Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia - sede di Torino

C.I. Fisiologia can.B

Anno accademico 2013/2014

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Note
• Moduli didattici
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

OBIETTIVI DI CONOSCENZA Lo studente deve conoscere le modalità di funzionamento dei diversi organi del corpo umano, la loro integrazione dinamica in apparati ed i meccanismi generali di controllo funzionale in condizioni fisiologiche. Il Corso di fisiologia si propone di fornire allo studente le premesse necessarie alla comprensione delle discipline che seguiranno nel corso degli studi preclinici e clinici. OBIETTIVI DELLA DIDATTICA INTERATTIVA Valutazione ed interpretazione delle condizioni funzionali nell’uomo in condizioni fisiologiche, presupposto necessario alla corretta valutazione degli stati patologici.

Programma

Fisiologia del neurone e della Sinapsi

- Introduzione allo studio della fisiologia. Fisiologia della vita vegetativa e fisiologia della vita di relazione. Mezzo interno. Omeostasi. Meccanismi alla base dell’omeostasi: sistemi di controllo, retroazione negativa, controllo riflesso, controllo anticipatorio a feedforward, retroazione positiva, ritmi biologici. I compartimenti liquidi dell’organismo.

- Movimento di molecole e attraversamento delle membrane biologiche. Processi passivi: diffusione semplice, permeabilità, flusso attraverso i canali ionici. Canali ionici: meccanismi di permeazione, selettività, attivazione, inattivazione e modulazione. Patch-clamp e corrente di singolo canale. Processi mediati da un trasportatore: diffusione facilitata, trasporto attivo primario e secondario. Principi di trasporto attraverso gli epiteli. Osmosi.

- Introduzione allo studio del sistema nervoso. Evoluzione dell’encefalo. Principi organizzativi dei componenti cellulari del sistema nervoso. Neuroni: trasporto assonico, circuiti neuronali fondamentali, livelli organizzativi dei circuiti nervosi. Ruoli funzionali delle cellule gliali: astrociti, oligodendrociti, cellule di Schwann, microglia, glia radiale, cellule staminali neuroepiteliali. Liquor cefalorachidiano. Barriera ematoencefalica.

- Biofisica delle membrane eccitabili. Problemi dell’assone come conduttore coassiale di segnali elettrici. Modello elettrico equivalente. Potenziale di diffusione. Potenziale di equilibrio e legge di Nernst. Equazione di Goldman. Ruolo della pompa Na+-K+ nel creare i gradienti di concentrazione. Potenziale di riposo. Potenziale d’azione: correnti ioniche, permeabilità di membrana, correnti di singolo canale, legge del tutto-o-nulla, periodo refrattario. Elettrofisiologia passiva e propagazione elettrotonica: effetti della corrente sulla membrana, costante di tempo e costante di spazio. Conduzione del potenziale d’azione nelle fibre amieliniche: relazione fra diametro, costante di spazio e velocità di conduzione. Conduzione saltatoria nelle fibre mieliniche. Velocità di conduzione e classificazione delle fibre nervose.

- Trasmissione sinaptica. Sinapsi elettrica. Meccanismi presinaptici nella sinapsi chimica: ruolo del Ca2+, potenziali di placca in miniatura, meccanismi molecolari del rilascio di neurotrasmettitore, ciclo delle vescicole sinaptiche. I neurotrasmettitori: sintesi, immagazzinamento nelle vescicole, liberazione, rimozione per diffusione, ricaptazione, inattivazione. Differenze funzionali tra neurotrasmettitori a molecola piccola e neuropeptidi. Sistemi a proiezione diffusa. Meccanismi postsinaptici: potenziale d’inversione e meccanismi ionici del potenziale di placca e dei potenziali postsinaptici eccitatori e inibitori delle sinapsi centrali. Integrazione dei segnali sinaptici: sommazione temporale e spaziale. Modulazione del rilascio di neurotrasmettitore: potenziale della membrana postsinaptica, potenziamento post-tetanico, inibizione e facilitazione presinaptica. I recettori dei neurotrasmettitori: principi di funzionamento dei recettori canale e dei recettori accoppiati a proteina G.

Fisiologia della contrazione muscolare

- Meccanismo contrattile. Scorrimento dei miofilamenti all’interno del sarcomero. Curva tensione-lunghezza del sarcomero. Ciclo dei ponti trasversali. Accoppiamento eccitazione-contrazione nelle fibre muscolari scheletriche e cardiache: sensore di voltaggio (canale del Ca2+, recettore DHP), canale di rilascio del Ca2+ (RyR), rimozione del Ca2+.

