ECTS - University of Pisa
Approccio quantitativo alla Bioelettricità. Studio accurato di fenomeni di membrana nei tessuti eccitabili, meccanismi di generazione/propagazione dei potenziali di azione. Per ultimo, vengono modellate, in relazione all'elettrofisiologia dei tessuti eccitabili, le tecniche diagnostiche e terapeutiche basate sull'utilizzo e l'analisi di segnali bioelettrici.
Quantitative approach to Bioelectricity. Accurate study of membrane phenomena in excitable tissues, mechanisms of generation / propagation of action potentials. Finally, diagnostic and therapeutic techniques based on the use and analysis of bioelectrical signals are modeled in relation to the electrophysiology of excitable tissues.
La verifica delle conoscenze sarà oggetto della valutazione della prova orale, in cui lo studente dovrà dimostrare un'approfondita conoscenza dei concetti trattati durante il corso e la capacità di analizzare problemi sia di tipo pratico sia di tipo applicativo.
The knowledge will be assessed through the oral exam, in which the student will have to demonstrate an in-depth familiarity with the main concepts of the course and capacity to analyze both theoretical and applicative problems.
Lo studente sarà in grado di formulare trattazioni accurate legate ad aspetti bioelettrici attraverso la concezione di modelli matematici semplificati e la soluzione delle equazioni relative in forma analitica e, laddove necessario, attraverso codici numerici disponibili attraverso Matlab.
The student will be able to formulate accurate dissertations on the bioelectrical phenomena through simplified mathematical models and the solution of analytical equation and, if needed, through numerical codes available in Matlab.
Sia durante le lezioni sia in sede di esame finale sono proposti allo studente esercizi e quesiti che richiedono l'utilizzo delle capacità acquisite.
During lectures and the final exam, the student is asked to solve exercises and to answer questions that exploit the acquired skills.
Lo studente sarà in grado di modellare le principali sorgenti bioelettriche, di affrontare il problema diretto (potenziale elettrico generato dalle sorgenti bioeletriche) e inverso (inferenza della sorgente ottenuta dalla misura di biopotenziali) con applicazioni a casi di monitoraggio (ECG, EMG) e stimolazione (FES, pacing, defribillazione).
The student will be able to model the main bioelectrical sources, to solve the direct (elecrical potential generated by the bioelecric source) and inverse (to infer the bioelectric source from the mesured bioelectric signals) problems with application to monitoring (ECG, EMG) and stimulation (FES, pacing, defibrillation) cases.
La verifica dei comportamenti avviene attraverso la discussione nella prova orale.
The behaviors will be verified in the oral discussion during the exam.
Conoscenze di base di analisi matematica, chimica, calcolo numerico, fisica (in particolare termodinamica e elettrostatica).
Basic knowledge of mathematics, chemistry, calculus, physics (in particular thermodynamics and electrostatics)
FENOMENI BIOLETRICI 1
Analisi vettoriale
Sorgenti bioelettriche elementari e potenziali associati
Potenziali bioelettrici
Potenziali di azione
Canali ionici
Propagazione del potenziale di azione
Stimolazione elettrica
FENOMENI 2
Stimolazione elettrica
Campi extracellulari
Elettrofisiologia cardiaca
Giunzione neuromuscolare
Muscolo scheletrico
Stimolazione FES, paceing e defibrillazione
BIOELECTRIC PHENOMENA 1
Vector analysis
Elementary bioelectric sources and associated potentials
Bioelectric potentials
Action potentials
Ion channels
Propagation of the action potential
Electrical stimulation
BIOELECTRIC PHENOMENA 2
Electrical stimulation
Extracellular fields
Cardiac electrophysiology
Neuromuscular junction
Skeletal muscle
FES stimulation, paceing and defibrillation
Libro: Barr, Roger C; Plonsey, Robert, Bioelectricity : a quantitative approach, Springer 2007
Alla fine di ogni lezione il docente condivide i contenuti proiettati sulla lavagna tramite file pdf.
Book: Barr, Roger C; Plonsey, Robert, Bioelectricity: a quantitative approach, Springer 2007
At the end of each lesson the teacher shares the contents projected on the blackboard via pdf files.
Non sussistono per gli studenti non frequentanti variazioni di programma, né di bibliografia consigliata, né di modalità d'esame.
There are no variation for the non-attending students.
L'esame è composto da due prove orali, la prima in itinere (prima parte del corso) e la seconda conclusiva (seconda parte del corso) che prevede l'attribuzione del voto come media delle votazioni conseguite nelle due prove medesime. E' prevista la somministrazione di un questionario pre-orale nel quale lo studente dovrà risolvere alcuni problemi teorico/pratici. Le prove orali sono rivolte a:
The exam is made of two tests, the first one (in itinere on the first part of the course) and the last on (on the second part of the course). The final mark is the average values of the two tests. A pre-oral questionnaire will be administered in which the student will have to solve some theoretical / practical problems. The exam aims at:
