Obiettivi formativi
La conoscenza dello studente dovrà comprendere:
le modalità mediante le quali l'organismo umano ottenga e mantenga l'omeostasi del suo mezzo interno a livello cellulare e tissutale, i meccanismi di trasporto e comunicazione ed il metabolismo basale.
la modalità di funzionamento dei diversi organi del corpo umano, la loro integrazione dinamica in apparati ed i meccanismi generali di controllo funzionale in condizioni normali ed in alcune condizioni patologiche.
i principali reperti funzionali nell’uomo sano.
Contenuti dell'insegnamento
Membrana cellulare.
Meccanismi di permeazione passiva. Permeabilità Selettiva. Diffusione semplice.Diffusione facilitata. Trasporti attivi. Osmosi. Filtrazione. Fenomeni elettrici nelle membrane biologiche. Gradienti elettrochimici. Equazione di Nerst. Concetto di canale. Potenziale di azione. Proprietà e meccanismi di gating dei canali. Canali voltaggio dipendenti. Conduzione elettronica. Conduzione del potenziale di azione.
Fisiologia di base del sistema nervoso.
Proprietà funzionali delle fibre nervose. Struttura e caratteristiche funzionali della muscolatura striata. Struttura e caratteristiche funzionali della muscolatura liscia. Sinapsi. Neurotrasmettitori. Recettori di membrana. I riflessi. Riflessi flessori e riflessi da stiramento I fusi neuromuscolari
Sistema endocrino
Gli ormoni: loro classificazione. Recettori ormonali. Trasduzione del segnale ormonale a livello delle cellule bersaglio.Ormoni della riproduzione. Il ciclo ovarico e sua regolazione La funzione endocrina della placenta. Funzioni endocrine nel feto.La spermatogenesi. Ormoni ipofisari ed i principali sistemi di integrazione ipotalamo-ipofisiari.La ghiandola della tiroide: struttura e funzione. Sintesi, azioni e regolazione degli ormoni tiroidei. La regolazione ormonale del metabolismo del calcio.Ormoni del pancreas endocrino. Le ghiandole surrenali: ormoni della corteccia surrenale e della midollare.
Fisiologia della nutrizione e del sistema digerente.
Primo e secondo principio della termodinamica. Metabolismo energetico e calorimetria diretta e indiretta. Componenti e funzioni degli alimenti. Fabbisogni alimentari: fenomeni da carenza e da eccesso. Meccanismi di controllo nervoso ed ormonale delle funzioni gastrointestinali. Motilità del sistema digerente: masticazione, deglutizione, motilità gastrica e intestinale, defecazione. Secrezioni del sistema digerente: saliva, succo gastrico, succo pancreatico, bile. Digestione e assorbimento di glucidi, lipidi, proteine e vitamine.
Fisiologia integrativa del sistema nervoso
Gli organi di senso. I processi di trasduzione. Potenziale generatore e potenziale di recettore. Recettori cutanei. Esame della sensisibiltà somatica. Organizzazione anatomo-funzionale della sensibiltà somatica. Il dolore. Il controllo del dolore. Il prurito. Il Talamo. Organizzazione della corteccia cerebrale. Le corteccie somatiche. L’occhio. Ottica fisologica. Organizzazine della retina. Le vie visive. Lesioni delle vie visive La corteccia visiva. Le aree visive extrastriate. La via visiva dorsale e ventrale. Il lobo parietale Il tronco dell’encefalo. I riflessi tonici del collo. Il tono muscolare e la rigidità da decerebrazione. Udito e apparato vestibolare. Il cervelletto. I gangli della base. Sindromi cerebellari e dei gangli della base. La corteccia motoria. Vie piramidali e le aree premotorie. Il ciclo sonno-veglia. L’elettroencefalogramma.
Fisiologia del sistema nervoso autonomo e processi omeostatici
Organizzazione anatomo-funzionale del sistema nervoso autonomo: sistema nervoso simpatico, parasimpatico, enterico. Riflessi vegetativi. Organizzazione anatomo-funzionale dell’ipotalamo. Sistema ipotalamo-ipofisario. Processi omeostatici. Fame e sazietà. Meccanismi di controllo del peso corporeo. Sete e meccanismi di controllo dell’assunzione di liquidi. Termoregolazione. Organismi omeotermi e pecilotermi. Meccanismi di dispersione e produzione del calore. Regolazione centrale della temperatura. Ipertermia e ipotermia. Motivazione ed emozione.
Programma esteso
FISIOLOGIA GENERALE
La membrana cellulare
Struttura delle membrane cellulari; proteine di membrana; meccanismi di trasporto attraverso le membrane.
Fenomeni elettrici di membrana
Gradienti elettrochimici; canali ionici attivi e passivi; potenziale di membrana di riposo; proprietà elettriche passive di membrana; potenziale d’azione, genesi e conduzione; classificazione delle fibre nervose.
Interazioni tra tessuti eccitabili
Sinapsi elettriche e chimiche; placca motrice; sinapsi centrali; neurotrasmettitori; recettori.
NEUROFISIOLOGIA
Anatomia funzionale del sistema nervoso centrale; metodi di studio in neurofisiologia.
Sensibilità somatica generale
Cenni di psicofisica; meccanismi periferici della sensibilità somatica; vie sensitive e trasmissione dell’informazione sensitiva; corteccia somestesica; dolore; meccanismi di controllo del dolore.
Visione
Cenni di ottica fisiologica; fotorecettori; vie visive; elaborazione dell’informazione visiva a livello sottocorticale; elaborazione dell’informazione visiva a livello corticale; movimenti oculari.