- Meccanica della contrazione muscolare. Tensione e carico. Contrazione isotonica e isometrica. Contrazione in allungamento. Scossa muscolare, sommazione e tetano. Relazione velocità-carico. Tetano muscolare. Fattori che controllano la tensione del muscolo. Curva tensione-lunghezza del muscolo. Curva velocità-forza. Potenza meccanica.

- Energetica muscolare. Andamento temporale dell’utilizzo dei substrati energetici. Fatica muscolare. Fibre lente, rapide-resistenti alla fatica, rapide affaticabili.

- Controllo della forza di contrazione nel muscolo “in toto”. Unità motorie. Reclutamento e frequenza di scarica delle unità motorie.

- Fisiologia del muscolo liscio. Differenze rispetto al muscolo striato. Muscolo liscio unitario e multiunitario. Modalità di contrazione. Accoppiamento elettro-meccanico e regolazione della contrazione. Meccanismi di controllo. Ciclo dei ponti trasversali e stato “bloccato”.

Neurofisiologia del sistema Motorio 

- Introduzione. Tipi di movimenti: riflessi, ritmici e volontari. Organizzazione generale del sistema motorio e sua organizzazione gerarchica: livello spinale, tronco dell'encefalo e corteccia cerebrale. Cervelletto e gangli della base. Sistemi di controllo dei muscoli assiali e dei muscoli distali.

- Midollo spinale. Mielomeri, dermatomeri e miomeri. La via finale comune. Circuiti neuronali dei centri motori spinali. Riflessi spinali. Componenti e adattabilità delle risposte riflesse. Riflesso miotatico (da stiramento). Interneurone Ia: innervazione reciproca e co-contrazione. Fisiologia dei fusi neuromuscolari. Coattivazione alfa-gamma. Attività fusimotoria statica e dinamica. Riflesso miotatico inverso: corpi tendinei di Golgi e interneurone Ib. Circuito inibitore ricorrente di Renshaw. Riflesso flessorio. Riflesso H. Sindrome da sezione del midollo spinale: shock spinale e recupero.

- Locomozione. Locomozione spinale. Generatore spinale del ritmo locomotorio. Ruolo delle afferenze sensoriali. Controllo sopraspinale della locomozione.

- Apparato vestibolare. Trasduzione meccano-elettrica nelle cellule cigliate e ricodifica nelle fibre afferenti. Recettori ampollari: stimolo adeguato, riflesso vestibolo-oculare, stimolazione calorica. Recettori maculari: stimolo adeguato. Proiezioni dei nuclei vestibolari.

- Controllo della postura. Riflessi posturali di origine otolitica, dai propriocettori cervicali e riflessi di raddrizzamento. Vie discendenti laterale e mediale. Movimenti compensatori e anticipatori: ruoli, adattabilità e apprendimento.

- Movimenti oculari. Muscoli estrinseci e assi di rotazione. Micromovimenti. Movimenti saccadicie di inseguimento lento: caratteristiche e centri di controllo. Riflessi vestibolo-oculare e optocinetico: circuiti riflessi e interazione visuo-vestibolare. Movimenti di vergenza.

- Controllo corticale del movimento. Proprietà delle vie corticodiscendenti. Area motoria primaria: homunculus motorio, codifiche della forza muscolare e della direzione del movimento. Aree premotorie e loro ruoli funzionali: supplementari motorie (SMA e pre-SMA), cingolata rostrale, premotoria dorsale, premotoria ventrale (neuroni canonici, somatosensoriali, bimodali, neuroni specchio), aree associative parietali.

- Cervelletto. Vie afferenti ed efferenti. La corteccia cerebellare: fisiologia della cellula di Purkinje, circuiti locali e microzone. Il cervelletto come regolatore variabile: apprendimento motorio, ricalibrazione dei riflessi, plasticità sinaptica a lungo termine. Ruoli funzionali di: vestibolocerebello, spinocerebello, corticocerebello. Effetti motori dell’inattivazione. Segni di deficit cerebellare.

- Nuclei della base. Vie d’ingresso e d'uscita. Via diretta e via indiretta. Circuiti scheletromotorio, oculomotorio, prefrontale decisionale, limbico. Lo striato: organizzazione di afferenze ed efferenze, suddivisione in striosomi e matrice. Via nigrostriatale e dopamina. Conseguenze di lesioni ai nuclei della base. Cenni sul morbo di Parkinson e sulla corea di Hungtinton.

