Il corso è strutturato con l’obiettivo di fornire i concetti fondamentali della Fisiologia generale e umana anche come base di partenza per lo studio dei sistemi animali. Il Corso si avvarrà dell’apporto dell’esperienza del lavoro in laboratorio di ricerca e di approfondimenti in forma seminariale.

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.

Sistema 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 muscolo liscio e le sue caratteristiche funzionali.

Sitema cardio-circolatorio
La cellula del miocardio specifico e di lavoro, struttura e funzione, la pompa cardiaca. I vasi e la circolazione, la pressione sanguigna; il controllo nervoso della funzione cardio-circolatoria. Il sangue e le sue funzioni.

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

Sensibilità.
I recettori di senso: recezione e trasduzione, il potenziale del recettore e la codifica dell'informazione sensoriale; soglia, specificità, adattamento, campo recettivo. Propriocezione: fuso neuromuscolare, organo tendineo, neuroni a T e archi riflessi.
Coni, bastoncelli, cellule della retina e meccanismi della fotorecezione. Cellule ciliate e meccanismi della fonorecezione. Meccanocezione.
Cenni al sistema nervoso autonomo.

Biochimica

Durante il Corso saranno organizzati seminari di approfondimento. Sarà anche possibile seguire alcuni esperimenti durante l'attività di ricerca in laboratorio.

Modalità didattiche

Lezioni frontali, seminari

Testi di studio

V. Taglietti, C. Casella, Principi di fisiologia e biofisica della cellula, Vol 2 e 3. La goliardica pavese, Pavia, 2005.
Guyton & All, Fisiologia medica (Masson editore) 11° edizione, 2006.

Testi di integrazione:
B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter, Biologia molecolare della cellula, Zanichelli, Bologna, 2004.
E.R. Kandel, J.H. Schwartz, T.M. Jessel, Principi di neuroscienze, Casa Editrice Ambrosiana, 2003.

Modalità di
accertamento

Esame orale

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.