Udito, gusto, olfatto
Cenni sui meccanismi di trasduzione e di elaborazione delle informazioni uditive, gustative e olfattive.
Sostanza reticolare; stato di vigilanza; sonno e sogni.
Neurofisiologia del movimento
Organizzazione gerarchica dei sistemi motori; meccanismi di controllo motorio a feed-back e a feed-forward; organizzazione del midollo spinale; riflessi spinali; vie discendenti; organizzazione del tronco dell’encefalo; regolazione del tono muscolare; apparato vestibolare; riflessi vestibolari e del tronco dell’encefalo; organizzazione corticale del movimento; corteccia motoria; corteccia parietale; trasformazioni sensorimorie; cervelletto; gangli della base.
Memoria e apprendimento, basi neurofisiologiche.
Sistema nervoso vegetativo.
Sistema limbico; ipotalamo e controllo dell’omeostasi corporea. Sistema nervoso autonomo; riflessi vegetativi.
FISIOLOGIA DEL MUSCOLO*
Tessuto muscolare; organizzazione del tessuto muscolare scheletrico; contrazione muscolare; accopppiamento eccitazione-contrazione; tipi di contrazione muscolare; prestazione muscolare: singola fibra, unità motoria, unità muscolo-tendinea; energetica e metabolismo muscolare; esercizio fisico e plasticità del tessuto muscolare scheletrico; muscolo liscio.
SANGUE
Funzioni; caratteristiche generali: parte liquida e parte corpuscolata; emostasi; massa sanguigna.
CUORE E CIRCOLO*
Principi fisici dell’emodinamica; proprietà fisiche del sangue; proprietà del muscolo cardiaco: autoritmicità, coducibilità, eccitabilità, contrattilità; Elettrofisiologia della cellula muscolare cardiaca; l’elettrocardiogramma; eventi meccanici nel ciclo cardiaco; lavoro e rendimento cardiaco; gittata cardiaca; regolazione estrinseca ed intrinseca dell’attività cardiaca. Risposte cardiache all’esercizio fisico.
Il sistema vasale; regolazione nervosa ed umorale dei vasi; pressione arteriosa, pressione venosa e ritorno venoso; circolazione coronarica e metabolismo cardiaco
Circolazioni distrettuali muscolare, cutanea, renale, splacnica, cerebrale.
APPARATO RESPIRATORIO
Leggi fisiche dei gas; richiami di anatomia funzionale; volumi e capacità polmonare e loro misura; meccanica respiratoria; compliance polmonare; resistenze respiratorie; ventilazione alveolare e polmonare; l’aria inspirata, alveolare ed espirata; scambi gassosi alveolo-capillari; trasporto ematico dell’ossigeno e dell’anidride carbonica; circolo polmonare; relazioni ventilazione-perfusione; regolazione del respiro. Respirazione in ambienti insoliti.
RENE
Anatomia funzionale; circolo renale; glomerulo renale, filtrazione; riassorbimento e secrezione tubulare; clearance renale; composizione dell’urina; regolazione della funzione renale; la minzione.
APPARATO DIGERENTE
Anatomia funzionale; meccanismi di controllo nervoso ed ormonale delle funzioni digestive; motilità: masticazione, deglutizione, motilità gastrica ed intestinale, defecazione; secrezione: salivare, gastrica, intestinale, pancreas esocrino, secrezione biliare; digestione e assorbimento.
SISTEMA ENDOCRINO
Gli ormoni: struttura e classificazione, sintesi e secrezione, trasporto, recettori ormonali e trasduzione del segnale ormonale a livello dei tessuti bersaglio; degradazione degli ormoni; meccanismi di regolazione della sintesi degli ormoni.
Ipotalamo ed ipofisi
Adenoipofisi e controllo ipotalamico; ormoni adenoipofisari e ormoni regolatori ipotalamici; neuroipofisi
Tiroide
Struttura, funzione; Sintesi, azioni e regolazione degli ormoni tiroidei. Ghiandole paratiroidee.
Pancreas endocrino
Insulina, glucagone. Ormoni pancreatici e attività fisica.
Ghiandole surrenali
Ormoni della corteccia surrenale e della midollare del surrene. Lo stress come adattamento all’ambiente esterno.
Gonadi
Asse ipotalamo-ipofisi-gonadi; sintesi e trasporto degli ormoni sessuali steroidei; funzione riproduttiva delle gonadi.
EQUILIBRIO ACIDO-BASE
Il pH del sangue; tamponi del sangue; regolazione renale e respiratoria dell’equilibrio acido-base.
BILANCIO IDRICO
I compartimenti idrici; composizione dei liquidi corporei; scambi tra compartimenti; bilancio idrosalino: bilancio dell’acqua, sete, bilancio del sodio.
METABOLISMO E BILANCIO ENERGETICO e STANDARD DI NUTRIZIONE *
Principi di termodinamica; bilancio energetico; metabolismo basale e calorimetria; metabolismo di attività; valore calorico degli alimenti; riserve energetiche.
Alimenti; bisogni nutritivi e standard nutrizionali.
Regolazione del bilancio energetico; composizione corporea; fame e sazietà.
Energetica del lavoro muscolare.
TERMOREGOLAZIONE
Termogenesi; termodispersione; regolazione della temperatura corporea; termoregolazione ed esercizio fisico.
Bibliografia
Fisiologia dell’uomo, a cura di P.E. Di Prampero e A. Veicsteinas, Casa Editrice EDI-ERMES, Milano
