Il corso è strutturato con l’obiettivo di fornire i concetti fondamentali della Fisiologia generale e umana. Il Corso si avvarrà dell’apporto dell’esperienza del lavoro in laboratorio di ricerca e di approfondimenti in forma seminariale.

The aims of the course are to provide students with the tools  to understand fundamentals of General Physiology starting from lab experiences. Some pivotal topics will be discuss in lecture form.

La membrana cellulare e i trasporti transmembranari.
La membrana come fluido bidimensionale che genera gradienti e che regola flussi. Diffusione semplice: gradiente chimico ed elettrochimico, permeabilità del bilayer, canali ionici. Osmosi e pressione osmotica. Trasporto mediato: concetto di carrier, cinetica; trasporto mediato passivo; trasporto mediato attivo primario e secondario. Endocitosi e fagocitosi. Esocitosi. La polarizzazione delle cellule epiteliali; i trasporti attraverso gli epiteli.

Eccitabilità.
Il neurone come elemento eccitabile: struttura e proprietà. Permeabilità ionica delle membrane e equilibrio di Donnan; il potenziale di equilibrio e l'equazione di Nerst; il potenziale di membrana e l'equazione di Goldmann. Potenziale d'azione e teoria ionica. Proprietà passive di membrana: resistenza e capacità e integrazione dei potenziali locali, sommazione spaziale e temporale, macro EPSP. Eccitabilità: concetto di stimolo, concetto di soglia, curva intensità-durata. Conduzione dell'impulso nelle fibre amieliniche e mieliniche.

Comunicazione intercellulare e trasduzione del segnale.
La comunicazione sinaptica: sinapsi elettriche; sinapsi chimiche, struttura, il neurotrasmettitore e il meccanismo presinaptico, i recettori e il meccanismo postsinaptico diretto e indiretto, sinapsi eccitatorie e sinapsi inibitorie. La sinapsi neuromuscolare.
Vie dei secondi messaggeri: molecole segnale, proteine G, via dell'AMP ciclico, via dell'inositolo trifosfato, via dei recettori catalitici. Aspetti della memoria a livello cellulare: LTP e LTD. Principi della comunicazione ormonale.

Sensibilità.
I recettori di senso: recezione e trasduzione, il potenziale del recettore e la codifica dell'informazione sensoriale; soglia, specificità, adattamento, campo recettivo.Sensibilità somestesica: tatto,  propriocezione (fuso neuromuscolare, organo tendineo, neuroni a T e archi riflessi), sensibilità termica e nocicettiva.
Coni, bastoncelli, cellule della retina e meccanismi della fotorecezione. Cellule ciliate e meccanismi della fonorecezione.

Sistema neuro-muscolare
La trasduzione elettro-meccanica nella cellula muscolare striata: citoscheletro e caratteristiche della fibra muscolare e struttura del sarcomero; l'accoppiamento elettro-meccanico, meccanismo della contrazione muscolare. Il controllo motorio.

Sitema renale
Cenni di anatomia del rene. Il nefrone e la sua struttura. Filtrazione glomerulare, fenomeni di secrezione e riassorbimento del nefrone e formazione dell'urina. Controllo renale dell'osmolarità sanguigna e della volemia. Controllo elettrolitico. Controllo del pH.

Sistema respiratorio
Il trasporto dei gas respiratori, la meccanica respiratoria, il controllo nervoso e chimico. Controllo respiratorio del pH sanguigno.

Cell membrane and membrane transports: chemical and electrical gradients and diffusion of ions and water; the ion channels and their activity; osmosis and osmotic pressure, transport by carriers; endocytosis, exocytosis; trans-epithelial transports.

Cell excitability: neurons as excitable cells, the equilibrium potential and the Nerst equation; membrane potential and the Goldmann law; the action potential and ion movements across the membrane. Passive properties of membrane and the signal integration; macro EPSP. Nerve stimulation, threshold of excitability and the influence of the time and intensity of the stimulus. The action potential conduction in the myelinated fibres.

Synaptic communication: electrical and chemical synapses, neurotransmitters and receptors; excitatory and inhibitory synapses; neuromuscular synapse.
Metabotrophic receptors and signalling: G protein, cAMP and IP3. Trk receptors and signal transduction.

Synaptic plasticity: pre and post synaptic potentiation and inhibition, LTP and LTD.

Sensibility: the receptors and the signal transduction, threshold, specificity, adaptation.

The somaesthesic sensibility: tact,  proprioception and the reflex activity, the thermic sensibility, the nociception.

The retina and the phototransduction. The Corti organ and the phonotransduction.

The neuromuscular system: the electromechanical transduction, muscular contraction and the control of the movements.

The homeostasis
The nephron and the glomerular filtration, tubular secretion and absorption, the urine formation. The renal control of blood osmolarity, volume, electrolytes and pH.

Respiration and respiratory gases: blood transport of O2 and CO2; respiratory muscles and the respiratory control. 

Biochimica

Consigliata: Anatomia

It is needed to have passed Biochemistry and it is strongly recommended to have passed Anatomy.

Seminari specifici

Lectures

Modalità didattiche

Lezione frontale, seminari

Lessons and lectures

Testi di studio

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

- Berne & Levy, Fisiologia, CEA, 2010

Testi di integrazione:

- V. Taglietti, C. Casella. Principi di fisiologia e biofisica della cellula (Vol II e III), La Goliardica Pavese, Padova, 2005, 2006.
- B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter. Biologia molecolare della cellula, Zanichelli, Bologna, 2008.
- E.R. Kandel, J.H. Schwartz, T.M. Jessel. Principi di neuroscienze, Casa Editrice Ambrosiana, 2003.

Ulteriori indicazioni verranno fornite all'inizio del corso

Textbooks: - Berne & Levy, Physiology (latest edition)

Modalità di
accertamento

Esame orale

Oral exam (either in Italian or English)

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.