ITALIANO

Scambi tra cellula e ambiente: trasporti passivi, trasporti attivi primari, trasporti attivi secondari, trasporti mediati da vescicole. Flussi ionici e potenziali transmembranari: premesse teoriche. Il potenziale di membrana delle cellule. Genesi del potenziale di membrana. La membrana come conduttore elettrico. La comunicazione tra le cellule: messaggi elettrici. Cellule eccitabili e non eccitabili, potenziale di azione, proprietà generali del potenziale di azione, propagazione del potenziale di azione, trasmissione sinaptica elettrica, trasmissione sinaptica chimica, neurotrasmettitori,. La comunicazione tra le cellule: Messaggi chimici e risposte cellulari. Recettori cellulari, vie dei secondi messaggeri, attivazione delle proteine segnale, via del calcio, comunicazione chimica tra le cellule. Ormoni: Caratteri generali degli ormoni. Produzione e liberazione. I recettori ormonali. Le risposte cellulari agli ormoni. Motilità e contrattilità, proteine motrici, motilità cellulare, struttura della fibra muscolare scheletrica, eccitamento e contrazione, placca motrice, accoppiamento eccitazione-contrazione. Il sistema cardiovascolare, il rene, il sistema respiratorio e lo scambio gassoso.

Vari autori – FISIOLOGIA, a cura di Cyndy L. Stanfield – Edises Editore
Fisiologia dalle molecole ai sistemi integrati, a cura di E. Carbone, G. Aicardi, R. Maggi- Edises Editore

Acquisizione della conoscenza dei meccanismi fondamentali delle funzioni biologiche considerando i principi fisico-chimici che sono alla loro base. Conoscenza indispensabili per lo studio delle “Fisiologie Applicate” e utile per lo studente che non esclude di dedicarsi alla ricerca di base.
L’insegnamento si prefigge di fornire il raggiungimento della conoscenza della fisiologia generale, indispensabile per affrontare lo studio dei sistemi e degli apparati, conoscendo i meccanismi con cui le cellule esercitano la propria funzione e, integrandosi, regolano la propria attività in base all'interazione con altri elementi dell'organismo.
Al termine del corso lo studente deve avere una visione organica dei temi affrontati a lezione, congiunta alla loro utilizzazione critica, deve avere acquisito la capacità di fare collegamenti, e dimostrare il possesso di una padronanza espressiva e di linguaggio specifico.

Lo studente deve possedere conoscenze di base sull'organizzazione strutturale e funzionale della cellula, sull'anatomia del corpo umano.

Il corso consiste di 64 ore di lezioni frontali con presentazioni in power point. La frequenza è obbligatoria, le presenze verranno registrate mediante la raccolta delle firme durante le lezioni.

L'esame consiste nel superamento di una prova orale i cui parametri di valutazione si basano sulla capacità di collegamenti critici, capacità di sintesi, qualità dell’organizzazione del discorso e dell’esposizione, uso del lessico specialistico, capacità di approfondimenti.
Lo studente disserterà su almeno tre diversi argomenti tratti dal programma. L'esame si considererà superato se lo studente avrà dimostrato una conoscenza sufficiente degli argomenti chiesti.

Il docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e su richiesta inoltrata via email.

Scambi tra cellula e ambiente: Definizione di flusso - Diffusione e legge di Fick - Diffusione di molecole liposolubili attraverso la fase lipidica della membrana - Diffusione di molecole idrofile attraverso i pori di una membrana - Applicabilità della legge di Fick - Diffusione ristretta e libera attraverso i pori o canali membranali - La diffusione dell'acqua: l'osmosi - Campo elettrico - Migrazione di ioni in un mezzo omogeneo - Potenziale elettochimico - Equazione di Nernst-Planck - Soluzione di Goldman dell'equazione di Nernst-Plank - I canali ionici - Classificazione dei trasporti - Trasporti in forma libera - Trasporti mediati - La diffusione facilitata - Trasporti attivi primari: la pompa di scambio Na+/ K+ - Trasporti attivi secondari: il co-trasporto Na+/ glucosio.

Flussi ionici e potenziali transmembranali: potenziali di equilibrio - Equazione di Nernst - Potenziali di elettrodiffusione -Potenziale di membrana delle cellule e metodi di misurazione. Genesi del potenziale di membrana - Potenziale di membrana e correnti ioniche - Circuito elettrico equivalente della membrana cellulare - Le proprietà elettriche della membrana cellulare – Potenziale d’azione Attivazione ed inattivazione della conduttanza al Na+ - Spiegazione del potenziale soglia, del periodo refrattario assoluto e relativo. Unidirezionalità del potenziale d’azione.

La comunicazione tra le cellule: messaggi chimici e risposte cellulari: Recettori chimici e risposta cellulare – Proteine G e secondi messaggeri – La via dei messaggeri nucleotidici – La via dei messaggeri inositolici – Gli ioni Calcio come messaggeri intracellulari. Modalità della comunicazione chimica: i messaggeri locali, gli ormoni- sistema endocrina [azione ormoni peptidici (esempio pancreas insulina, adrenalina, noradrenalina) azione ormoni lipofilici (esempio surrene cortisolo aldosterone)], i neurotrasmettitori (acetilcolina, adrenalina, noradrenalina).