Fisiologia della sensibilità

- Fisiologia oggettiva e soggettiva. Esperienza sensoriale, sensazione e percezione. Stimolo adeguato. Attributi dello stimolo: modalità –sub-modalità e qualità – intensità , durata e localizzazione. Codificazione neuronale degli attributi dello stimolo Legge delle energie specifiche di Müller. Adattamento. Campo recettivo. Convergenza e divergenza. Inibizione laterale. Concetti di soglia e soglia differenziale. Leggi della psicofisica: leggi di: Stevens. Cenni di Teoria della decisione sensoriale.

- Sistema sensoriale somato-viscerale e sue modalità. Meccanocezione, propriocezione, termocezione e nocicazione.Recettori e loro caratteristiche funzionali. Acuità sensoriale e sua misura. Anatomia funzionale del sistema somato-sensoriale. Concetto di dermatomero e zona di Head. Sistema delle colonne dorsali-lemnisco mediale. Sistema antero-laterale. Sistema trigeminale. Talamo. Aree somestesiche  SI, SII. Somatotopia. Organizzazione colonnare della corteccia somato-sensoriale. Elaborazione dell’informazione tattile.

- Fisiologia del dolore.  Definizione di dolore. Caratteristiche e componenti della sensazione dolorifica. Algometria. Nocicezione. Anatomia funzionale della nocicezione. Dolore proiettato e dolore riferito. Causalgia e dolore centrale. Sistemi inibenti il dolore: teoria del cancello (gate-control system). Sistemi discendenti. Cenni di terapia del dolore.

Fisiologia della visione.

- Premesse indispensabili: sistema diottrico dell’occhio (riferimenti d fisica ottica). Difetti di rifrazione. Aberrazione sferica, cromatica. Diffrazione. Anatomia dell’occhio ed annessi.

- Regolazione dell’apparato diottrico. Accomodazione statica e dinamica. Riflesso fotico diretto e consensuale ed il corrispondente circuito nervoso. Pressione intraoculare. Oftalmoscopio.

- La retina. Descrizione istologica. Fotorecettori. Differenze funzionali. Fotopigmenti. Fototrasduzione: Corrente al buio. Interazione della luce con il fotopigmento. Potenziala di recettore precoce e tradivo. Ruolo del GMP-ciclico.

- Elaborazione del segnale luminoso. Risposta delle cellule bipolari,  orizzontali e cellule gangliari. Campi recettivo. Classificazione delle cellule gangliari. Campo visivo e vie visive. Corpo genicolato laterale: suddivisione anatomo funzionale e campi recettivi. Corteccia visiva primaria. Retinotopia. Campi recettivi . oragnizzazione funzionale. Colonne a dominanza oculare e per l’orientamento. Blobs e inteblobs. Sistemi gerarchico in serie e sistemi in parallelo per la percezione della forma, il movimento la stereopsi ed io colore. Aree visive secondarie. Agnosie visive. La visione dei colori. Difetti della visione dei colori.

Psicofisica della visione: adattamento alla luce ed al buio. Acuità visiva. Contrasto simultaneo. Proprietà temporali della trasmissione della retina, frequenza critica di fusione.

Fisiologia dell’udito

- Richiami di acustica: Il suono, misure dell’intensità del suono. Trasmissione dello stimolo sonoro ai recettori cocleari. Trasmissione della vibrazione sonora  dalla membrana del timpano alla finestra ovale. Vibrazione dei liquidi endococleari e della membrana basilare. Trasmissione sonora per via ossea. 

- Trasduzione meccano-elettrica: Organo del Corti, recettori colcleari. Elettrofisiologia della coclea a riposo e delle risposte cocleari allo stimolo acustico. Segnali elettrici del nervo acustico. Anatomia e Fisiologia delle vie acustiche: Localizzazione della provenienza del suono.  Corteccia uditiva.

- Psicofisica: Soglie psicofisiche ed audiogramma.

Fisiologia del gusto e dell’olfatto Sistema nervoso autonomo, ipotalamo e sistema limbico

- Sistema nervoso autonomo. Organizzazione  anatomo-funzionale. Sistema ortosimpatico e parasimpatico. Mediatori chimici. Organizzazione dei riflessi vegetativi del midollo spinale. Tono vagale e tono simpatico. Effetti della spinalizzazione. Funzioni vegetative del tronco encefalico. Esempio di riflesso vegetativo:  riflesso di minzione.

