- Docente: Alessandro Piras
- Crediti formativi: 6
- SSD: BIO/09
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Rimini
- Corso: Laurea in Scienze delle attivita' motorie e sportive (cod. 8766)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso lo studente: - conosce i meccanismi funzionali di base dell'omeostasi del mezzo interno, dal livello cellulare a quello integrato degli organi, dei sistemi e degli apparati, - è capace di descrivere il funzionamento di base degli apparati circolatorio, respiratorio e renale e l'integrazione dinamica delle loro funzioni per il mantenimento delle normali condizioni di sopravvivenza e di salute dell'organismo umano. - È in grado di rilevare e valutare i principali parametri funzionali cardio-circolatori e respiratori di soggetti in condizioni di normalità e di riposo.
Contenuti
Funzione cardiovascolare
Meccanica cardiaca: Ciclo cardiaco. Contrazioni atriale e ventricolare. Valvole cardiache e loro meccanismo di funzionamento. Variazioni pressorie e volumetriche nelle camere cardiache e nelle grosse arterie. Toni cardiaci.
Eccitazione e contrazione del miocardio: Elettrofisiologia delle cellule miocardiche comuni e di quelle specifiche. Accoppiamento eccitazione-contrazione. Sistema di avviamento e conduzione dell’impulso cardiaco. Funzione dell’avviatore primario e frequenza cardiaca. Tempi di trasmissione dell'impulso. Effetti della temperatura e delle concentrazioni ioniche. Basi fisiologiche dell'elettrocardiogramma.
Funzioni dei vasi: Schema generale del circolo. Funzioni delle arterie. Polso di pressione. Pressione arteriosa sistemica. Misura della pressione. Funzioni delle arteriole. Meccanismi degli scambi capillari. Meccanismi funzionali dei vasi linfatici. Pressione venosa centrale. Compliace venosa. Meccanismo del ritorno venoso. Serbatoi di sangue.
Principi fisici della circolazione: Principali grandezze emodinamiche e loro variazioni nel sistema vascolare. Legge del flusso. Effetto idrostatico. Flusso laminare e viscosità. Formula di Hagen-Poiseuille. Resistenze vascolari. Viscosità del sangue.
Controllo cardio-vascolare: Curve pressione-volume. Legge di Frank-Starling. Gittata sistolica e sue variazioni. Innervazione vegetativa del cuore e dei vasi. Controllo della frequenza cardiaca. Riflessi barocettivi e loro importanza funzionale. Meccanismi umorali di controllo cardio-vascolare. Controllo della gittata cardiaca.
Vasomotilità e controllo locale del flusso sanguigno: Distribuzione distrettuale del flusso. Meccanismi di controllo della vasomotilità. Tipi di iperemia. Sostanze vasocostrittrici e sostanze vasodilatatrici.
Funzioni cardiovascolari nell’esercizio fisico: Modificazioni della frequenza cardiaca, della gittata sistolica e della gittata cardiaca a vari livelli d’intensità dell’esercizio fisico. Modificazioni della pressione arteriosa e del ritorno venoso. Ridistribuzione del flusso durante l’esercizio. Integrazione delle risposte cardio-vascolari nell’attività fisica.
Funzione respiratoria
Meccanica della ventilazione polmonare: Inspirazione ed espirazione. Attivazione dei muscoli respiratori. Pressioni respiratorie e loro misura. Volumi e capacità polmonari. Compliance toraco-polmonare e fattori che la determinano. Posizione di riposo della gabbia toracica. Natura e funzioni del fattore surfattante. Resistenze non elastiche. Misure dinamiche del flusso espiratorio. Ventilazione polmonare e ventilazione alveolare. Controllo del diametro bronchiale. Ottimizzazione della ventilazione. Variazioni ventilatorie a varie intensità di esercizio. Ventilazione massimale volontaria e sotto sforzo.