La comunicazione tra le cellule: Messaggi elettrici e sistema nervoso: La comunicazione elettrica e la funzione nervosa. Le sinapsi elettriche e le sinapsi chimiche - Liberazione presinaptica dell'acetilcolina - Effetto postsinaptico dell'acetilcolina: potenziale di placca - La base ionica del potenziale di placca - Potenziale di azione registrato nella regione della placca in risposta ad una stimolazione nervosa motoria - Recettore per l'acetilcolina.

Il sistema nervoso: Sistema nervoso centrale e periferico. Neurotrasmettitori di essa. Potenziale postsinaptico eccitatorio ed inibitorio. Interneuroni. Integrazione sinaptica: sommazione spaziale e temporale. .Sistema nervoso periferico efferente: i sistemi motori autonomo e somatico.

Il muscolo scheletrico: Anatomia ed ultrastruttura funzionale del muscolo scheletrico; La contrazione del muscolo scheletrico; La regolazione della contrazione: troponina e tropomiosina; Accoppiamento eccitazione contrazione; Proprietà meccaniche del muscolo scheletrico; Contrazione isotonica e contrazione isometrica.

Il sistema cardiovascolare: il cuore come pompa; Il sistema di conduzione elettrica nel cuore; l’elettrocardiogramma; Relazione pressione-volume durante un ciclo cardiaco;; Il volume di eiezione; la gittata cardiaca; il controllo omeostatico della frequenza cardiaca; controllo della gittata sistolica. I vasi sanguigni: diametro e composizione delle arterie arteriose capillari venule e vene. -La distribuzione dei sangue ai tessuti. Lo scambio di sangue a livello dei capillari.

Il rene: Anatomia del sistema urinario: Reni, ureteri, vescica e uretra;Il nefrone. Processi che avvengono nei reni. Filtrazione: iIl corpuscolo renale; la filtrazione; la velocità di filtrazione glomerulare; Il bilancio del sodio -sistema renina- angiotensina- aldosterone -Feedback tubulo-glomerulare, regolazione calibro vasi. Riassorbimento: Il riassorbimento attivo e passivo, La clearance; Saturazione del trasporto renale. Secrezione Escrezione Omeostasi del volume e dell’osmomolarità. Bilancio idrico e regolazione della concentrazione delle urine: Bilancio idrico; I reni e l’acqua; riflessi che mantengono il bilancio idrico; L’osmomolarità del liquido extracellulare e il volume cellulare; Neurone e la concentrazione delle urine; L’ansa di Henle; Regolazione della concentrazione delle urine. Bilancio del sodio e regolazione del volume del liquido extracellulare.
Il sistema respiratorio: Anatomia del sistema respiratorio. La ventilazione: funzione delle vie aeree, gradienti pressori e flusso dell’aria; Inspirazione; Espirazione; La pressione intrapleurica; Compliance ed elasticità polmonare; Surfactante e lavoro respiratorio; Resistenza delle vie aeree; efficacia della ventilazione; Composizione dei gas alveolari; Ventilazione e flusso sanguigno alveolare. Lo scambio gassoso nei polmoni: Il gradiente di pressione parziale; Scambio gassoso e membrana alveolare. Lo scambio gassoso nei tessuti. Il trasporto dei gas nel sangue: Il trasporto di ossigeno; L’emoglobina; Curva di dissociazione ossigeno-emoglobina; Fattori che influenzano il legame ossigeno-emoglobina; Trasporto CO2

Italian

Exchanges between cell and environment: simple diffusion through cell membranes, diffusion facilitated, primary active transports, secondary active transports, vesicles-mediated transports. Ionic flows and transmembrane potentials: theoretical premises. The cell membrane potential. Genesis of membrane potential. The membrane as an electrical conductor. Communication between cells: electrical messages. Excitable and non-excitable cells, action potential, general properties of the action potential, propagation of the action potential, electrical synaptic transmission, chemical synaptic transmission, neurotransmitters. Communication between cells: chemical messages and cellular responses. Cell receptors, pathways of second messengers, activation of signal proteins, calcium pathway, chemical communication between cells. Hormones: General characteristics of hormones. Production and release. Hormonal receptors. Cellular responses to hormones. Motility and contractility: motor proteins, cell motility, skeletal muscle fiber structure, excitation and contraction, motor plate, excitation-contraction coupling. The cardiovascular system, the kidney, the respiratory system and gas exchange.

Various authors – FISIOLOGIA, by Cyndy L. Stanfield – Edises Editore
Fisiologia dalle molecole ai sistemi integrati, by E. Carbone, G. Aicardi, R. Maggi- Edises Editore

Acquisition of knowledge of the fundamental mechanisms of biological functions considering the physical-chemical principles that are at their base. Essential knowledge for the study of "Applied Physiologies" and useful for the student who does not exclude dedicating himself to basic research.
The course aims to provide knowledge of the general physiology, indispensable for facing the study of systems and systems, knowing the mechanisms by which cells perform their function and, integrating themselves, regulate their activity based on interaction with other elements of the organism.
At the end of the course the student must have an organic view of the topics addressed in the lesson, combined with their critical use, must have acquired the ability to make connections, and demonstrate possession of an expressive mastery and specific language.

