05181 - FISIOLOGIA

Conoscenze e abilità da conseguire

Alla fine del Corso lo studente ha un quadro di insieme degli aspetti morfologici e funzionali di specifici organi ed apparati di particolare interesse per le tematiche biotecnologiche, nella prospettiva di applicazioni in ambito clinico. In particolare: - acquisisce conoscenze relative alla fisiologia integrativa dell'organismo umano quale base necessaria alla comprensione della fisiopatologia; - acquisisce gli strumenti concettuali per ottimizzare l'apprendimento e l'applicazione delle nozioni di fisiologia integrativa e fisiopatologia; - è in grado di selezionare e interpretare informazioni in ambito fisiologico e fisiopatologico.

Contenuti

BIOFISICA

POTENZIALE DELLA MEMBRANA A RIPOSO Composizione ionica dei liquidi intracellulare ed extracellulare. Permeabilità selettiva della membrana cellulare. Equilibrio elettrochimico: determinazione dei potenziali di equilibrio dei principali ioni con l'equazione di Nernst. Relazione tra permeabilità agli ioni diffusibili e potenziale di membrana: equazione della conduttanza di membrana. Funzioni della pompa sodio/potassio.

POTENZIALE DI AZIONE

Membrane eccitabili e canali voltaggio-dipendenti. Genesi del potenziale di azione: soglia di eccitabilità e meccanismo rigenerativo. Conduttanze e flussi ionici nelle varie fasi del potenziale di azione. Ciclo di eccitabilità della membrana: periodi refrattari. Propagazione del potenziale di azione.

TRASMISSIONE SINAPTICA

Sinapsi elettriche. Sinapsi chimiche: meccanismo di liberazione del neurotrasmettitore. Recettori di membrana. Effetti del legame del neurotrasmettitore con i recettori ionotropi e metabotropi. Potenziali postsinaptici eccitatori e inibitori. Sommazione spaziale e temporale dei potenziali postsinaptici. Inibizione presinaptica. Classi di neurotrasmettitori. Trasmissione neuromuscolare.

RECETTORI SENSORIALI

Classificazione dei recettori. Stimolo adeguato e soglia di stimolazione. Meccanismo della trasduzione e relazione tra ampiezza del potenziale generatore e frequenza dei segnali propagati nella via afferente. Adattamento dei recettori. Campi recettivi.

FISIOLOGIA DEL MUSCOLO SCHELETRICO E DEL MUSCOLO LISCIO

Attivazione del meccanismo contrattile. Contrazione isometrica ed isotonica. Scossa semplice e tetano muscolare. Curva tensione-lunghezza. Innervazione del muscolo scheletrico. Unità motrice. Graduazione della forza contrattile. Classificazione del muscolo liscio. Attivazione del meccanismo contrattile. Regolazione nervosa e umorale della contrazione.

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.

APPARATO CARDIO-CIRCOLATORIO

EMODINAMICA

Principi organizzativi del sistema cardiovascolare. Moto laminare: formula di Hagen-Poiseuille. Resistenza del circolo sistemico e del circolo polmonare. Velocità e pressione del sangue nei vari segmenti vascolari. Resistenze lungo il circolo sistemico (resistenze in serie e in parallelo). Viscosità del sangue. Moto turbolento.

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 atriali e dai vasi toracici. Sistema renina-angiotensina-aldosterone.

ATTIVITA' ELETTRICA DEL CUORE Attività elettrica del miocardio specifico (tessuto nodale e fibre del Purkinje) e del miocardio comune. Correlazione tra eventi elettrici ed eventi meccanici nella cellula del miocardio comune. Generazione e conduzione dell'eccitamento cardiaco. Effetti della stimolazione vagale e simpatica sulla attività elettrica e meccanica del miocardio.

CICLO 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.

APPARATO RENALE

ANALISI DELLA FUNZIONE RENALE

Anatomia funzionale del rene. Il nefrone. Meccanismi alla base della formazione di urina. Clearance renale. Misura della velocità di ultrafiltrazione glomerulare e del flusso plasmatico renale. Frazione di filtrazione.

PROCESSO DI FILTRAZIONE

Struttura del glomerulo renale. Meccanismo alla base del processo di ultrafiltrazione. Composizione dell'ultrafiltrato. Rapporto filtrato-filtrando. Valutazione del carico filtrato.

FUNZIONI TUBULARI

Meccanismi di riassorbimento e secrezione tubulari. Trasporto di NaCl e acqua nel nefrone. Regolazione del riassorbimento di NaCl e acqua.

CONCENTRAZIONE E DILUIZIONE DELLE URINE

Osmolarità dei liquidi corporei. Osmolarità nella corticale e nella midollare del rene. Meccanismo della concentrazione e diluizione delle urine. Ormone antidiuretico.

APPARATO RESPIRATORIO

VENTILAZIONE POLMOMARE

Anatomia funzionale dell'apparato respiratorio. Funzioni delle vie respiratorie. Muscoli respiratori e loro innervazione. Inspirazione. Significato funzionale dei meccanismi diaframmatico e costale. Espirazione. Spazio morto. Ventilazione polmonare e ventilazione alveolare.

MECCANICA RESPIRATORIA

Modificazioni della pressione alveolare e del flusso di aria durante un ciclo respiratorio. Pressione pleurica e sue variazioni durante un ciclo respiratorio. Complianza. Contributo della tensione superficiale all’elasticità polmonare. Fattore surfattante e suo significato fisiologico.

SCAMBI GASSOSI NEI POLMONI

Composizione dell'aria inspirata e dell'aria alveolare. Struttura della barriera alveolo-capillare. Pressioni parziali dei gas negli alveoli e nei capillari alveolari. Diffusione dei gas attraverso la barriera alveolo-capillare. Quantità di ossigeno e di anidride carbonica scambiati nell'unità di tempo.

TRASPORTO DELL'OSSIGENO 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.

TRASPORTO DELL'ANIDRIDE CARBONICA NEL SANGUE

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.

REGOLAZIONE NERVOSA E CHIMICA DELLA RESPIRAZIONE

Centri respiratori bulbo-pontini. Riflessi respiratori. Chemocettori periferici e centrali e loro funzione nella regolazione della ventilazione polmonare.

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.

FUNZIONI INTESTINALI

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

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).

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).

Berne & Levy Physiology, (B.M. Koeppen and B.A. Stanton, Editors) 6th revised edition, Philadelphia, Mosby Elsevier, 2010 (ISBN: 032307362X).

Metodi didattici

Il programma d'esame viene trattato nella sua interezza durante il Corso. Il materiale iconografico mostrato nelle lezioni è tratto prevalentemente dai testi consigliati. In caso contrario se ne cita la fonte.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Gli studenti dovranno sostenere un esame scritto consistente di 20 quiz e due domande aperte mirate ad accertare la comprensione degli argomenti presentati durante le lezioni frontale.

Strumenti a supporto della didattica

Strumentazione completa per la visione e audizione digitalizzate.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Elisabetta Ciani