DIPARTIMENTO di Scienze Mediche e Chirurgiche
CORSO DI LAUREA in
Medicina e Chirurgia
PROGRAMMA D’INSEGNAMENTO
Biofisica
SSD: FIS/07 CFU: 1
Anno di corso: II Semestre: II
Docente Prof. Vito Giacomo Capozzi
Obiettivi formativi:
Questo corso si propone di raccordare le conoscenze scientifiche essenziali che derivano dalle
scienze di base, quali Fisica, Chimica e Biologia, alla capacità di comprendere in modo più analitico
e quantitativo, in una visione unitaria, alcuni fenomeni biofisici che caratterizzano particolari
processi del corpo umano. Vengono fornite le nozioni fondamentali e di metodologia Fisica, utili
per comprendere ed interpretare i fenomeni elettromagnetici, chimici ed energetici che avvengono
sia a livello microscopico che macroscopico, negli organismi viventi.
Risultati d’apprendimento attesi:
Ci si attende l’apprendimento delle metodologie fisiche di base, necessarie alla modellistica dei
sistemi fisiologici, per la comprensione quantitativa dei fenomeni biofisici della materia vivente.
Organizzazione didattica:
Lezioni ex cathedra: 2 CFU
Modalità d’erogazione: tradizionale
Modalità di verifica dell’apprendimento: esame scritto ed orale
Frequenza al corso obbligatoria
Programma dettagliato
1. Meccanica dei fluidi nei sistemi biologici: Forze di coesione e tensione superficiale.
Flottazione, liquidi tensioattivi e capillarità. Tensione elastica di una membrana e legge di Laplace.
Applicazioni della tensione superficiale ai sistemi biologici: embolia gassosa e risalita della linfa
nei vegetali. Formula di Laplace e ed equilibrio alveolare dei polmoni. Flusso del sangue nel
sistema circolatorio e resistenza idraulica. Viscosità e Legge di Stokes. Elettroforesi.
Sedimentazione e centrifugazione. Centrifughe preparatorie ed analitiche.
2. Termodinamica nei sistemi biologici: Gas reali ed equazione di Van der Waals. Entropia e
diordine dei sistemi termodinamici. Significato statistico delletropiaConcetto di Entalpia ed Energia
Libera. Potenziali termodinamici e potenziali chimici. Reazioni esoergoniche ed endoergoniche.
3. Diffusione attraverso membrane: Fenomeno della diffusione e legge di Fick; gradiente di
concentrazione. Diffusione libera ed attraverso membrane. Equilibri gas-liquido. Diffusione di gas
in sistemi biologici.
4. Fenomeni elettrici nei sistemi biologici: Circuiti RC; carica e scarica di un condensatore.
Potenziale elettrico a riposo della membrana cellulare. Flussi ionici in assenza di equilibrio e
meccanismi di trasporto ionico (pompa sodio-potassio). Potenziale d’azione e sua descrizione.
Proprietà di trasporto dell’assone e propagazione del potenziale di azione.
Testi consigliati
J.W. Kane-M.M. Sternheim: “Fisica Applicata”, Ed. EMSI, Roma.
D. Scannicchio: “Fisica Biomedica”, Ed. EdiSES, Napoli.
Appunti delle lezioni.
Il Docente
Prof. Vito Giacomo Capozzi
