Codice insegnamento

4S01154

Crediti

10

Coordinatore

Carlo Capelli

Lingua di erogazione

Italiano

Sede

VERONA

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

BIO/09 - FISIOLOGIA

Moodle Seminari 0

L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi di apprendimento

Comprendere i meccanismi fisico-chimici dei processi cellulari fondamentali: polarizzazione della membrana a riposo, potenziale d’azione, comunicazione sinaptica, contrazione muscolare, trasduzione di stimoli. Conoscere la funzione degli apparati cardio-circolatorio e respiratorio, i loro meccanismi di regolazione ed il loro coordinamento nell'esecuzione di compiti specifici quali l'omeostasi del mezzo interno, la regolazione della gettata cardiaca, della pressione arteriosa, del respiro e dell'equilibrio acido-base, l'esercizio muscolare.

Prerequisiti e nozioni di base

Cosa è la fisiologia? La fisiologia cerca di comprendere come organi e sistemi si integrino e interagiscano con l'obiettivo di mantenere l'omeostasi del nostro organismo a riposo e in risposta a stress quali le condizioni ambientali, l'esercizio fisico e persino le malattie. La fisiologia è una scienza quantitativa poiché cerca di spiegare il funzionamento del corpo umano sulla base di leggi chimico-fisiche universali. Come tale, l'analisi grafica e l'analisi dimensionale sono abitualmente utilizzate in fisiologia per descrivere le relazioni tra le variabili in gioco. L'obiettivo finale della fisiologia è descrivere mediante modelli predittivi le funzioni dinamiche integrate tra organi e sistemi correlati. La fisiologia completa e integrale le conoscenze acquisite studiando anatomia, biochimica, fisica e chimica.
Per poter comprendere il corso di Fisiologia, è necessario che siano prima state assimilate le nozioni di base della Chimica, Fisica, Biochimica e Matematica, in particolare:
• Chimica: il concetto di pH, la molarità, proprietà colligative delle soluzioni, osmolarità e pressione osmotica, diffusione.
• Biochimica: concetti di entalpia, entropia di energia libera; le macromolecole biologiche, loro classificazione e funzione, le vie metaboliche principali, le cinetiche enzimatiche e gli enzimi mitocondriali, la fosforilazione ossidativa
• Fisica: fisica dei gas, elettrofisica, tensione superficiale, legge di Laplace, nozioni di base di meccanica, statica e dinamica dei fluidi, leggi della termodinamica.
• Biologia: caratteristiche biofisiche della membrana cellulare; struttura della cellula e degli organelli cellulari; il codice genetico; trascrizione e traduzione; sintesi proteica; recettori di membrana; i segnali intracellulari e i secondo messaggeri (Proteina G, AMPciclico, Calcio etc etc.); meccanismi di rigenerazione cellulare.
• Matematica: concetto di logaritmo, concetti di funzione e assi cartesiani, funzioni lineare, potenza, esponenziale; metodi di manipolazione dei logaritmi, concetti di derivata e integrale; unità di misura del sistema internazionale.

Programma

• comprendere i meccanismi fisico-chimici e le basi molecolari dei processi fisiologici cellulari fondamentali quali la polarizzazione elettrica della membrana a riposo, la genesi del potenziale d’azione (eccitabilità), la comunicazione fra cellule a mezzo di sinapsi, la contrazione muscolare, la trasduzione di stimoli fisiologici in segnali elettrici da parte delle cellule recettoriali dei sistemi sensoriali
• descrivere le basi fisiche della circolazione e della respirazione
• saper spiegare i processi fisiologici, siano essi relativi a singole cellule, organi od apparati, in termini delle appropriate leggi fisiche e chimiche
• conoscere la fisiologia degli apparati cardio-circolatorio e respiratorio
• comprendere i meccanismi di regolazione nervosa ed umorale di detti apparati ed il loro coordinamento nell'esecuzione di compiti specifici quali l'omeostasi del mezzo interno, la regolazione della gettata cardiaca e della pressione arteriosa, la regolazione chimica del respiro e dell'equilibrio acido-base, l'esecuzione dell'esercizio muscolare
• conoscere i valori dei principali parametri fisiologici cardio-circolatori e respiratori dell'uomo sano.

Bibliografia

Modalità didattiche

L'insegnamento consisterà in lezioni frontali. Oltre alle lezioni frontali, al termine di ogni argomento verranno organizzati quiz a risposta multipla (https://kahoot.com). Saranno inoltre disponibili lezioni registrate (in italiano e in inglese) su argomenti specifici.
Attività pratiche in aula.
In presenza saranno organizzate attività pratiche e simulazioni di fisiologia respiratoria ed esercizio muscolare in aula
Materiale didattico
Tutti i materiali del corso trattati a lezione saranno resi disponibili sulla pagina/corso dell'insegnante dello studente. e apparirà nello spazio e-Learning (Moodle) dell'Ateneo. Oltre alle diapositive in formato pdf illustrate a lezione, verrà distribuito il seguente materiale:
1. Fogli excel con domande numeriche che gli studenti potranno svolgere in autonomia;
2. Approfondimento di temi specifici;
3. Collegamenti a film e video su argomenti scientifici relativi agli argomenti trattati.
Nel caso si ravvisi la necessità di recuparare lezioni da parte di studenti costretti ad isolamento COVID, il docente provvederà a consegnare la registrazione della lezione o di organizzare una lezione a distanza con videoconferenza Zoom individuale nell'orario di lezione.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Colloquio orale. Lo studente sarà interrogato su ciascuno dei tre argomenti principali (Fisiologia delle membrane eccitabili e muscolo scheletrico, Fisiologia cardiocircolatoria, Fisiologia respiratoria), con una domanda da ciascuno di tre esaminatori o due domande da ciascuno di due, secondo le disponibilità. Non sono previste prove in itinere.

Criteri di valutazione

Lo studente sarà chiamato ad illustrare i principali concetti inerenti gli argomenti dettagliati nel programma anche con l’ausilio di grafici ed equazioni al fine di mettere in luce gli aspetti quantitativi della fisiologia.
Saranno valutate le capacità espositive e la chiarezza di esposizione, nonché la capacità di illustrare in modo quantitativo i meccanismi che regolano l’omeostasi fisiologica di organi e sistemi. In particolare, sarà apprezzata la capacità da parte dello studente di ragionare in modo integrativo e, quindi, di illustrare gli adattamenti in risposta a perturbazioni.

Criteri di composizione del voto finale

L’esaminatore proporrà un voto in trentesimi che darà luogo a una media ponderata secondo i CFU dei moduli e il voto di trentesimi proposto dal docente dell’altro modulo.

Lingua dell'esame

Italiano o Inglese