Vai al contenuto principale
Oggetto:
Oggetto:

Elementi di fisiologia

Oggetto:

Principles of Physiology

Oggetto:

Anno accademico 2017/2018

Codice dell'attività didattica
FIS0022
Docenti
Prof. Maria Pia Gallo (Titolare del corso)
Prof. Renzo Levi (Titolare del corso)
Corso di studi
008510-101 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Nucleare e Subnucleare e Biomedica
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo periodo didattico
Tipologia
D=A scelta dello studente
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
BIO/09 - fisiologia
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Obbligatoria
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Propedeutico a
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Acquisiti i fondamenti della Biologia e della Fisiologia cellulare, lo studente dovrà essere in grado di 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. Le conoscenze di Fisiologia degli organi e delle loro interazioni sono necessarie per comprendere la genesi dei fenomeni fisiopatologici che conseguono all’incapacità di mantenere i processi omeostatici. L'insegnamento si propone di fornire una visione completa della Fisiologia generale, a partire dai meccanismi di funzionamento della cellula, fino alla Fisiologia integrata. Gli aspetti cellulari di cui si occupa la prima parte sono necessari per comprendere la Fisiologia degli organi e apparati che verrà affrontata nella seconda, sia dal punto di vista comparato che umano, con particolare riguardo ai meccanismi di regolazione e mantenimento della omeostasi.

Once acquired basic principles of cellular biology and cellular physiology, the student will be able to understand the physiology of organs and systems, moving from the cellular to tissue, organ and organism level. The knowledge of organ and integrative physiology is essential to understand pathophysiological mechanisms resulting from loss of homeostasis. This course aims to supply an overview of General Physiology, from cellular to integrative level. The cellular level explained in the first part of the Course is required to understand organ physiology, both human and animal, in particular respect to the regulation and preservation of homeostasis.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Alla fine dell'insegnamento lo studente deve avere acquisito una visione generale dei meccanismi fisiologici, dal livello molecolare-cellulare fino a quello degli organi e dei sistemi. In particolare dovrà conoscere i meccanismi di regolazione che consentono ai diversi sistemi di lavorare in maniera coordinata all'interno dell'organismo, mantenendone lo stato di salute.

The student will be able to handle a general overview of physiological mechanisms, from the molecular to cellular and organ level. In particular the student will be able to understand the regulatory principles that ensure homeostasis.

Oggetto:

Modalità di insegnamento

L'insegnamento consiste di lezioni teoriche per un totale di 48 ore.

The Course consists of 48 hours of frontal lectures

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento è effettuata con esame in modalità orale (2 domande aperte su argomenti specifici tra quelli trattati nel corso). Oltre al livello di preparazione generale, con queste domande si intende valutare la capacità di esporre un argomento specifico in maniera approfondita. La valutazione è espressa in trentesimi.

Oral test (2 open questions concerning specific topics of the Course). The answers could allow the teacher to evaluate not only the general skills, but also the ability to explain in depth a specific theme. Evaluation is expressed in 30th.

Oggetto:

Attività di supporto

Oggetto:

Programma

 

Processi cellulari fondamentali. Introduzione allo studio della Fisiologia umana. Biomolecole. Divisione in compartimenti: cellule e tessuti. Energia e metabolismo cellulare.

 

La membrana plasmatica e gli scambi di materia ed energia fra interno ed esterno. Meccanismi di trasporto di molecole neutre e cariche: canali ionici e carriers. Struttura e funzione dei trasportatori. Trasporti attivi e passivi. Flussi di acqua. Pressione osmotica. Epiteli assorbenti e secernenti. Trasporti transepiteliali. Comunicazione intercellulare: giunzioni comunicanti, segnali paracrini e autocrini. Vie di ricezione dei segnali: tipi di recettori di membrana e relative vie di trasduzione intracellulare. Cenni di Fisiologia del sistema endocrino.

 

Proprietà elettriche della membrana e fisiologia dei neuroni. Gradienti ionici ai capi della membrana plasmatica e origine dei fenomeni bioelettrici. Selettività ionica delle membrane biologiche. Circuito equivalente della membrana plasmatica. Variazioni transienti del potenziale di membrana, generazione di segnali elettrici e regolazione di funzioni cellulari.
Elettrofisiologia cellulare. Potenziale di membrana a riposo e potenziale d'azione. Canali e correnti ioniche. Trasmissione dei segnali negli assoni. Sinapsi chimiche e elettriche. Sinapsi neuromuscolare. Sinapsi tra cellule nervose e integrazione dei segnali.

 

Fisiologia sensoriale. Principi generali di trasduzione sensoriale. Potenziale di recettore ed adattamento. Meccanorecezione: sistema uditivo e organo dell’equilibrio, propriocettori, barocettori. Trasduzione sensoriale nei fotorecettori retinici. Sensi chimici: gusto e olfatto. recettori viscerali. Termocettori e nocicettori.

