12939 - FISIOLOGIA CELLULARE (1)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce i meccanismi funzionali fondamentali dell'attività cellulare dell'organismo umano. In particolare egli conosce la funzione cellulare: - nervosa - muscolare - epiteliale - endocrina.

Contenuti

Al termine del Corso Integrato di Fisiologia, studentesse e studenti conoscono le modalità di funzionamento e i meccanismi generali di controllo dei sistemi, degli apparati, degli organi e dei tessuti dell'organismo umano, nonché i loro principali correlati morfo-funzionali in condizioni normali. Il C.I. di Fisiologia ha inoltre l’obiettivo formativo di far conoscere il funzionamento normale del corpo umano ai fini del mantenimento dell’omeostasi delle variabili fisiologiche fondamentali per la sopravvivenza dell’organismo e dello stato di salute dell’individuo, con la doverosa attenzione alle differenze individuali, di popolazione, di sesso/genere e di età.

Al termine dell’insegnamento di Fisiologia Cellulare studentesse e studenti conoscono i meccanismi funzionali fondamentali dell’attività cellulare dell’organismo umano, con particolare riguardo alle modalità di trasmissione dell’informazione a livello intra- e inter-cellulare.

PROGRAMMA D'ESAME

Processi di scambio transcellulari e paracellulari

Compartimenti idrici dell'organismo. Composizione ionica dei liquidi intracellulari ed extracellulari. Permeabilità selettiva della membrana cellulare. Trasporto di acqua e soluti attraverso la membrana cellulare. Trasporti passivi: diffusione semplice e legge di Fick, osmosi, diffusione facilitata (uniporti). Trasporti attivi primari: pompe ATP-asiche. Trasporti attivi secondari: simporti e antiporti. Trasporto di acqua e soluti attraverso gli epiteli. Filtrazione e scambi idrici a livello dei capillari secondo l'ipotesi di Starling-Landis.

Potenziale di membrana a riposo e potenziale di azione

Potenziale di equilibrio elettrochimico ed equazione di Nernst. Potenziale di membrana ed equazione di Goldman. Membrane eccitabili e canali voltaggio-dipendenti nelle cellule del sistema nervoso, del muscolo scheletrico, del muscolo liscio, del miocardio specifico e del miocardio comune. Caratteristiche funzionali dei diversi tipi cellulari eccitabili. 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: sintesi, liberazione e inattivazione dei neurotrasmettitori. Classificazione dei neurotrasmettitori. Recettori di membrana. Effetti del legame dei neurotrasmettitori con i recettori ionotropi e metabotropi: potenziali postsinaptici eccitatori e inibitori, modificazioni del metabolismo cellulare e dell'espressione genica. Sommazione spaziale e temporale dei potenziali postsinaptici. Inibizione e facilitazione presinaptica. Trasmissione neuromuscolare.

Recettori sensoriali

Classificazione dei recettori sensoriali. Stimolo adeguato e soglia di stimolazione. Trasduzione del segnale, potenziale generatore e propagazione del segnale lungo la via nervosa. Codifica dell'intensità dello stimolo. Adattamento dei recettori. Campi recettivi.

Recettori della sensibilità generale e dei sensi speciali

Recettori e fibre afferenti della sensibilità tattile, cinestesica, termica e dolorifica. Organizzazione cellulare della retina. Fototrasduzione nella retina. Visione fotopica e scotopica. Organizzazione anatomo-funzionale della coclea e dell'apparato vestibolare. Trasduzione del suono e tonotopia cocleare. Soglie acustiche. Risposte dei recettori vestibolari all'accelerazione lineare e angolare.

Muscolo scheletrico, liscio e cardiaco

Muscolo scheletrico: attivazione del meccanismo contrattile; correlazione tra evento elettrico ed evento meccanico; innervazione; scossa semplice e tetano muscolare; graduazione della forza contrattile; contrazione isometrica ed isotonica; curva tensione-lunghezza. Muscolo cardiaco: attivazione del meccanismo contrattile; correlazione tra evento elettrico ed evento meccanico; curva tensione-lunghezza. Muscolo liscio: classificazione; attivazione del meccanismo contrattile; regolazione nervosa e umorale della contrazione.

Riflessi spinali

Arco riflesso spinale. Riflesso miotatico. Tono muscolare. Funzione del circuito gamma. Riflesso miotatico inverso. Riflesso di flessione e di estensione crociato.

Dinamica dei fluidi nell'organismo

Moto del sangue nei vasi e dell'aria nelle vie aeree: principio di Bernoulli; moto laminare (legge di Hagen-Poiseuille); moto turbolento (legge di Reynolds). Distribuzione della resistenza al flusso nei vari segmenti vascolari e lungo le vie aeree. Velocità e pressione del sangue nei diversi segmenti vascolari. Caratteristiche reologiche del sangue. Applicazione dei principi della dinamica dei fluidi alla fisiologia cardiovascolare e respiratoria.

Testi/Bibliografia

Conti F. (a cura di), Fisiologia Medica, Volumi I e II, Edi-Ermes, Milano, 2025. ISBN 978887051867-2/ 978887051868-9

Koeppen B.M., Stanton B.A. (Eds.), Berne & Levy Physiology, Elsevier, Philadelphia, 2023. ISBN 9780323847902.

Berne R.M., Levy M.N., Koeppen B.M., Stanton B.A. (a cura di), Fisiologia di Berne e Levy, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2018. ISBN 978-8808480040.