- Ipotalamo. Cenni di anatomia. Sistemi afferenti ed efferenti. Ipotalamo ed ipofisi: concetto di neurosecrezione. Ipotalamo e sistema cardiovascolare. Ipotalamo e comportamento. Area trofotropa ed ergotropa.

- Sistema limbico. Organizzazione anatomo-funzionale, afferenze ed efferenze. Emozione e sistema limbico. Teorie di Papez e di McLean. Ruolo dell’amigdala. Sindrome di Kluver-Bucy.

- Motivazioni di base. Termoregolazione, Controllo dell’apporto alimentare. Controllo dell’apporto idrico.

- Aspetti biologici della Sessualità. Quadro genetico. Effetto organizzativi ed attivatori degli androgeni.. Dimorfismo sessuale. Strutture nervose: Aspetti anatomo-funzionali e comportamentali. Influenze ormonali e del comportamento. Identità di genere. 

Attività elettrica corticale – veglia e sonno

- EEG- E-corticogramma. Basi fisiche e biologiche. Metodi di registrazione. Potenziali evocati. Concetti generali sulle tecniche di bioimmagine.

- Ciclo sonno e veglia. Ritmi circadiani e ritmo sonno-veglia. Fenomenologia del sonno, aspetti EEgrafici e comportamentali. Sonno n-REM e sonno REM. Fondamenti anatomici e neurofisiologici del sonno e della veglia: strutture anatomiche e neurotrasmettitori coinvolti. Sostanze endogene ipno-inducenti (cenni). Ipotesi sul significato del sonno.

Linguaggio e dominanza emisferica

- Origini e sviluppo del linguaggio. Lateralizzazione del linguaggio. Aree cerebrali implicate nel linguaggio. Teorie.   Afasie.

- Anatomia funzionale del corpo calloso. Pazienti split-brain. Stimolazione tachistoscopica e dicotica.

Memoria e Apprendimento

- Apprendimento associativo e non associativo. Memoria a breve e a lungo termine. Memoria esplicita ed implicita. Ruolo dell’ Ippocampo. Processo di consolidamento. Analisi dei pazienti Amnesici. Tipi di amnesia e correlato biologico. Meccanismi cellulari e sub-cellulari alla base dei processi più studiati di apprendimento e di memoria.  Plasticità neuronale nello sviluppo e nell’adulto.

Fisiologia dell’Apparato Cardiovascolare

- Generalità anatomo-funzionali e circuito idraulico equivalente, grande e piccola circolazione. Concetto di omeostasi.

- Il sangue: caratteristiche fisiche, viscosità. Sedimentazione e centrifugazione . Legge di  Stokes.  VES, Ematocrito. Ematocrito e viscosità.

- Elementi di emodinamica.  Flusso. Pressione e resistenza , Legge di Hagen-Poiseulle, teorema di Bernoulli,  Legge della continuità  Flusso laminare e turbolento. Viscosità del sangue nei vasi. Effetto Faharesus-Linqvist. Scorrimento del sangue nei capillari.

- Letto vascolare. Elementi in serie ed in parallelo. Velocità media di flusso nel letto vascolare. Struttura delle pareti vasali. Comportamento elastico dei vasi sanguigni. Legge di Hooke e diagramma elastico delle arterie e vene: relazione Volume e Pressione trans-murale. Variazione del diagramma in funzione dell’età.

- Parete vasale. Tensione parietale e raggio del vaso- legge di Laplace. Relazione Flusso e Pressione. Tono vasale: Tono basale e tono di riposo. Pressione critica di chiusura e sue modificazioni.

- Funzioni dei vari segmenti del sistema vasale: Vasi elastici, Vasi di resistenza, vasi di scambio e vasi di capacità. Resistenze nel sistema vasale. Distribuzione del volume ematico nel sistema vasale.

- Pressione e flusso nel sistema arterioso. Polso di pressione di flusso e di volume. Velocità lineare di flusso. Morfologia del polso di pressione e di flusso.  Filtro idraulico delle arterie (effetto mantice). Pressione sistolica, diastolica e media. Propagazione dell’onda di polso.  Metodi di misura della pressione arteriosa.

- Vene e ritorno venoso. Fattori determinanti il ritorno venoso: pressione venosa centrale e  pressione media di riempimento. Polso venoso. Influenza della gravità sulle pressioni del sistema vasale. Fattori favorenti il ritorno venoso: pompa muscolare, effetto della respirazione; meccanismo del piano valvolare cardiaco.

