La conoscenza dei processi e dei meccanismi cellulari che stanno alla base delle funzioni principali dei sistemi viventi. La conoscenza delle modalità di funzionamento dei diversi organi del corpo umano e dei meccanismi generali di controllo del loro funzionamento integrato in condizioni normali.

The course aims to provide: 1.  knowledge of processes and cellular mechanisms undelying the major functions of living systems; 2. knowledge of human body organ functioning and of general mechanisms of control of their integrated working under normal conditions.

Trasporto attraverso la membrana cellulare: diffusione semplice e diffusione facilitata; migrazione attraverso canali; trasporto attivo primario e secondario; trasporti transepiteliali; endocitosi; esocitosi. Potenziali di membrana a riposo.

Elementi di comunicazione intercellulare: modalità paracrina, autocrina ed endocrina della comunicazione intercellulare; recettori di membrana: recettori-canale, recettori accoppiati a proteina G, recettori associati ad attività enzimatica; recettori intracellulari: citoplasmaticie e nucleari; vie di transduzione del segnale.

Sistema nervoso: sinapsi chimica e sinapsi elettrica; neurotrasmettitori e loro recettori; potenziale locale; funzione di integrazione del neurone; potenziale d'azione; propagazione del potenziale d'azione; guaina mielinica e conduzione saltatoria; recettori sensoriali: meccanismi fondamentali della transduzione dello stimolo; riflessi; sistema nervoso autonomo. 

Il muscolo: sarcomero; accoppiamento eccitazione-contrazione; energetica della contrazione muscolare; contrazione isometrica e isotonica; scossa muscolare singola e tetano muscolare; giunzione neuro-muscolare e unità motoria; muscolo liscio.

Sistema cardiovascolare: attività elettrica cellule cardiache; ciclo meccanico cardiaco; regolazione della gittata sistolica e della frequenza cardiaca; gittata cardiaca, ritorno venoso e loro regolazione; controllo locale del flusso ematico da parte dei fattori metabolici, nervosi e umorali; pressione arteriosa e sua regolazione a breve e a lungo termine. Scambi tra sangue e liquidi interstiziali e forze di Starling.

Sistema endocrino: ormoni: classificazione, sintesi e secrezione, modalità di azione; asse ipotalamo-ipofisario; tiroide; ghiandola surrenale; pancreas endocrino.

Sistema gastro-intestinale: motilità: muscolo liscio, attività elettrica e meccanica, masticazione, deglutizione; motilità esofagea; motilità gastrica; motilità dell'intestino tenue e crasso, defecazione; funzioni secretorie: secrezione salivare, gastrica, pancreatica, epatica, enterica; digestione e assorbimento; regolazione nervosa e ormonale della funzione digestiva. Controllo del food intake e del peso corporeo.

Il rene: ultrafiltrazione glomerulare; funzioni tubulari: riassorbimento e secrezione; riassorbimento di soluti e acqua nel tubulo prossimale, nell'ansa di Henle, nel tubulo distale e collettore; meccanismi renali per la concentrazione e diluizione dell'urina e per il controllo dell'osmolarità e del volume dei liquidi corporei; clearance renale.

La respirazione: meccanica ventilatoria; scambi gassosi fra alveolo e capillari polmonari e fattori che li influenzano; rapporto ventilazione-perfusione; trasporto dell'ossigeno e dell'anidride carbonica nel sangue; regolazione nervosa e chimica della respirazione.

Equilibrio acido-base: ruolo dei polmoni e del rene nella regolazione del pH dei liquidi corporei; acidosi e alcalosi respiratoria e metabolica.

Transport across cell membrane: passive diffusion; facilitated diffusion; water channels; ion channels; active transport by ATP-powered pumps; cotransport by symporters and antiporters against a concentration gradient; transport across epithelia; endocytosis; exocytosis. Resting membrane potentials.

Elements of intercellular communication: paracrine, autocrine and endocrine signaling; membrane receptors: ion-channel receptors, G protein-coupled receptors, enzyme-linked receptors; intracellular receptors: cytoplasmic and nuclear receptors; signal transduction pathways.

Nervous system: chemical synapses and electrical synapses; neurotransmitters and their receptors; post-synaptic potential; neuron integration function; action potential; myelin sheath and saltatory conduction; sensory receptors: stimulus transduction and codification; reflexes; autonomic nervous system.

Muscle: sarcomere; excitation-contraction coupling; muscle metabolism; isometric and isotonic contraction; twitch and tetanus; neuromuscular junction; motor unit; smooth muscle.

Cardiovascular system: electrical activity of cardiac cells; cardiac cycle; stroke volume and heart rate regulation; cardiac output, venous return and their regulation; local control of blood flow by metabolic, neural and humoral factors; blood pressure and its short and long term regulation; microvascular exchange and Starling forces.

Endocrine system: hormones: classification, synthesis and release, action mechanisms; hypothalamus-hypophysis axis; thyroid; adrenal gland; endocrine pancreas.

Gastrointestinal system: motility: electrical and mechanical activity of smooth muscle cells; mastication; swallowing; esophagus motility; stomach motility; movements of small and large intestine; defecation; secretory functions: salivary secretion; gastric secretion; pancreatic secretion; biliary secretion; intestinal secretion; digestion and absorption; nervous and hormonal regulation of gastrointestinal functions. Control of food intake and of body weight.

Renal system: glomerular filtration; tubular functions: reabsorption and secretion by the renal tubules; solute reabsorption along proximal tubule, loop of Henle, distal tubule and collecting duct; renal mechanisms for urine concentrating and diluting to control extracellular fluid osmolarity and volume; renal clearance.

Respiratory system: mechanics of pulmonary ventilation; gas exchange between alveoli and pulmonary capillary blood; ventilation-perfusion ratio; transport of oxigen and carbon dioxide in blood; regulation of respiration.

Acid-base balance: role of lungs and kidneys in regulation of pH of extracellular fluids; respiratory and metabolic acidosis and alkalosis.

E' opportuno avere superato gli esami di Anatomia umana con elementi di biologia animale, di Biochimica e Biologia molecolare.

It is advisable to have passed the following exams: Human anatomy with animal biology elements; Biochemistry and Molecular biology.

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Lectures

Testi di studio

In alternativa:

- Berne & Levy, Fisiologia, CEA, 2010

- Monticelli, Fisiologia, CEA, 2014

- D'Angelo e Peres, Fisiologia, edi-ermes, 2011

- Guyton e Hall, Fisiologia medica, Elsevier, 2012

- Stanfield, Fisiologia, EdiSES, 2012

- Carbone, Cicirata, Aicardi, Fisiologia, dalle molecole ai sistemi integrati, EdiSES, 2008   

In alternative:

- Berne & Levy, Physiology, Sixth Edition, 2008, Mosby Elsevier

- Guyton and Hall, Textbook of medical physiology, Twelfth Edition, 2010, Saunders Elsevier

Modalità di
accertamento

Esame orale

Oral exam

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.