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Obiettivi formativi

Lo studente deve apprendere i fenomeni fisiologici dei vari organi ed apparati. In particolare deve conoscere i principi dell’omeostasi, i meccanismi di controllo che vi presiedono e i principali adattamenti in condizioni non basali.

Programma

Fisiologia cellulare; apparati muscolare, cardiovascolare, respiratorio, renale, digerente; equilibrio idroelettrolitico ed acido-base; sistema nervoso centrale e periferico; sistema endocrino; sangue e plasma

Fisiologia cellulare
Composizione e caratteristiche biofisiche della membrana cellulare. Trasporto passivo e attivo. Osmosi. Potenziale di riposo e potenziale d'azione. Periodo refrattario assoluto e relativo. Propagazione del potenziale d’azione. Potenziali graduati. Classificazione delle fibre nervose. Sinapsi chimiche. Potenziale post-sinaptico eccitatorio e inibitorio. Sommazione spaziale e temporale dei potenziali postsinaptici. Classificazione e funzione dei recettori.
Apparato muscolare
Struttura. Proteine contrattili. Placca motrice e trasmissione neuromuscolare. Contrazione muscolare. Contrazione isometrica ed isotonica. Scossa semplice e tetano. Unità motoria. Fibre muscolari bianche e rosse. Metabolismo muscolare. Dispendio energetico. Muscolo liscio unitario e multi-unitario. Automatismo: conduzione sinciziale; risposta allo stiramento; relazione potenziale di membrana-contrazione; innervazione; mediatori chimici.


Apparato cardiovascolare
Attività elettrica del cuore. Generazione e conduzione dell'eccitamento. Basi ioniche del potenziale di riposo e del potenziale d'azione. Periodi refrattari e loro significati. Effetti della stimolazione vagale e simpatica sull'attività elettrica e meccanica del miocardio. Relazioni temporali tra eventi elettrici e meccanici. Riflesso barocettore, riflesso di Bainbridge e recettori atriali. Riflesso chemocettore. Regolazione intrinseca ed estrinseca della funzionalità cardiaca: autoregolazione eterometrica ed omeometrica. Controllo nervoso e chimico della funzionalità cardiaca. Elettrocardiogramma. Derivazioni elettrocardiografiche bipolari ed unipolari. Relazioni tra le onde elettrocardiografiche e la propagazione dell’eccitamento nel cuore. Il tracciato elettrocardiografico. Triangolo di Einthoven; asse elettrico. Ciclo cardiaco. Eventi meccanici: sistole e diastole. Variazioni della pressione aortica, della pressione ventricolare e del volume di sangue negli atri e nei ventricoli. Rumori cardiaci. Gittata sistolica e gittata cardiaca. Metodi per la misurazione della gittata cardiaca. Fattori che influenzano la gettata cardiaca; modificazioni della frequenza cardiaca e della gettata sistolica. Regolazione intrinseca, meccanismo di Frank-Starling (relazione tensione-lunghezza, adattamento del cuore e variazioni delle resistenze periferiche e del ritorno venoso), regolazione nervosa e ormonale. Regolazione estrinseca della frequenza e contrattilità cardiaca. Metabolismo e consumo di ossigeno. Elementi di idrostatica e idrodinamica. Legge di Poiseuille. Vasi in serie e in parallelo e loro resistenze. Principio di Bemouilli. Flusso laminare e turbolento. Legge di Laplace. Struttura dei vasi sanguigni: arterie, capillari, vene. Arterie: tensione passiva e legge di Laplace, tensione attiva e pressione critica di chiusura; resistenza nel letto arterioso. Innervazione vascolare periferica. Attività miogena nei piccoli vasi. Circolazione capillare e linfatica. Struttura dei capillari. Estensione e morfologia del letto capillare. Scambi transcapillari. Regolazione del flusso capillare. Il circolo venoso: distensibilità, fattore idrostatico e capacità del letto venoso. Polso arterioso centrale e periferico; origine e propagazione dell’onda sfigmica. Regolazione riflessa della pressione arteriosa. Regolazione nervosa della circolazione e controllo rapido della pressione arteriosa. Meccanismi riflessi per il mantenimento della pressione arteriosa. Barocettori e loro effetti sui centri cardio-inibitore, cardio-acceleratore, vasomotore. Chemocettori e risposte cardiocircolatorie. Risposta ischemica del sistema nevoso centrale. Regolazione a lungo termine della pressione arteriosa: ruolo del rene. Sistema reni-liquidi corporei per il controllo della pressione arteriosa. Il sistema renina-angiotensina nel controllo della pressione arteriosa. Ritorno venoso e fattori che favoriscono il ritorno venoso. Emodinamica del circolo polmonare: valori della pressione e della velocità del sangue nei letti arterioso, capillare e venoso. Capacità, distensibilità e resistenza del circolo polmonare.
Apparato respiratorio
Meccanica respiratoria. Rapporti torace-polmoni. Muscoli respiratori e loro azione. Pressione intratoracica e intrapolmonare e loro variazioni durante la respirazione. Pneumotorace. Volumi e capacità polmonari: definizioni e misure. Relazione pressione-volume in condizioni statiche e dinamiche. Complicanza polmonare. Lavoro respiratorio. Leggi dei gas. Composizione dell’aria inspirata, espirata e alveolare e pressioni parziali dei gas. Spazio morto anatomico e fisiologico. Ventilazione polmonare e alveolare. Diffusione dei gas tra polmoni e sangue. Rapporto ventilazione/perfusione. Trasporto dell'ossigeno. Curva di dissociazione dell’ossiemoglobina. Influenza di pCO2, pH e temperatura. Aspetti quantitativi del trasporto dell’ossigeno nel sangue. Trasporto dell'anidride carbonica. Controllo nervoso e chimico della respirazione. Centri respiratori bulbo-pontini. Chemocettori periferici e centrali e loro funzione nella regolazione della ventilazione.
Apparato renale
Nefrone: glomerulo e tubulo. Circolazione renale. Autoregolazione. Processo di ultrafiltrazione. Composizione dell’ultrafiltrato. Meccanismi di riassorbimento e secrezione. Clearance dell’inulina, del PAI e determinazione della VFG e del FPR. Riassorbimento tubulare del glucosio. Trasporto massimo. Riassorbimento dell’acqua. Concentrazione e diluizione dell’urina. Regolazione ormonale: ADH, aldosterone, renina. Meccanismi di compenso renali alle alterazioni dell'equilibrio acido-base. Minzione.