- Circolazione capillare. Cenni di struttura dei capillari. Canali preferenziali, anastomosi artero-venose. Scambi di sostane e di liquidi. Scambio per diffusione, entità dello scambio diffusivo. Scambio per filtrazione e riassorbimento. Pressioni nel sistema capillare. Equilibrio dei liquidi fra spazio intra ed extra capillare.

- Il cuore. Riferimenti anatomici. Miocardio di lavoro e miocardio specifico. Origine dell'eccitamento.  Sequenza della propagazione dell’eccitamento. Gerarchia ed autoritmicità.  Potenziali d’azione cardiaci. (Miocardio specifico ed aspecifico potenziale del pace-maker primario). Meccanismi ionici.

- Accoppiamento elettro-meccanico. Meccanismi che influenzano la contrazione. Effetti del vago e dell’ortosimaptico sul cuore. Influenze dell’ambiente ionico estracellulare (argomento non svolto a lezione).

- Elettrocardiografia scalare. Basi fisiche dell’elettrocardiogarfia (dipolo, campo elettrico conduttore di volume e conduttore lineare, derivazione unipolare e bipolare). Postulati di Einthoven.  Configurazione delle derivazioni. Relazione tra ECG ed eventi elettrici cardiaci. Vettore cardiaco. Vettore cardiaco medio. Relazione tra vettore medio e ciclo dell’eccitamento. Sistema triassiale e sistema esassiale. Asse elettrico cardiaco. Cenni di indicazioni diagnostiche e cenni sulle fenomenologie ECGfiche patologiche.

- Attività meccanica del cuore e ciclo cardiaco. Fasi dell’attività cardiaca. Toni e rumori cardiaci. Gittata cardiaca e misura della gittata cardiaca. Adattamento del cuore  isolato ai carichi di lavoro. Il preparato cuore-polmoni di Starling. Adattamento del cuore in situ ai carichi di lavoro: ruolo dell’innervazione. Effetto della frequenza. Adattamento del cuore ai carichi cronici di lavoro.  Regolazione della gittata cardiaca. Lavoro cardiaco. Consumo di ossigeno e rendimento.

- Regolazione del flusso ematico regionale. Fattori locali. Regolazione nervosa del flusso ematico. Fattori umorali ed ormonali.

- Regolazione della pressione arteriosa.  Centri di integrazione: bulbari, ipotalamici e corticali. Meccanismi e breve- medio- e lungo-termine. Oscillazioni ritmiche della pressione arteriosa (di I , II, III ordine). Ortostatismo. Lavoro muscolare.

- Circolazione d’organo. Circolazione polmonare: flusso, pressione e resistenza nella circolazione polmonare. Fattori che influenzano la resistenza del circolo polmonare. Distribuzione della perfusione nel polmone. Fattori che determinano la non uniformità della perfusione polmonare.(vedi Fisiologia della Respirazione).

- Circolazione coronarica. Flusso e resistenze nella circolazione coronarica. Fattori che influenzano le resistenze. Fattori extra-vascolari, iperemia reattiva, fattori nervosi. Regolazione del flusso coronarico. Pre-condizionamento ischemico.

- Circolazione cerebrale.

 Le circolazioni dell’apparato gastrointestinale e renale sono trattate nelle rispettive sezioni del corso.

Fisiologia della respirazione

- Concetto di respirazione.  Respirazione esterna.  Polmone come scambiatore di gas. Vie aeree e volume alveolare. Spirometria: volumi e capacità polmonari.  Leggi dei Gas.

- Volumi e capacità polmonari e loro misura: Spirometro  Misura della  Capacità  Funzionale Residua: Metodi del lavaggio  dell’azoto, della diluizione dell’elio, pletismografo.

 - Ventilazione: Definizione e misura. Ventilazione totale (Volume minuto), Ventilazione alveolare e sua misura. Spazio morto e metodi di misura: metodo di Fowler, metodo di Bohr.  Pressioni parziali dei gas nell’aria ambiente e nell’aria alveolare. Equazioni dell’aria alveolare. Iperventilazione ed ipoventilazione. Distribuzione della ventilazione.

- Meccanica polmonare: accoppiamento meccanico torace-polmone, origine della pressione pleurica. Pneumotorace. Volumi di riposo del sistema torace-polmone, del polmone e del torace.

- Relazione volume-pressione a rilasciamento del torace, del polmone e del sistema torace-polmone. Metodo di misura della compliance. Compliance specifica. Fibre elastiche. Ruolo della tensione superficiale. Surfactant. Effetto stabilizzante del surfactant.

