Fisiologia

Programma del corso:
Introduzione alla fisiologia. L'acqua. Il concetto di osmosi. I trasporti di membrana. Canali ionici e pompe attive. Il Potenziale di Membrana: i potenziali di equilibrio.
Neurofisiologia: i potenziali graduati. Il Potenziale d'Azione: caratteristiche ioniche e decorso della curva; periodi refrattari assoluto e relativo; propagazione e conduzione del Potenziale d'Azione; la mielina e le cellule gliali. Trasmissione sinaptica: differenze tra sinapsi chimiche e sinapsi elettriche; meccanismo di trasmissione sinaptica; la giunzione neuromuscolare; modulazione sinaptica; i secondi messaggeri; concetto di plasticità sinaptica: sommazioni spaziale e temporale. Neurochimica: i neurotrasmettitori classici; i nuovi neurotrasmettitori ed i neuromodulatori. Organizzazione del SN. Il sistema nervoso autonomo. Sistema muscolare: struttura del sarcomero e le proteine contrattili; il ciclo di contrazione: ponti trasversali; il controllo della forza muscolare; cenni sulla fatica muscolare. Propriocezione: i fusi neuromuscolari e organi tendinei del Golgi; cenni sui riflessi spinali e sulle vie motorie discendenti. Sistema nervoso autonomo. Sistema somato-sensoriale; recettori sensoriali e potenziali di recettore; le sensazioni somatiche e le vie sensoriali ascendenti. La nocicezione; nocicettori; organizzazione spinale delle vie nocicettive; controllo periferico e spinale del dolore; controllo centrale del dolore. Sistemi sensoriali speciali; Udito; l'orecchio esterno; l'orecchio medio; l'orecchio interno: organo del Corti e meccanismo di trasduzione; le vie uditive; meccanismi per la localizzazione dei suoni. Sistemi sensoriali speciali; sensi chimici: olfatto e gusto.
Apparato Endocrino-Riproduttore: Sistema endocrino; generalità dei meccanismi ormonali; ipotalamo ed ipofisi; la tiroide; il GH; il surrene; lo stress. Sistema riproduttivo maschile. Sistema riproduttivo femminile; cenni sulla fecondazione, gestazione, allattamento.
Funzioni nervose superiori: cicli circadiani e sonno. Neurotrasmettitori e dipendenze. Sessualità cerebrale.
Principi di biofisica dei fluidi. Concetti di densità, forza, pressione (di riempimento, idrostatica, di propulsione), distensibilità, elasticità, energia statica e cinetica. Relazione pressione-tensione negli organi cavi. Flussi laminari e turbolenza. Flusso e viscosità. Relazione flusso-pressione. Velocità del flusso e resistenza al flusso. Legge di diffusione dei gas.
Sistema cardiocircolatorio e fisiologia del sangue. Modello fisico del sistema circolatorio, fluido circolante. Eccitazione e contrazione del cuore: autoritmicità cardiaca, eccitazione del cuore, contrazione del muscolo cardiaco. Principi di elettrocardiografia: regristrazione del segnale ECG e sua relazione con i potenziali cardiaci intracellulari, aspetto del segnale nelle diverse derivazioni, significato ed interpretazione dell'ECG. Meccanica cardiaca: richiami di anatomia funzionale del cuore; ciclo cardiaco del cuore sinistro e destro; pressione venosa centrale e ciclo cardiaco; frequenza cardiaca, durata delle fasi e relazione pressione-volume nelle diverse fasi del ciclo. Gittata cardiaca: definizione, variabilità e misura della gittata cardiaca. Sistemi arterioso e venoso: stuttura dei vasi arteriosi e venosi, serbatoio elastico arterioso, caratteristiche emodinamiche, controllo nervoso. Capillari, linfatici e bilancio degli scambi capillari: microcircolo capillare, spazio interstiziale, circolo linfatico, filtrazione capillare, analisi e bilancio delle forze di Sterling. Circoli distrettuali: esigenze metaboliche e funzioni metaboliche dei tessuti, autoregolazione del flusso. Fisiologia del sangue: generalità e funzioni; volume, composizione e distribuzione del sangue; plasma e cellule del sangue; emostasi e coagulazione.