Equilibrio idroelettrolitico ed acido-base
Concentrazione idrogenionica nel sangue e sistemi tampone. Alterazioni dell’equilibrio acido-base: acidosi e alcalosi metaboliche e respiratorie e meccanismi di compenso respiratori e renali. Meccanismi di mantenimento del volume e della osmolarità dei liquidi extracellulari.
Apparato digerente
Struttura generale. Secrezione salivare. Esofago. Riempimento e svuotamento dello stomaco. Secrezione gastrica: ghiandole della mucosa gastrica; composizione e funzioni del succo gastrico. Controllo nervoso e umorale della motilità e della secrezione gastrica. Secrezione esocrina del pancreas e secrezione biliare. Controllo nervoso e umorale della secrezione pancreatica. Composizione, controllo nervoso e umorale della secrezione biliare. Controllo nervoso ed umorale della motilità e della secrezione intestinale. Assorbimento intestinale di carboidrati, proteine, lipidi, vitamine, acqua ed elettroliti.
Sistema nervoso centrale e periferico
Organizzazione funzionale del sistema nervoso centrale. Funzioni della corteccia sensitiva e motoria. Riflessi spinali. Sensibilità termica e dolorifica. Dolore. Termoregolazione. Funzioni del sistema nervoso autonomo. Mediatori chimici e relativi recettori. Effetti dell'innervazione autonoma vegetativa simpatica e parasimpatica sui diversi organi.
Sistema endocrino
Caratteristiche chimiche, meccanismi d’azione e regolazione della secrezione ormonale. Ipotalamo. Ipofisi anteriore: TSH, FSH, LH, ACTH, GH, prolattina. Ipofisi posteriore: ADH, ossitocina. Tiroide: triiodotironina, tiroxina, calcitonina. Paratiroidi: PTH. Pancreas endocrino: insulina, glucagone. Corticale surrenale: cortisolo, aldosterone. Midollare surrenale: adrenalina, noradrenalina.

Modalità d'esame

Esame scritto e colloquio orale