39145 - FISIOLOGIA DI ORGANI E APPARATI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del modulo lo studente possiede le conoscenze e la capacità di comprendere i principi biofisici applicati alla membrana cellulare, in particolare di cellule nervose e muscolari; conosce e comprende la fisiologia dei principali sistemi ed apparati del corpo umano ed i meccanismi di regolazione delle funzioni vitali.

Contenuti

Introduzione al corso: risultati di apprendimento attesi, obiettivi del corso, testi consigliati, risorse informatiche di ateneo. Introduzione alla fisiologia e suoi principi generali. Circuiti a feedback negativo e positivo. Omeostasi. Compartimenti idrici dell’organismo. Osmosi, osmolarità, pressione osmotica e flusso di acqua per osmosi. Concetti di ammontare di sostanza, concentrazione molare, concentrazione osmolare e tonicità. Compartimenti subcellulari. Membrana cellulare. Diffusione e sua formalizzazione tramite la legge di Fick. Concetti di gradiente di concentrazione e flusso netto. Diffusione semplice e facilitata, trasporto attivo primario e secondario, transcitosi. Uniporto, simporto e antiporto.

Concentrazioni degli ioni sodio, potassio, cloro e bicarbonato entro e fuori le cellule. Equazione di Nernst per determinare il potenziale all’equilibrio di uno ione. Valori di riferimento dei potenziali all’equilibrio degli ioni sodio, potassio e cloro. Equazione della conduttanza di membrana per determinare il potenziale di membrana a riposo. Pompa sodio-potassio ATPasi. Concetti di depolarizzazione e iperpolarizzazione. Potenziale d’azione. Canali voltaggio-dipendenti del sodio: apertura, chiusura e inattivazione. Canali voltaggio-dipendenti del potassio e iperpolarizzazione postuma. Periodi refrattari assoluto e relativo. Sinapsi chimiche e sinapsi elettriche. Generalità su neurotrasmettitori e recettori.

Generalità sul sangue e sue funzioni. Determinanti dell’ultrafiltrazione secondo l’equilibrio di Starling. Apparato cardiovascolare: aspetti generali. Pompa cardiaca. Proprietà intrinseche del cuore. Flusso del sangue nelle camere cardiache. Valvole cardiache. Sistema di conduzione cardiaco. Potenziali d’azione nel miocardio comune e miocardio specifico.

Basi elettrofisiologiche dell’elettrocardiogramma. Fasi del ciclo cardiaco. Valori di pressione aortica, pressione ventricolare sinistra, volume ventricolare sinistro durante il ciclo cardiaco. Definizioni di volume telesistolico, telediastolico, gittata sistolica. Definizioni di pressione arteriosa sistolica, diastolica, differenziale. Contributo dell’elasticità arteriosa e delle resistenze arteriolari alla pressione differenziale. Definizione e valori di riferimento di gittata cardiaca. Legge di Poiseuille. Resistenza complessiva di un sistema di resistenze in serie ed in parallelo. Contributo dei diversi segmenti vascolari alla resistenza periferica totale.

Principi di misurazione della pressione arteriosa con tecnica di Riva-Rocci. Suoni di Korotkoff. Prova pratica di utilizzo dello sfigmomanometro e del fonendoscopio per la misurazione della pressione arteriosa. Accumulo di sangue negli arti declivi in ortostatismo.

Anatomia funzionale dell’apparato respiratorio. Vie aeree superiori ed inferiori. Meccanica ventilatoria. Muscoli della ventilazione. Pressione intrapleurica, pneumotorace. Variazioni della pressione alveolare e pleurica durante un ciclo ventilatorio. Spirometria diretta. Volumi e capacità polmonari. Spirometria indiretta. Spazio morto. Ventilazione polmonare e alveolare. Composizione dell’aria ambientale e del gas nelle vie aeree e negli alveoli. Scambi gassosi alveolo-capillari: membrana alveolo-capillare, pressioni parziali di ossigeno e anidride carbonica nel sangue arterioso sistemico e venoso sistemico. Curva di saturazione dell’emoglobina. Ruolo degli eritrociti nel trasporto ematico dell’anidride carbonica.

Anatomia funzionale del rene e del nefrone. Composizione dell’urina. Barriera di filtrazione glomerulare. Velocità di filtrazione glomerulare. Generalità sui meccanismi di riassorbimento e secrezione tubulare.

Bilancio del potassio; effetti dell’iperkaliemia e dell’ipokaliemia sull’eccitabilità cellulare. Generalità sugli ormoni. Ormoni della neuroipofisi e dell’adenoipofisi.

Generalità su ormoni tiroidei. Insulina: regolazione della secrezione, effetti su fegato, muscolo, scheletrico, tessuto adiposo. Generalità sul tessuto osseo: matrice e cellule dell’osso. Osso compatto e spugnoso. Periostio ed endostio. Generalità sull’ossificazione endocondrale ed intramembranosa. Bilancio del calcio: paratormone, vitamina D, calcitonina.

Classificazione del muscolo in scheletrico, cardiaco e liscio. Sarcomeri: bande M, linee Z, filamenti spessi e sottili, proteine contrattili (actina, miosina), regolatorie (tropomiosina, troponina), strutturali. Ciclo dei ponti trasversali acto-miosinici. Accoppiamento eccitazione-contrazione del muscolo scheletrico: calcio citoplasmatico, recettori per la diidropiridina e rianodina, pompa SERCA. Contrazione isometrica e isotonica. Scossa singola e tetano muscolare.

Testi/Bibliografia

Consigliato: Martini e Nath, Fondamenti di Anatomia e Fisiologia, terza edizione 2010, Edises, Napoli.

Per chi già possiede/ha accesso a un testo/atlante di anatomia: Zocchi, Principi di Fisiologia. 2012, Edises, Napoli.

Metodi didattici

Il corso viene interamente svolto tramite lezioni frontali con l'ausilio di diapositive elettroniche e filmati video. Il materiale iconografico mostrato nelle lezioni è tratto prevalentemente dai testi consigliati.

Le lezioni verranno integrate da momenti di ripasso utilizzando specifiche App.

Esercitazioni pratiche per piccoli gruppi di studenti (misurazione della pressione arteriosa).

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di accertamento é volta a verificare l'acquisizione da parte di studenti e studentesse delle conoscenze teoriche relative alle tematiche presentate a lezione.

La prova d'esame è svolta in forma scritta con 33 domande a riposta multipla da completare in 40 minuti. Ciascuna risposta corretta vale un punto; le risposte sbagliate non generano alcuna penalità. In caso si ottengano più di 30 punti, il voto finale sarà 30 e Lode.

Durante la prova non è ammesso l'uso di materiale di supporto quale libri di testo, appunti, supporti informatici.

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale iconografico e testuale utilizzato durante le lezioni frontali viene reso disponibile agli studenti in formato elettronico sul sito https://iol.unibo.it/ . Tale materiale, accessibile attraverso username e password, è riservato agli studenti UNIBO.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Chiara Berteotti