 

Il muscolo. Classificazione e proprietà generali dei muscoli. Aspetti microscopici della contrazione. Accoppiamento eccitamento-contrazione. Controllo dello sviluppo di forza. Tipologia delle fibre muscolari e metabolismo muscolare. Muscolo liscio e cardiaco.

 

Sistema nervoso. Controllo del movimento su base involontaria: riflessi spinali. Movimento volontario: aree corticali, nuclei della base e cervelletto. Funzioni superiori dell'encefalo: EEG, sonno e veglia, memoria e linguaggio. Aree limbiche, istinti ed emozioni. Ipotalamo e funzioni vegetative. Sistema nervoso autonomo.

 

Sistema circolatorio.  Struttura e funzione del sistema cardiocircolatorio; il cuore come pompa (attività elettrica e meccanica del cuore). I vasi sanguigni e la circolazione: pressione e velocità del sangue, i capillari e gli scambi con i tessuti. Regolazione ed adattamenti del sistema cardiocircolatorio. I liquidi circolanti: funzioni della parte liquida e cellulare del sangue.

 

Sistema respiratorio. Principi generali. Meccanica della respirazione e diffusione dei gas attraverso le superfici respiratorie. Funzione respiratoria del sangue: trasporto di ossigeno e anidride carbonica, funzione tampone del sangue. Regolazione nervosa e chimica della respirazione, aggiustamenti respiratori ed attività muscolare.

 

Sistema escretore. Organizzazione morfofunzionale, processi di filtrazione, assorbimento e secrezione nel nefrone. Bilancio idrico e salino.

 

Fundamental cellular processes. Introduction to human physiology. Biomolecules. Compartmentalization: cells and tissues. Energy and cell metabolism.

The plasma membrane and exchanges between inside and outside of the cells. Transport mechanisms of neutral and charged molecules: ion channels and carriers. Structure and function of transporters. Active and passive transports. Water flows. Osmotic pressure. Absorbing and secreting epithelia. Transepithelial transport. Intercellular communication: junctions, autocrine and paracrine signals. Receptors: types of membrane receptors and intracellular pathways. Principle of endocrine systems physiology.

Electrical properties of the membrane and physiology of neurons. Ion gradients across the plasma membrane and origin of bioelectric phenomena. Ion selectivity of biological membranes. Equivalent circuit of the plasma membrane. Transient variations in the membrane potential, generation of electrical signals and regulation of cellular functions. Cellular electrophysiology. Resting membrane potential and action potential. Channels and ionic currents. Signals transmission in axons. Electrical and chemical synapses. Neuromuscular synapse. Synapses between neural cells and integration of signals.

Sensory physiology. General principles of sensory transduction. The receptor potential and adaptation. Mechanoreception: auditory system and organ of balance, proprioceptors, baroreceptors. Sensory transduction in retinal photoreceptors. Chemical senses: taste and smell. Visceral receptors. Thermoreceptors and nociceptors.

Muscle. Classification and general properties of muscles. Microscopic aspects of contraction. Excitation-contraction coupling. Muscle strength and its development. Muscle fiber type and muscle metabolism. Smooth and cardiac muscle.

Nervous system. Involuntary motion control: spinal reflexes. Voluntary movement: cortical areas, basal ganglia and cerebellum. Higher brain functions: EEG, sleep and wakefulness, memory and language. Limbic areas, instincts and emotions. Hypothalamus and autonomic functions. Autonomic nervous system.

Circulatory system. Structure and function of the cardiovascular system; the heart as a pump (electric and mechanical activity of the heart). Blood vessels and circulation: pressure and velocity of blood, capillaries and the exchange between blood and body tissue. Regulation and adaptation of the cardiovascular system. Circulating liquids: functions of liquid and cellular parts of blood.

Respiratory system. General principles. Mechanics of respiration and gas diffusion through the respiratory surfaces. Respiratory function of blood to transport oxygen and carbon dioxide, buffering function of blood. Chemistry and nervous regulation of respiration, breathing and muscle activity adjustments.

Excretory system. Morpho-functional organization, filtration, absorption and secretion processes in nephron. Water and salt balance.

 

 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

D.U. Silverthon. FISIOLOGIA UMANA 6/Ed. Un approccio integrato. Pearson. ISBN 9788871929637.

The textbook suggested below is written in Italian, however the original English version could be easily found.
D.U. Silverthon. FISIOLOGIA UMANA 6/Ed. Un approccio integrato. Pearson. ISBN 9788871929637.



Oggetto:

Orario lezioni

GiorniOreAula
Lunedì14:00 - 16:00Aula Verde Dipartimento di Fisica
Mercoledì9:00 - 11:00Aula Verde Dipartimento di Fisica
Venerdì9:00 - 11:00Sala Fubini Dipartimento di Fisica

Lezioni: dal 11/01/2018 al 14/03/2018

Oggetto:

Note

Il Corso si tiene nel III periodo didattico

The course takes place during the third lessons period.

Oggetto:
Ultimo aggiornamento: 03/02/2018 18:02
Non cliccare qui!