Sistema respiratorio. Struttura e funzioni: scambi gassosi e funzioni ausiliarie. Ventilazione polmonare: volumi polmonari e loro misurazione. Diffusione dei gas: limitazioni della diffusione e perfusione, trasferimento dell'ossigeno e dell'anidride carbonica lungo il capillare polmonare. Flusso sanguigno e metabolismo: pressioni all'interno e attorno ai vasi polmonari, resistenza vascolare polmonare, misura e distribuzione del flusso sanguigno, vasocostrizione ipossica, equilibrio idrico nel polmone. Relazioni ventilazione-perfusione: trasporto dell'ossigeno dall'aria ai tessuti, ipoventilazione e shunt, effetto di alterazioni del rapporto ventilazione-perfusione, scambio gassoso regionale del polmone. Trasporto dei gas alla periferia: ossigeno, emoglobina e curva di dissociazione dell'emoglobina, anidride carbonica. Meccanica della respirazione: muscoli della respirazione nella inspirazione ed espirazione; proprietà elastiche del polmone, curva pressione-volume, compliance e tensione superficiale; agenti tensioattivi; cause di differenze regionali nella ventilazione; proprietà elastiche della parete toracica; resistenza delle vie aeree e pressioni durante il ciclo respiratorio; lavoro della respirazione.
Sistema renale. Organizzazione morfo-funzionale e funzioni generali. Filtrazione e riassorbimento renali: pressioni di filtrazione, clearance, misura del flusso plasmatico renale e del filtrato glomerulare, filtrazione glomerulare e trasporto tubulare massimo, meccanismi di autoregolazione. L'apparato juxta-glomerulare. Meccanismi di trasporto tubulare per acqua, elettroliti e sostanze organiche. Funzioni tubulari: tubulo prossimale, ansa di Henle, nefrone distale. Funzioni renali integrate: controllo dell'escrezione sodica, diluizione e concentrazione delle urine, escrezione renale di acidi.
Sistema digestivo. Organizzazione morfo-funzionale e innervazione del tratto gastroenterico, ormoni gastrointestinali, motilità, funzioni chimiche, scambio di acqua e molecole. Masticazione: biomeccanica della masticazione, efficacia della masticazione, cicli masticatori, attività muscolari e forze sviluppate durante la masticazione, controllo nervoso della masticazione. Deglutizione: movimenti di deglutizione, attività muscolari durante la deglutizione e suo controllo nervoso, ruolo delle afferenze sensoriali durante la deglutizione. Suzione e vomito. La saliva: composizione, volume e funzioni; organizzazione morfo-funzionale delle ghiandole salivari; formazione della saliva primaria; controllo nervoso della secrezione salivare. Fluidodinamica del liquido gengivale. Digestione gastrica: motilità e secrezione gastriche, azione digestiva del succo gastrico e regolazione della sua secrezione, assorbimento gastrico, meccanismi protettivi della mucosa gastrica. Digestione ed assorbimento intestinali: motilità intestinale, secrezioni digestive e digestione intestinale, assorbimento intestinale, flora batterica intestinale. Funzioni del colon.
Fisiologia integrativa e omeostasi dell'ambiente interno. Controllo della pressione arteriosa: meccanismi nervosi (vie afferenti, centri di integrazione, sistemi efferenti), renali e ormonali. Regolazione della gittata cardiaca e del ritorno venoso. Il controllo della respirazione: controllo centrale, sensori, effettori, risposte integrate. Termoregolazione. Controllo di volume e osmolalità dei liquidi corporei: acqua corporea e sue suddivisioni, composizione e osmolalità dei liquidi corporei, omeostasi osmotica e di volume dei liquidi corporei. Controllo dell'equilibrio acido-base: produzione metabolica di acidi, tamponi fisiologici, bilancio degli idrogenioni, alterazioni dell'equilibrio acido-base e meccanismi di compensazione.