- Resistenze al flusso nell’atto respiratorio. Sede e fattori che determinano la resistenza nelle vie aere. Analisi del ciclo respiratorio. Espirazione forzata. Relazioni flusso espiratorio e volume. Compressione e dinamica delle vie aeree. Volume di chiusura. Lavorio della respirazione. “Loop” respiratorio.

- Diffusione alveolo-capillare. Legge di Fick della diffusione alveolare. Tempo di equilibrio delle pressioni parziali dei gas attraverso la membrana alveolo-capillare. Capacità di diffusione.  Circolazione polmonare (vedi Fisiologia cardiovascolare).

- Distribuzione della ventilazione e della perfusione. Rapporto ventilazione perfusione. Disomogeneità del rapporto ventilazione perfusione. Curva CO2-O2. Meccanismi correttivi della disoomogeneità del rapporto ventilazione/perfusione.

- Trasporto dell’ossigeno nel sangue: Capacità del sangue per l’ossigeno. Emoglobina. Saturazione dell’emoglobina per l’ossigeno. Curva di dissociazione dell’emoglobina per l’ossigeno. Influenze della PCO2 . pH. Temperatura su detta curva effetto Bohr. Trasporto della CO2 nel sangue. Capacità del sangue per la CO2. Effetto Haldane.

- Omeostasi della [H+] e sua regolazione: Tamponi del sangue: bicarbonati, fosfati, emoglobina, proteine.  equazione di Henderson-Hasselback Diagramma di Davemport. Acidosi ed alcalosi metabolica e respiratoria e loro compensi. Concetto di eccesso di basi.

- Regolazione della ventilazione. Localizzazione dei centri respiratori.  Tipi di neuroni respiratori. Riflesso di Hering-Breuer. Risposta respiratoria alla Co2, pH, O2. Chemocettori periferici e centrali. Tipi di respiro patologico.

- Fisiologia dell’alta quota. Acclimatazione. Adattamento

- Fisiologia iperbarica: immersioni in apnea e con attrezzatura. Malattia dei cassoni.  Effetti dell’ossigeno iperbarico.

- Fisiologia dell’esercizio muscolare

Fisiologia del rene

- Introduzione allo studio del rene e sue funzioni principali. Aspetti morfo-funzionali del nefrone.

- I meccanismi che stanno alla base della funzione renale: filtrazione glomerulare, riassorbimento e secrezione tubulare.

- La filtrazione glomerulare. Composizione del filtrato. Forze coinvolte nella filtrazione: pressione netta di filtrazione.

- Velocità di filtrazione. Permeabilità idraulica. Coefficiente di filtrazione.

- Il riassorbimento tubulare. Meccanismi di trasporto. Trasporto bidirezionale.

- Riassorbimento attivo (es. glucosio, aminoacidi, Na+). Riassorbimento passivo (es. urea ed acqua). Secrezione tubulare.

- Trattamento renale delle varie sostanze filtrate. Clearance renale. Inulina e creatinina, PAI. Parametri di funzionalità renale.

- Regolazione della circolazione renale. Pressione media ed autoregolazione. Controllo nervoso simpatico.

- Controllo dell'osmolarità extracellulare (Omeostasi osmotica). Concentrazione dell'urina. Il sistema controcorrente. Controllo osmocettivo della secrezione di ADH. Componente renale del bilancio idrico (si veda controllo nervoso della sete).

- Controllo del volume plasmatico. Bilancio del sodio. Eliminazione del sodio tramite la filtrazione e controllo del riassorbimento tubulare.

- Controllo ormonale della funzione renale. Il sistema renina-angiotensina-aldosterone. Atriopeptina. ADH. Paratormone.

- Controllo renale dell'equilibrio acido-base. Fattori fisico-chimici.. Secrezione renale di H+. Riassorbimento di HCO3-. Acidosi metabolica, acidosi respiratoria. Alcalosi metabolica, alcalosi respiratoria.

- Bilancio del K+.

Sistema digerente

- Motilità del sistema gastroenterico. Regolazione nervosa, endocrina e paracrina. Innervazione intrinseca ed estrinseca: riflessi brevi e lunghi. Onde elettriche lente delle cellule interstiziali di Cajal, potenziali d’azione delle cellule muscolari lisce. Tipi di motilità: peristalsi, segmentazione ritmica, contrazione tonica degli sfinteri. Legge dell’intestino. Controllo del vomito: centri nervosi e stimoli. Masticazione. Deglutizione: fasi orale, faringea, esofagea Onda peristaltica esofagea, peristalsi primaria e secondaria. Fisiologia dello sfintere esofageo inferiore. Motilità gastrica: rilasciamento, pompa antrale e retropulsione a getto, svuotamento. Riflessi inibitori gastrici a partenza da segnali duodenali. Motilità intestinale: interdigestiva (ileo fisiologico e complesso motorio migrante), digestiva (movimenti di segmentazione), movimenti di massa. Valvola ileo-cecale. Motilità del colon: haustra coli, movimenti di massa, peristalsi retrograda, riflesso gastro-colico. Riflesso di defecazione.

