90194 - FISIOLOGIA DEGLI APPARATI (AK-A)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce gli aspetti funzionali fondamentali dell’attività dell’organismo nell’ordine crescente di complessità delineato dalla successione dei seguenti livelli di integrazione: molecolare, cellulare, di organo, di apparato e dalla loro integrazione. In particolare egli conosce il funzionamento normale del corpo umano per quanto concerne gli apparati: - cardiovascolare - renale - respiratorio - digerente - nervoso.

Contenuti

Sensibilità somatica

Organizzazione delle vie della sensibilità somatica del corpo e della faccia. Aree somatosensitive talamiche e corticali. Il dolore: dolore nocicettivo e neuropatico; iperalgesia; dolore riferito. Modulazione periferica e controllo centrale del dolore.

Controllo del movimento

Via finale comune: il motoneurone. Organizzazione delle vie discendenti motorie. Funzione delle vie del sistema laterale e del sistema mediale. Controllo corticale e troncoencefalico del movimento. Regolazione del movimento: cervelletto (organizzazione morfofunzionale, afferenze ed efferenze); nuclei della base (organizzazione morfofunzionale, circuito diretto e circuito indiretto).

Sistema nervoso autonomo

Organizzazione morfofunzionale del sistema nervoso autonomo: sistemi simpatico, parasimpatico ed enterico. Azioni dell'ortosimpatico e del parasimpatico sui principali organi. Midollare surrenale. Controllo centrale del sistema nervoso autonomo. Minzione. Meccanismi di termogenesi e termolisi. Circolazione cutanea.

Apparato digerente: funzioni orali e gastriche

Organizzazione morfofunzionale dell'esofago e dello stomaco. Fase cefalica, orale, esofagea e gastrica dei processi motori, secretori e di assorbimento.

Apparato digerente: funzioni intestinali

Organizzazione morfofunzionale dell'intestino. Intervento dell'intestino tenue e del colon nei processi motori, secretori e di assorbimento. Secrezioni pancreatica e biliare.

Organizzazione funzionale del sistema vascolare

Caratteristiche elastiche e funzioni delle grandi arterie. Legge di Laplace applicata ai vasi. Polso arterioso centrale e periferico. Funzioni delle arteriole. Regolazione del flusso capillare. Ruolo dell'endotelio e del muscolo liscio nella regolazione del flusso ematico. Funzione dei vasi linfatici. Funzione dei vasi venosi

Controllo integrato del sistema cardiovascolare

Pressione venosa centrale. Controllo integrato del sistema cardiovascolare: curve della funzione cardiaca; curve della funzione vascolare. Relazioni tra curve della funzione cardiaca e curve della funzione vascolare.

Pressione arteriosa e sua regolazione

Regolazione riflessa della pressione arteriosa: localizzazione, struttura e caratteristiche funzionali dei barocettori aortici e carotidei; riflessi cardiaci e vasomotori a partenza dai barocettori aortici e carotidei. Riflessi a partenza dai recettori cardiaci. Ruolo del sistema renina-angiotensina-aldosterone.

Determinazione della pressione arteriosa (LABORATORIO)

Determinazione della pressione arteriosa mediante il metodo sfigmomanometrico di Riva-Rocci

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Gittata sistolica

Genesi e modalità di propagazione dell'impulso cardiaco. Correlazione tra eventi elettrici ed eventi meccanici del ciclo cardiaco. Posizione e movimenti delle valvole, pressioni e volumi atriali e ventricolari nelle diverse fasi del ciclo cardiaco. Durata delle fasi del ciclo cardiaco. Rumori cardiaci e loro genesi.

Gittata Cardiaca

Gittata sistolica e gittata cardiaca. Applicazione del Principio di Fick e del metodo della diluizione dell'indicatore alla determinazione della gittata cardiaca. Diagramma volume pressione nel ventricolo sinistro. Regolazione intrinseca eterometrica (meccanismo di Frank-Starling) e omeometrica (aumento della frequenza cardiaca, risposta all'aumento della pressione diastolica). Regolazione estrinseca (nervosa e umorale) dell'attività elettrica e meccanica del miocardio. Indici di contrattilità del miocardio.