Metodi didattici

L’insegnamento del C.I. di Fisiologia si articola in tre parti: Fisiologia Cellulare (primo semestre II anno) e Fisiologia degli Apparati e Fisiologia Applicata (secondo semestre II anno). L’attività didattica del C.I. di Fisiologia è finalizzata all’acquisizione dei principi fondamentali della fisiologia cellulare e dei meccanismi generali che regolano il funzionamento dell’organismo umano. L’esame finale è unico e si svolge al termine del secondo semestre. L’insegnamento di Fisiologia Cellulare consiste in 6 CFU, corrispondenti a 51 ore di didattica frontale e 24 ore di didattica erogativa, con obbligo di frequenza delle lezioni frontali e di fruizione della didattica erogativa da soddisfare con modalità definite dal Corso di Laurea e approvate dal Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche . Il corso è svolto congiuntamente dal Prof. Amici (3 CFU) e dalla Prof.ssa Ciani (3 CFU), che trattano i diversi argomenti del programma in modo coordinato e integrato. Le lezioni sono organizzate in modo da favorire il collegamento tra i diversi argomenti del corso e la comprensione integrata dei processi fisiologici. L’attività didattica frontale è basata sulle lezioni in aula, mentre l’attività didattica erogativa è costituita da materiale iconografico e multimediale commentato dai docenti che viene reso disponibile agli studenti attraverso la piattaforma Virtuale dell’Ateneo (https://virtuale.unibo.it/ ). Il materiale iconografico presentato a lezione è tratto prevalentemente dai testi consigliati; quando vengono utilizzate fonti diverse, queste sono opportunamente citate.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L’insegnamento del C.I. di Fisiologia si articola in tre parti: Fisiologia Cellulare (primo semestre II anno) e Fisiologia degli Apparati e Fisiologia Applicata (secondo semestre II anno). L’esame finale è unico e si svolge al termine del secondo semestre. Al termine del corso di Fisiologia Cellulare gli studenti possono sostenere una prova intermedia costituita da un test vero/falso di 44 domande. Il punteggio viene calcolato attribuendo 1 punto per ogni risposta corretta, −0,6 punti per ogni risposta errata e 0 punti per ogni risposta non fornita. Il punteggio ottenuto viene convertito in trentesimi. La prova si considera superata con una votazione pari o superiore a 18/30. Gli studenti che accettano il voto conseguito nella prova intermedia sostengono l’esame finale orale esclusivamente sugli argomenti di Fisiologia degli Apparati e Fisiologia Applicata. Gli studenti che non sostengono la prova intermedia, oppure che non intendono accettarne il risultato, sostengono l’esame orale sull’intero programma. L’esame orale si basa su una procedura di estrazione bilanciata degli argomenti e prevede l’intervento di docenti diversi per le differenti parti del programma. Gli studenti che hanno superato la prova intermedia rispondono a due domande riguardanti la Fisiologia degli Apparati e la Fisiologia Applicata. Gli studenti che non hanno sostenuto la prova intermedia rispondono inoltre a una terza domanda relativa alla Fisiologia Cellulare. Ogni domanda viene valutata con un punteggio compreso tra 18/30 e 30 e lode. Il voto finale corrisponde alla media delle valutazioni ottenute nelle singole domande. La valutazione insufficiente di una sola domanda comporta il mancato superamento dell’esame. La valutazione tiene conto: della correttezza e completezza delle conoscenze acquisite; della capacità di integrare i diversi argomenti della disciplina; della capacità di ragionamento fisiologico e di collegamento tra differenti sistemi biologici; dell’utilizzo appropriato della terminologia scientifica; della chiarezza e precisione dell’esposizione. Una preparazione ampia e approfondita, associata alla capacità di sviluppare collegamenti autonomi tra i diversi argomenti e ad una piena padronanza del linguaggio scientifico, viene valutata con i punteggi più elevati. Una preparazione prevalentemente mnemonica, con limitata capacità di analisi e integrazione, conduce a valutazioni intermedie. Lacune nelle conoscenze, difficoltà nell’utilizzo della terminologia specifica e limitata capacità di orientamento tra gli argomenti trattati comportano valutazioni prossime alla soglia della sufficienza o insufficienti. Per quanto riguarda l’utilizzo dell’Intelligenza Artificiale generativa nelle prove di verifica, il suo impiego non è consentito e ogni utilizzo costituisce violazione dell’integrità accademica. Studenti e studentesse con DSA o disabilità temporanee o permanenti sono invitati a contattare tempestivamente il servizio di Ateneo dedicato (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it ) al fine di concordare eventuali adattamenti delle prove, nel rispetto degli obiettivi formativi dell’insegnamento.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni frontali sono supportate e integrate da presentazioni multimediali e materiale didattico in formato digitale opportunamente commentato, che vanno a costituire la didattica erogativa. Il materiale iconografico e testuale utilizzato durante il corso viene reso disponibile agli studenti attraverso la piattaforma Virtuale dell'Università di Bologna (https://virtuale.unibo.it/ ) che costituisce quindi uno strumento di supporto allo studio individuale e all'approfondimento degli argomenti trattati durante le lezioni. L'accesso ai materiali è riservato agli studenti iscritti all'insegnamento mediante autenticazione con le credenziali istituzionali dell'Ateneo.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Roberto Amici