- Secrezioni del sistema gastroenterico. Bilancio idrico del sistema digerente. Salivazione. Secrezioni gastriche: acido cloridrico, meccanismi cellulari e controllo e regolazione della secrezione acida (fasi cefalica, gastrica e intestinale), secrezione mucosa e alcalina (barriera mucosale gastrica), pepsina, lipasi, fattore intrinseco. Secrezioni pancreatiche: componenti acquosa ed enzimatica e loro regolazione. Fisiologia del fegato: secrezione biliare (sali biliari e loro circolazione enteroepatica, fosfolipidi, colesterolo, pigmenti biliari, secrezione canalicolare e duttale, riempimento della colecisti, riassorbimento di acque ed elettroliti e svuotamento), funzioni metaboliche, di detossicazione ed escerzione di xenobiotici. Secrezioni intestinali.

- Digestione e assorbimento. Digestione e assorbimento dei carboidrati, delle proteine, dei lipidi. Assorbimento delle vitamine. Assorbimento degli elettroliti e dell’acqua. Assorbimento di calcio, ferro, altri minerali e oligoelementi.

Metabolismo energetico

- Bilancio energetico. Spesa energetica e dispersione di energia sotto forma di calore. Riserve energetiche. Determinazione del valore energetico dei principi alimentari: bomba calorimetrica, valore calorico fisico, valore calorico fisiologico, coefficiente di assorbimento, valore calorico netto. Determinazione del dispendio energetico: calorimetria diretta e indiretta (termochimica alimentare e respiratoria). Consumo di ossigeno, produzione di CO2, quoziente respiratorio. Determinazione del consumo di proteine dall’azoto ureico. Calcolo delle frazioni glicidica e lipidica.

- Metabolismo basale. Determinazione con la calorimetria indiretta in base al solo consumo di ossigeno. Normalizzazione per unità di superficie corporea. Variazioni del metabolismo basale.

- Fabbisogno energetico complessivo. Contributi del metabolismo basale, dell’azione dinamico-specifica degli alimenti, delle attività fisiche svolte. Fonti energetiche durante l’esercizio fisico.

Sistema endocrino

- Principi generali di fisiologia del sistema endocrino. Funzioni del sistema endocrino. Richiami su classificazione, struttura e sintesi degli ormoni. Trasporto degli ormoni nel sangue. Emivita plasmatica e clearance metabolica. Metabolismo e secrezione. Meccanismi d’azione. Segnali che regolano la secrezione ormonale.

- Metabolismo corporeo. Bilancio energetico. Depositi energetici del corpo umano. Controllo endocrino da parte della leptina dei depositi di tessuto adiposo. Fabbisogno energetico. Valore energetico degli alimenti. Dispendio energetico: calorimetria diretta e indiretta, quoziente respiratorio. Metabolismo basale. Fonti energetiche durante l’esercizio fisico. Metabolismo organico: stati di assorbimento e post-assorbimento.

- Regolazione endocrina del metabolismo organico. Insulina: azioni dell’insulina sul tessuto muscolare, adiposo, epatico. Meccanismo di azione; regolazione e meccanismi della secrezione. Ruolo del glucagone, dell’adrenalina e della noradrenalina nel controllo della glicemia. Risposta integrata all’ipoglicemia. Controllo della glicemia durante l’esercizio fisico.

- Principi di funzionamento dell’asse ipotalamo-ipofisario. Sistema portale ipotalamo-ipofisario. Principi di controllo a feedback negativo. Centri regolatori ipotalamici.

- Ormoni tiroidei. Sintesi, deposito, immissione in circolo e trasporto nel sangue. Fattori che regolano la secrezione e meccanismi di controllo a feedback. Azioni degli ormoni tiroidei.

- Ormoni della ghiandola surrenale. Glucocorticoidi: Ritmi di secrezione. Fattori che regolano la secrezione e meccanismi di controllo a feedback. Azioni sugli organi bersaglio. Altri ormoni secreti dalla corticale del surrene: mineralcorticoidi (v. fisiologia renale) e androgeni. Ormoni della midollare surrenale: adreanalina e noradrenalina; azione su organi bersaglio; effetti dell’attivazione degli alfa e beta recettori; controllo della secrezione da parte del sistema ortosimpatico. Risposta coordinata nervosa, endocrina e comportamentale allo stress.