Scambi gassosi: Fattori che determinano e influenzano gli scambi gassosi. Funzione della membrana respiratoria. Composizione degli ambienti aerei. Fattori che influenzano le concentrazioni dei gas. Pressioni parziali nell'aria e nel sangue. Coefficiente di diffusione. Ruolo dei gradienti di diffusione. Variazioni di PO2 nei capillari polmonari. Variazioni nell'iperventilazione. Variazioni distrettuali della ventilazione. Pressioni nel circolo polmonare. Superficie effettiva di scambio. Rapporto ventilazione/perfusione distrettuale e globale. Variazioni polmonari ed ematiche delle pressioni parziali dei gas respiratori ai diversi livelli di intensità d'esercizio. Scambi gassosi durante l'esercizio. Variazioni dell'estrazione di O2.
Energia per l'attività fisica: Bilanci energetici e calorimetria. Metabolismo di riposo e metabolismo di attività. Riserve energetiche dell'organismo. Processi ossidativi. Stato stazionario. Fasi transienti e debito di ossigeno. Massimo consumo di ossigeno. Meccanismo lattacido. Fonti energetiche anaerobiche alattacide. Variazioni della soglia lattacida, del quoziente respiratorio e del consumo di O2.
Trasporto di O2 e CO2 nel sangue e nei liquidi corporei: Funzione di tampone di O2 dell'emoglobina. Curva di dissociazione dell'emoglobina. Fattori di spostamento della curva. Capacità di trasporto di O2. Forme chimiche della CO2 nel sangue. Curva del contenuto di CO2. Effetto Haldane.
Regolazione della ventilazione polmonare: Localizzazione dei centri respiratori. Insorgenza e mantenimento del ritmo respiratorio. Controllo nervoso del respiro. Chemiocettori centrali e periferici. Effetti ventilatori di O2, CO2 e pH. Integrazione delle risposte ventilatorie nell'esercizio.
Funzione renale
Principi di funzionamento del rene: Origine dell'acqua corporea. Osmolarità e tonicità dei liquidi corporei. Soluzioni fisiologiche. Funzioni glomerulari: Proprietà della membrana filtrante. Forze responsabili della filtrazione glomerulare; Valori fisiologici e regolazione della velocità di filtrazione glomerulare; frazione di filtrazione. Funzioni tubulari: Trasporto trans-epiteliale; riassorbimento di Na+; riassorbimento di glucosio; tubulare massimo; riassorbimento dell'acqua; meccanismo di moltiplicazione per controcorrente; diluizione e concentrazione dell'urina. Clearance renale.
Regolazione del bilancio idrico: Costanza del volume ematico. Meccanismi dell'ADH e dell’aldosterone. Controllo a feed-back della secrezione di ADH e aldosterone; Ruolo del peptide natriuretico atriale.
Regolazione dell'equilibrio acido-base: pH fisiologico. Origine degli ioni H+. Sistemi tampone dei liquidi corporei. Controllo respiratorio del pH. Meccanismi renali di controllo del pH. Acidosi e alcalosi, e loro meccanismi di compenso. Equilibrio idrico e acido-base nell'esercizio fisico
Fisiologia del sistema riproduttivo
Funzioni riproduttive maschili: Anatomia funzionale dell'apparato riproduttivo maschile. Spermatogenesi. Liquido seminale. Funzioni del testosterone. Controllo ipotalamico della funzione testicolare.
Funzioni riproduttive femminili: Anatomia funzionale dell'apparato riproduttivo femminile. Ciclo ovarico. Funzioni degli estrogeni e del progesterone. Ciclo endometriale. Controllo ipotalamico della funzione ovarica.
Sistema gastrointestinale
Funzioni motorie e secretorie del sistema gastrointestinale; meccanismi di controllo nervoso e ormonale. Digestione ed assorbimento dei nutrienti.
Testi/Bibliografia
FISIOLOGIA dalle molecole ai sistemi integrati . E. Carbone, G. Aicardi, R. Maggi, EdiSES 2018.
VANDER FISIOLOGIA. Widmaier Eric P., Raff Hershel, Strang Kevin T.; Ambrosiana Editori.
Libri di consultazione:
Fisiologia – un approccio integrato . Silverthorn. Casa Ed Ambrosiana, 2007.
Fisiologia medica . Guyton & Hall, Elsevier-Masson Ed., XI edizione italiana, 2006
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Esame scritto e orale
Strumenti a supporto della didattica
Lezioni frontali, corredate di sussidi audiovisivi. Esercitazioni pratiche. Seminari di riepilogo. Assistenza personalizata extra-lezioni da parte del docente.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Alessandro Piras