Metabolismo cardiaco

Variazioni del flusso ematico coronarico durante il ciclo cardiaco. Regolazione nervosa e umorale del circolo coronario. Metabolismo cardiaco. Lavoro del cuore. Legge di Laplace applicata al cuore.

Elettrocardiogramma (LABORATORIO)

Fondamenti fisici dell'elettrocardiografia: concetto di volume conduttore, dipolo elettrico equivalente e vettore elettrico. Tecniche di registrazione dell'attività elettrica cardiaca: derivazioni bipolari, aumentate e precordiali. Vettore cardiaco istantaneo e genesi delle forme d'onda nelle derivazioni bipolari. Calcolo del vettore cardiaco medio o asse elettrico ventricolare.

Meccanica polmonare dinamica

Funzioni delle vie respiratorie. Azione dei muscoli respiratori. Pressione pleurica. Modificazioni della pressione pleurica, alveolare e del flusso di aria durante un ciclo respiratorio. Meccanica polmonare dinamica: flusso e resistenza nelle vie aeree; flussi espiratori massimali; diagrammi flusso-volume; meccanismo della limitazione del flusso espiratorio massimo

Spirometria 1 (LABORATORIO)

Curve flusso-volume.

Meccanica polmonare statica

Meccanica polmonare statica: curve pressione-volume del polmone, del torace e del sistema torace-polmone; complianza; legge di Laplace applicata al polmone; contributo della tensione superficiale alla elasticità polmonare; fattore surfattante e suo significato fisiologico. Lavoro respiratorio.

Spirometria 2 (LABORATORIO)

Spirometria diretta e indiretta. Misura dei volumi e delle capacità polmonari.

Meccanismi degli scambi gassosi polmonari

Composizione dell'aria atmosferica e alveolare. Ventilazione polmonare e ventilazione alveolare. Misura dello spazio morto. Barriera alveolo-capillare. Misura della capacità di diffusione polmonare. Circolazione polmonare. Rapporto ventilazione-perfusione: differenze regionali polmonari del rapporto ventilazione-perfusione; eccesso di ventilazione rispetto alla perfusione; eccesso della perfusione rispetto alla ventilazione

Trasporto dell'ossigeno e dell'anidride carbonica nel sangue

Forme di trasporto dell'ossigeno nel sangue. Significato funzionale della curva di dissociazione dell'emoglobina. Aspetti quantitativi del trasporto dell'ossigeno nel sangue. Ipossie. Forme di trasporto dell'anidride carbonica nel sangue. Significato funzionale della curva di trasporto dell'anidride carbonica. Aspetti quantitativi del trasporto dell'anidride carbonica nel sangue. Interazione tra il trasporto dell'ossigeno e dell'anidride carbonica.

Regolazione chimica e nervosa della respirazione

Risposte ventilatorie a variazioni della pressione parziale dell'ossigeno, della anidride carbonica e della concentrazione idrogenionica nel sangue arterioso. Funzione dei chemocettori periferici e centrali nella regolazione della ventilazione polmonare. Effetti dell'interazione tra gli stimoli chimici sulla ventilazione polmonare. Centri respiratori bulbari e pontini. Recettori polmonari e riflessi respiratori.

Funzioni del glomerulo renale

Flussi plasmatico ed ematico renali. Processo di ultrafiltrazione. Velocità di ultrafiltrazione glomerulare: clearance dell'inulina; creatinina plasmatica. Frazione di filtrazione. Autoregolazione del flusso ematico renale e della velocità di filtrazione glomerulare.

Funzioni del tubulo renale

Processi di assorbimento e secrezione nel nefrone. Riassorbimento di NaCl e acqua. Controllo renale dell'omeostasi del potassio. Clearance renale.

Regolazione dell'osmolalità dei liquidi corporei

Compartimenti idrici dell'organismo. Secrezione neuroipofisaria dell' ormone antidiuretico. Meccanismi della concentrazione e diluizione delle urine. Clearance osmolare e clearance dell'acqua libera.

Regolazione del volume dei liquidi corporei Compartimenti idrici dell'organismo. Volume circolante efficace. Regolazione dell'escrezione renale dell'acqua e di NaCl. Meccanismi di regolazione del volume del liquido extracellulare: recettori di volume; azioni del sistema nervoso simpatico, del sistema renina-angiotensina-aldosterone e dei peptidi natriuretici.