- Regolazione endocrina della crescita e dello sviluppo. Ormone della crescita (GH): ritmi di secrezione; fattori che stimolano o inibiscono la secrezione di GH; somatomedine o IGF; controlli a feedback; azioni del GH.

- Controllo endocrino della funzione sessuale e della riproduzione. Gonadotropine ipofisarie (FSH ed LH). Ritmi di secrezione.Ormoni gonadici maschili: Meccanismi di regolazione a feedback; interazione tra cellule di Sertoli, cellule di Leydig, cellule peritubulari e cellule germinali; azioni del testosterone. Meccanismi nervosi e vascolari dell’erezione.

Ormoni gonadici femminili e ciclo mestruale: Variazioni ormonali durante il ciclo mestruale, controllo ormonale del ciclo ovarico, azioni di estrogeni e progesterone su altri organi e tessuti. Controllo endocrino durante la gravidanza: ormoni corionici e placentari, ormoni materni, variazioni dei parametri fisiologici. Meccanismi endocrini del parto: diminuzione del rapporto progesterone/estrogeni, contrazioni del miometrio mediate da prostaglandine, induzione recettori per ossitocina, meccanismi di feedback positivo.

- Controllo endocrino dell’allattamento: meccanismi di controllo della secrezione di prolattina e ossitocina; riflessi endocrini evocati dalla suzione del capezzolo; azioni della prolattina e dell’ossitocina.

- Controllo endocrino dell’omeostasi del calcio e del fosfato. Ruoli fisiologici del calcio. Distribuzione del calcio. Calcio plasmatico. Effetti della calcemia sull’eccitabilità neuromuscolare e cardiaca. Bilancio del calcio. Escrezione renale del calcio. Meccanismi di controllo del riassorbimento renale del calcio. Meccanismi di deposizione/riassorbimento del calcio osseo. Controllo della sintesi ed effetti biologici dell’1,25-diidrossi-colecalciferolo. Controllo della secrezione ed effetti biologici del paratormone e della calcitonina. Distribuzione, concentrazione plasmatica ed escrezione renale dei fosfati. Meccanismi di controllo a livello intestinale, osseo e renale dei fosfati.

Termoregolazione

-  Richiami di Fisica: produzione e cessione di calore. Regolazione della temperatura corporea.

A scelta dello studente tra: - Fisiologia Medica (I e II vol) a cura di F. Conti, c.ed. Edi ERMES - Schmidt- Thews – Lang Fisiologia Medica IV edizione c.ed. Idelson Gnocchi-Berne – Levy Fisiologia Casa Editrice Ambrosiana W. Ganong, Fisiologia medica X edizione c.e. Piccin (NB. Questo testo è un compendio conciso talora da integrare con testi più corposi o con monografie. Trattasi comunque di un testo con requisiti sufficienti in vista della preparazione all'esame) Sono qui indicati anche testi monografici dove la trattazione degli argomenti è spesso più aggiornata e più diffusa. In detti testi lo studente può trovare molto del materiale didattico utilizzato nel corso. TESTI MONOGRAFICI: - Kandel, Schwartz, Jessel, Fondamenti delle neuroscienze e del comportamento, c.e. Ambrosiana. - D. Purves, Neuroscienze, c.e. Zanichelli - M. F. Bear Neuroscienze c.e. Masson - J. West, Fisiologia della respirazione, L'essenziale c.e. Piccin - M. Levitzky, Fisiologia polmonare, c.e. Mc Graw Hill - LF Agnati, Fisiologia cardiovascolare, c.e. Piccin - A. Vander, Fisiologia renale, c.e. Mc Graw Hill - J.R. LevicK, An introduction to Cardiovascular physiology (4th Edition ) ARNOLD

Note

Lo studente deve sostenere una prova di Idoneità (solo scritta) verbalizzata su apposito registro e sul libretto, senza voto. Lo studente deve sostenere detta prova di idoneità prima o contemporaneamente all’esame di Fisiologia. L’esame di Fisiologia (verbalizzato su registro e libretto con voto) consiste in una prova scritta (100 domande indipendenti ) ed una prova orale.

Moduli didattici

• Fisiologia Modulo can.B

• Materiale didattico
• Bacheca appelli
• Vai a Moodle
• Visita i forum