologici fondamentali a livello cellulare, dei sistemi sensoriali e motori, con particolare attenzione alle applicazioni di interesse bioingegneristico. In particolare, gli studenti acquisiranno: una visione integrata delle funzioni cellulari (eccitabilità, trasporto di membrana, potenziali di azione) e delle loro implicazioni tecnologiche e cliniche; conoscenze sui principali sistemi sensoriali e motori, con focus su trasduzione sensoriale, controllo motorio e segnali fisiologici; competenze nell’analisi e modellizzazione di processi fisiologici, utili per la progettazione di dispositivi biomedicali e sistemi di monitoraggio; la capacità di correlare i fenomeni fisiologici a metodi di misura e acquisizione di segnali biologici (es. elettrofisiologia, biomeccanica, sensoristica).

Prerequisiti

E' necessaria la conoscenza di nozioni di base di fisiologia generale, biochimica, fisica e matematica.

Metodi didattici

Lezioni frontali per gli studenti che frequentano regolarmente il corso. Le modalità di didattica inclusiva (es. ricevimento privato) per gli studenti aventi diritto saranno valutate caso per caso.

Verifica Apprendimento

Esame orale che verterà su tutti gli argomenti previsti dal programma secondo il classico modello "domanda risposta"

Testi

Fisiologia e Biofisica delle Cellule - Taglietti e Casella, più materiale fornito dal docente. Fisiologia - C.L Stanfield

Contenuti

1. Introduzione alla fisiologia applicata Concetti di base di fisiologia e biofisica. Struttura e organizzazione funzionale del corpo umano con particolare riferimento ai sistemi di interesse bioingegneristico. Metodi di misura e acquisizione di segnali biologici: principi di elettrofisiologia e sensoristica. 2. Fisiologia cellulare Struttura e funzione della membrana cellulare: trasporto passivo e attivo, pompe ioniche. Potenziale di membrana e potenziale d’azione: generazione, propagazione e modulazione. Comunicazione cellulare: sinapsi elettriche e chimiche, neurotrasmettitori. Eccitabilità di cellule nervose e muscolari. Cenni a modelli biofisici della membrana (es. Hodgkin-Huxley, modelli semplificati). 3. Sistemi sensoriali Organizzazione generale e principi di trasduzione sensoriale. Sistema visivo: recettori retinici, elaborazione del segnale visivo. Sistema uditivo e vestibolare: trasduzione meccanica e codifica della frequenza. Sistema somatosensoriale: tatto, pressione, temperatura e dolore. Integrazione e codifica dell’informazione sensoriale. 4. Sistema motorio Anatomia funzionale del sistema motorio: corteccia, tronco encefalico, midollo spinale. Controllo motorio e vie discendenti. Fisiologia della contrazione muscolare: muscolo scheletrico, cardiaco e liscio. Meccanismi di regolazione e coordinazione del movimento. Cenni di biomeccanica e segnali elettromiografici (EMG). 5. Applicazioni bioingegneristiche Principi di acquisizione e analisi dei segnali bioelettrici (EEG, EMG, ECG). Sensori e dispositivi biomedicali per il monitoraggio della funzione sensoriale e motoria. Modellistica fisiologica per la progettazione di sistemi di supporto diagnostico e terapeutico. Introduzione a interfacce uomo-macchina (brain-computer interface, protesi intelligenti).