2018/2019

2018/2019

DM270

ING-IND/34 (BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE)

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE E DELL'INFORMAZIONE

BIOINGEGNERIA

PERCORSO COMUNE

1°

Secondo Semestre (06/03/2019 - 14/06/2019)

3

30 ore di attività frontale

ITALIANO

SCRITTO

BUIZZA ANGELO - 3 CFU

Nessuno

Modelli applicati alla fisiologia è uno dei moduli dell'insegnamento integrato di Bioingegneria e Fisiologia. L'insegnamento integrato si propone di introdurre lo studente ai fondamenti metodologici della bioingegneria e, in particolare, ai principi dell'approccio allo studio dei sistemi viventi mediante modelli matematici. A questo scopo, esso è strutturato in tre moduli: Elementi di chimica, Principi di fisiologia e Modelli applicati alla fisiologia.
In questo ambito, il modulo di Modelli applicati alla fisiologia si propone di introdurre lo studente ai principi dello studio dei sistemi viventi mediante modelli quantitativi. Saranno presentati, in particolare, esempi di modellazione di sistemi trattati nel modulo di "Principi di fisiologia". Al termine, lo studente, dovrà: 1) conoscere i principi della modellistica a compartimenti e saper costruire e risolvere modelli lineari a uno e a due compartimenti; 2) conoscere la rappresentazione dei fenomeni bioelettrici mediante modelli analogici; 3) conoscere i principi della rappresentazione a livello macroscopico di sistemi biomeccanici semplici mediante modelli analogici; 4) saper usare questi modelli per la soluzione di semplici problemi.

Modellistica dei sistemi viventi: tipologia, modelli d'interesse; significato, potenzialità e limiti dell'uso di modelli matematici in ambito biomedico.
Modelli a compartimenti: modelli lineari; modelli non-lineari e linearizzazione; modelli della cinetica di traccianti; identificabilità a priori di modelli lineari; studio di modelli a uno e a due compartimenti.
Modelli di sistemi neuromuscolari: modelli elettrici della generazione, propagazione e trasmissione di potenziali bioelettrici; modelli elementari, elastici e visco-elastici, del muscolo, dei tessuti molli e di semplici sistemi muscolari.

Lezioni frontali dedicate: (a) ai principi della modellistica a compartimenti, (b) alla teoria dei modelli elettrici della membrana cellulare, (c) alle basi della modellistica del muscolo. Esercitazioni guidate, con esempi di applicazione dei modelli di cui sopra allo studio di sistemi viventi.

Dispense e altro materiale a cura del docente, disponibile tramite il portale Kiro (http://elearning2.unipv.it/ingegneria/course/index.php?categoryid=11)

Un unico esame scritto, in comune con gli altri 2 moduli, comprendente: problemi numerici, domande a risposta chiusa e domande a risposta aperta. E' prevista una prova intermedia (facoltativa) alla fine del primo semestre, sugli argomenti trattati nel semestre stesso. L'esito positivo di tale prova consente di completare l'esame con un'ulteriore prova finale, limitata ai soli argomenti trattati nel secondo semestre.

Un unico esame scritto, in comune con gli altri 2 moduli, comprendente: problemi numerici, domande a risposta chiusa e domande a risposta aperta. E' prevista una prova intermedia (facoltativa) alla fine del primo semestre, sugli argomenti trattati nel semestre stesso. L'esito positivo di tale prova consente di completare l'esame con un'ulteriore prova finale, limitata ai soli argomenti trattati nel secondo semestre.