FONDAMENTI DI FISIOLOGIA GENERALE

Il corso permette allo studente di acquisire le conoscenze inerenti le funzioni vitali dell'uomo e i meccanismi cellulari dei principali sistemi biologici. Analizza il funzionamento integrato dei diversi organi, apparati e sistemi di controllo mediante i quali l'organismo vivente ottiene e mantiene l'omeostasi del suo mezzo interno.

Saranno erogate lezioni frontali (C.F.U.: 6; ore: 42) supportate da materiale didattico, programmate verifiche scritte durante il corso delle lezioni e organizzati colloqui orali negli appelli indicati nel calendario d'esami.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Conoscenze di base di Chimica, Fisica e Biologia.

Obbligatoria

Membrane cellulari

Composizione, organizzazione, asimmetrie strutturali – Giunzioni intercellulari.

Scambi tra cellule ed ambiente

Diffusione semplice attraverso le membrane – Diffusione attraverso canali: selettività dei canali, canali di leakage (“sempre” aperti ) e canali gated (dotati di “porte”), canali idrici (acquaporine) - Trasporti mediati: carriers di membrana, diffusione facilitata, trasporti attivi primari e secondari - Spostamento di acqua attraverso le membrane: osmosi - Trasporti vescicolari: fagocitosi, pinocitosi, esocitosi – Scambi attraverso gli epiteli.

Flussi ionici ed effetti elettrici

Equilibri ionici – Potenziale di diffusione e potenziale di equilibrio – Proprietà elettriche delle membrane – Genesi del potenziale di membrana.

Cellule eccitabili

Caratteristiche del potenziale di azione: refrattarietà, accomodazione – Conduzione dei segnali lungo le fibre nervose: velocità, mielinizzazione – Proprietà elettriche di membrana delle fibre miocardiche di pacemaker e di quelle aspecifiche – Fibre muscolari scheletriche e lisce: aspetti elettrici, meccanici e metabolici della contrazione – Gli ioni Ca²⁺ nella contrazione muscolare.

Comunicazione tra cellule

Meccanismi, modulazione e controllo della comunicazione endocrina: ormoni, recettori, secondi messaggeri – Comunicazione sinaptica: sinapsi elettriche e chimiche, meccanismi pre- e post-sinaptici, neurotrasmettitori e neuromodulatori, sommazione spazio-temporale, plasticità (LTP ed LTD) – Sinapsi neuro-muscolare.

Codificazione delle informazioni sensoriali

Complessi recettoriali: classificazioni, definizione di stimolo, soglia e campo recettivo - Meccanismi di trasduzione e codificazione – Sensibilità recettoriale – Riflessi spinali.

Controllo delle funzioni vegetative

Organizzazione del sistema nervoso – Programmi integrati: funzioni ipotalamiche.

Apparato cardio-circolatorio

Sangue: composizione, funzioni, trasporto dei gas, emopoiesi.

Emodinamica (velocità, pressione, resistenze, regimi di flusso) – Funzioni delle arterie: proprietà elastiche, polso arterioso – Controllo distrettuale e sistemico delle resistenze periferiche - Scambi capillari – Ritorno venoso

Funzione cardiaca: automatismo, proprietà meccaniche ed elettriche, regolazione intrinseca ed estrinseca.

Ventilazione

Ventilazione in ambiente acquatico e terrestre - Aspetti meccanici della ventilazione polmonare: spazi morti, volumi respiratori, pressione intrapleurica ed alveolare, compliance, tensione superficiale - Diffusione alveolo-capillare – Controllo della ventilazione: centri bulbo-pontini, ritmicità intrinseca, regolazione chimica e meccanica.

Regolazione dell’ambiente interno

Meccanismi renali: filtrazione, riassorbimento, secrezione – Escrezione delle scorie metaboliche - Bilancio idrico: concentrazione delle urine - Controllo di volume, osmolarità ed equilibrio acido-base delle soluzioni corporee.

Digestione

Apparato digerente: motilità, secrezioni e assorbimenti - Pancreas esocrino - Ruolo della bile - Controllo nervoso e chimico delle funzioni gastrointestinali.

D.U. Silverthorn, Fisiologia umana, Casa Editrice Ambrosiana;

R. Hill, G. Wyse, M. Anderson, Fisiologia animale, Zanichelli;

D. Schimdt-Nielsen, Fisiologia animale, Piccin.

Saranno effettuate verifiche scritte durante il corso delle lezioni ed esami orali nelle date degli appelli indicati nel calendario di esami. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Esempi di domande verifica orale

1) Sinapsi elettriche e chimiche;

2) Potenziale di membrana a riposo e potenziale d'azione;

3) Trasporto gas nel sangue;

4) Ventilazione/perfusione;

5) Assorbimento dell'acqua e sua regolazione a livello renale;

6) La contrazione muscolare, ecc.

Esempi di verifica scritta

Inserire nello spazio contrassegnato con i puntini V se la frase è vera, F se l'affermazione è ritenuta falsa.

1) I neurotrasmettitori che reagiscono con recettori posti sulla membrana post sinaptica

.... possono provocare EPSP o IPSP

.... possono provocare depolarizzazione eccitatoria o iperpolarizzazione inibitoria

.... possono provocare depolarizzazione inibitoria o iperpolarizzazione eccitatoria

.... possono provocare risposte solo se questi sono recettori-canale

2) Il potenziale d’azione

.... è la risposta ad uno stimolo depolarizzante che possono dare tutte le cellule somatiche

.... è la risposta ad uno stimolo depolarizzante che possono dare cellule elettricamente eccitabili

.... è la risposta ad uno stimolo depolarizzante che possono dare cellule provviste di un corredo di canali ionici voltaggio-dipendenti per il Na⁺ e per il K⁺

.... è la risposta ad uno stimolo depolarizzante che possono dare solo i neuroni