Regolazione dell'equilibrio acido-base

Concentrazione degli ioni idrogeno nel sangue e sistemi tampone ematici. Trasporto tubulare degli ioni idrogeno e bicarbonato. Formazione e ruolo degli ioni ammonio. Risposte renali e respiratorie alle modificazioni dell'equilibrio acido-base. Alterazioni primarie dell'equilibrio acido-base: acidosi e alcalosi di origine respiratoria e metabolica; meccanismi di compenso.

Regolazione della calcemia e della fosfatemia

Effetti del paratormone, vitamina D e calcitonina sulla mobilizzazione della matrice ossea e sull'assorbimento ed escrezione del calcio e dei fosfati. Regolazione della secrezione del paratormone e della calcitonina. Sintesi endogena della vitamina D.

Regolazione del metabolismo energetico

Bilancio energetico e depositi energetici nell'organismo. Misura del metabolismo energetico per mezzo della calorimetria indiretta. Struttura e funzioni dell'adenoipofisi. Regolazione nervosa ed endocrina dei depositi energetici e del metabolismo (insulina, glucagone, glucocorticoidi, adrenalina, leptina, ormoni tiroidei, ormone somatotropo)

Gonade femminile e gonade maschile. Accrescimento corporeo

Ovaio: regolazione dell'ovulazione; formazione del corpo luteo; regolazione della secrezione e azioni degli estrogeni e del progesterone; ciclo mestruale. Testicolo: regolazione della spermatogenesi; regolazione della secrezione e azioni degli androgeni. Azioni sullo sviluppo e l'accrescimento dell'organismo dell'ormone somatotropo e degli ormoni tiroidei.

Testi/Bibliografia

R.M. Berne, M.N. Levy, FISIOLOGIA (a cura di, B.R. Koeppen, B.A. Stanton), 6a Edizione, Milano Casa Editrice Ambrosiana, 2010 (ISBN 8808182746).

Metodi didattici

Lezioni frontali su tutti gli argomenti del Programma di Fsiologia degli apparati; Eercitazioni pratiche dimostrative per gruppi estesi di studenti; Esercitazioni pratiche per piccoli gruppi di studenti (Fisiologia applicata).

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Il Corso Integrato di Fisiologia si svolge sia nel primo semestre (Fisiologia cellulare), sia nel secondo semestre (Fisiologia degli apparati-Fisiologia applicata). Gli studenti sono chiamati a sostenere l'esame finale del Corso Integrato di Fisiologia, che è in forma orale, al termine del secondo semestre. Gli studenti hanno anche la possibilità di sostenere una prova scritta, organizzata su domande a scelta unica, concernente il programma di Fisiologia cellulare del primo semestre. Coloro che accettano il risultato della prova scritta sosterranno l'esame orale soltanto su argomenti concernenti la Fisiologia degli apparati-Fisiologia applicata; di contro, coloro che non hanno sostenuto la prova scritta o che non ne accettano il risultato sosterranno l'esame orale su argomenti concernenti sia la Fisiologia cellulare, sia la Fisiologia degli apparati-Fisiologia applicata.

Nella prova di esame orale gli studenti saranno interrogati su argomenti dei Programmi del Corso (in relazione a quanto prima specificato: due dal Programma di Fisiologia degli apparati-applicata, uno dal Programma di Fisiologia cellulare), scelti in base a una procedura a casualità pesata. La prova sarà condotta, per ciascun argomento, da un esaminatore diverso.

Strumenti a supporto della didattica

Strumenti utilizzati per le lezioni frontali: 2 Videoproiettori digitali, PC, Lavagna luminosa digitale per lucidi e non-lucidi.

Strumenti per le esercitazioni pratiche (Fisiologia applicata): Spirometri a flusso e a volume; Elettrocardiografi; Manometri per la determinazione della pressione arteriosa; Pulsiossimetri; EcoDoppler; Elettroencefalografo; Cicloergometro.

Diapositive delle lezioni: Gruppi separati di diapositive, per ciascun argomento del programma, possono essere scaricati dal sito web iol.unibo.it ('Insegnamenti on line - Supporto on line alla didattica') dagli studenti iscritti all'Università di Bologna provvisti delle credenziali istituzionali.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giovanna Zoccoli