The student should possess basic knowledge of the structural and functional organization of the cell, the anatomy of the human body.

The course consists of 64 hours of lectures with power point presentation. Attendance is mandatory, presences will be recorded by collecting signatures during the lessons.

The exam consists in passing an oral test whose evaluation parameters are based on the ability of critical connections, ability to synthesize, quality of the organization of the speech and of the exposition, use of the specialized vocabulary, capacity for further study.
The student will discuss at least three different topics from the program. The exam will be considered passed if the student has demonstrated sufficient knowledge of the subjects requested

The teacher is available for receiving students on the days indicated on the teaching form and on request sent by email.

Exchanges between cell and environment: Definition of flow-diffusion and Fick law-diffusion of liposoluble molecules through the lipid phase of the membrane-diffusion of hydrophilic molecules through the pores of a membrane-applicability of the law of Fick-restricted and free diffusion Through the pores or membrane channels-the diffusion of water: osmosis-electric field-migration of ions into a homogeneous medium-potential electochemical-Nernst-Planck equation-Goldman's solution of the Nernst-Plank equation-Ionic channels- Classification of transport-Transport in free form-mediated transport-facilitated diffusion-primary active transports: the NA Exchange pump+/K+ -Secondary active transports: co-transport Na+Glucose.

Ionic streamsI and potential transmembrals: pBalance otential-Nernst equation-electrodiffusion potentials-cell membrane potential and measuring methods. Genesis of membrane potential-membrane potential and ionic currents-equivalent electrical circuit of the cellular membrane-electrical properties of the cellular membrane-action potential activation and inactivation of conductance to Na+ -Explanation of the potential threshold, the absolute and relative refractory period. Unidirectionality of the action potential.

Communication between cells: Chemical messages and cellular responses: Chemical receptors and cellular response – G proteins and second messengers – the pathway of the Nucleotidic messengers – the Way of Inositolic messengers – calcium ions as intracellular messengers. mode of chemical communication: The local messengers, hormones-endocrine system [peptide hormone action (eg pancreas insulin, adrenaline, noradrenaline) Action lipophilic hormones (example adrenal cortisol aldosterone)], neurotransmitters ( Acetylcholine, adrenalin, norepinephrine).

Communication between cells: Electrical messages and nervous system: Electrical communication and nerve function. Electrical synapses and chemical synapses-presynaptic release of acetylcholine-postsynaptic effect of acetylcholine: plaque potential-the ionic basis of the plaque potential-action potential recorded in the plaque region Response to a neuromotor-receptor nerve stimulation for acetylcholine.

The nervous system: Central and peripheral nervous system. Neurotransmitters of it. Excitatory and inhibitory postsynaptic potential. Interneurons. Synaptic integration: spatial and temporal summation. . Efferent peripheral Nervous System: autonomous and somatic motor systems.

Skeletal muscle: Anatomy and functional ultrastructure of skeletal muscle; The contraction of skeletal muscle; The regulation of contraction: troponin and tropomyosin; contraction excitation coupling; Mechanical properties of skeletal muscle; Isotonic contraction and isometric contraction.

The cardiovascular system: iThe heart as a pump; The electrical conduction system in the heart; The electrocardiogram; Pressure-volume relationship during a cardiac cycle; the ejection volume; The cardiac range; The homeostatic heart rate control; Systolic range control. The blood vessels: diameter and composition of capillary arterial arteries venules and veins. -The distribution of blood to tissues. The blood exchange at the capillary level.

The kidney: Anatomy of the urinary system: Kidneys, ureters, bladder and urethra; the nephritis. PRocessi occurring in the kidneys. Filtration: ithe renal corpuscle; filtration; the glomerular filtration rate; The balance of sodium-renin-angiotensin-aldosterone system-Tubulo-glomerular Feedback, vessel gauge regulation. Resorption: Active and passive reabsorption, clearance; Saturation of the renal transport. Secretion of volume and osomularity excretion homeostasis. Water balance and regulation of urine concentration: Water balance; The kidneys and the water; Reflections that maintain the water balance; The osmomularity of the extracellular fluid and the cellular volume; Neuron and urine concentration; The bend of Henle; Regulation of urine concentration. Sodium balance and volume regulation of the extracellular fluid.
The respiratory system: Anatomy of the respiratory system. The ventilation: airway function, pressure gradients and airflow; Inspiration Exhalation The intrapleuric pressure; Pulmonary Compliance and elasticity; Surfactant and respiratory work; Airway resistance; AndFficacy of ventilation; Composition of cellular gases; Ventilation and alveolar blood flow. The gas exchange in the lungs: The partial pressure gradient; Gas exchange and alveolar membrane. The gas exchange in the tissues. The transport of gases in the blood: The transport of oxygen; hemoglobin; Oxygen-hemoglobin dissociation curve; Factors influencing the oxygen-hemoglobin bond; Transport CO2