Obiettivi formativi
La conoscenza dei meccanismi funzionali degli organi e apparati trattati a lezione, la conoscenza della loro integrazione dinamica ed i meccanismi generali di controllo funzionale in condizioni normali e patologiche.
Prerequisiti
Gli studenti devono possedere le nozioni fondamentali di Anatomia, Biologia Cellulare e tissutale e Biochimica degli organi ed apparati oggetto di studio in questa parte del corso.
Contenuti dell'insegnamento
Fisiologia del sistema nervoso
Fisiologia dei liquidi corporei
Apparato urinario
Equilibrio ed acido-base
Metabolismo energetico e calorimetria diretta e indiretta.
Termoregolazione
Fisiologia dell’esercizio muscolare
Apparato riproduttivo
Ipobarismi ed iperbarismi
Programma esteso
NEUROFISIOLOGIA
Principi di organizzazione anatomica e funzionale del Sistema Nervoso Centrale
Organizzazione gerarchica e in parallelo del sistema nervoso centrale; processi di integrazione sensori motoria. Modelli elementari di funzionamento dei circuiti neurali. Organizzazione anatomica e funzionale della corteccia cerebrale. Approcci metodologici per lo studio del sistema nervoso. Interazioni tra tessuti eccitabili. Sinapsi elettriche. Sinapsi chimiche: neurotrasmettitori e loro liberazione; recettori e trasportatori dei neurotrasmettitori; plasticità sinaptica. Fisiologia integrativa del sistema nervoso.
Organizzazione anatomica e funzionale del midollo spinale. Riflessi spinali. Shock spinale. Vie discendenti motorie. Organizzazione anatomica e funzionale del tronco dell’encefalo. Funzioni motorie del tronco: rigidità da decerebrazione. Apparato vestibolare e riflessi vestibolari. Controllo della postura e dell’equilibrio. Sistemi sensoriali: fisiologia generale della sensibilità; recettori e meccanismi di trasduzione. Somestesia: funzioni somestesiche; meccanismi periferici; meccanismi centrali. Dolore: classificazione; meccanismi periferici e centrali; meccanismi periferici e centrali di controllo del dolore. Visione: psicofisica della visione; ottica fisiologica; organizzazione della retina; le vie visive; lesioni delle vie visive; la corteccia visiva, le aree visive extra-striate; la via visiva dorsale e ventrale; stereopsi. Udito: psicofisica del suono; meccanismi periferici e centrali di analisi degli stimoli sonori. Controllo corticale del movimento: corteccia motoria e premotoria; corteccia parietale posteriore; circuiti parieto-frontali. Movimenti oculari. Cervelletto: organizzazione anatomica e funzionale; disturbi da lesioni cerebellari. Gangli della base: organizzazione anatomica e funzionale; disturbi da lesioni dei gangli della base. Plasticità cerebrale. Meccanismi di apprendimento e memoria. Dominanza emisferica. Linguaggio. Emozioni. Il ciclo sonno-veglia. L'elettroencefalogramma. Fisiologia del sistema nervoso autonomo e processi omeostatici
Sistema nervoso autonomo: sistema nervoso simpatico, parasimpatico, enterico. Riflessi vegetativi.
METABOLISMO
Definizione di bilancio energetico. Ricambio energetico e sue misure. Considerazioni termodinamiche del bilancio energetico. Calorimetria diretta ed indiretta. Equivalente calorico dell'ossigeno per la combustione di grassi e glucidi. Consumo calorico proteico dedotto dall'azoto urinario. Calcolo del metabolismo basale e totale. Valore calorico degli alimenti. Legge dell’isodinamismo e azione dinamico specifica degli alimenti. Digiuno. Controllo ormonale del metabolismo. Ormoni sessuali e dell’asse ipotalamo-ipofisario
FISIOLOGIA DELL’ESERCIZIO MUSCOLARE
Ergometria. Consumo di ossigeno e produzione di anidride carbonica nel lavoro. Quoziente respiratorio.
Costo metabolico dell’esercizio fisico. Concetto di rendimento chimico e meccanico. Costo energetico rendimento nei diversi esercizi fisici. Lavoro muscolare esterno, interno e totale. Analisi della potenza muscolare aerobica ed anaerobica. Massimo consumo di ossigeno. Modificazioni delle funzioni organiche e dei parametri fisiologici durante l’esercizio fisico: risposte neuro-ormonali. I combustibili dell’esercizio fisico. Il lattato durante l’esercizio fisico anaerobico. Contrazione e pagamento del debito di ossigeno durante l’esercizio fisico. L’allenamento.
FISIOLOGIA DEI LIQUIDI CORPOREI
I liquidi corporei. Determinazione dei volumi dei compartimenti idrici corporei. Unità di misura per la concentrazione di un soluto. L’osmolarità e osmolalità. Analisi della osmolarità plasmatica in relazione alla sodiemia. Pressione colloido-osmotica. Equilibrio di Donnan. Scambi capillari. Regolazione neuro-ormonale del volume e dell’osmolarità dei liquidi corporei. Bilancio del sodio plasmatico. Iposodiemie ed ipersodiemie. Bilancio e controllo del potassio plasmatico. Ipopotassiemie ed iperpotassiemie. Calcio e fosforo plasmatico e loro regolazione.
APPARATO URINARIO
Funzioni renali: filtrazione, riassorbimento e secrezione. Concetti di carico filtrato, di carico escreto e carico riassorbito. Filtrazione glomerulare (GFR). Caratteristiche della barriera di filtrazione glomerulare. Fattori fisici che determinano l’ultrafiltrazione. Fattori neuro-ormonali che modulano l'ultrafiltrazione. Concetto di clearance. Determinazione della GFR, clearance dell'inulina, clearance della creatinina. Il flusso ematico e plasmatico renale; la clearance del PAI, la frazione di filtrazione. Controllo fisiologico della filtrazione glomerulare e del flusso ematico renale. Riassorbimento e secrezione tubulare e loro regolazione. La frazione di escrezione. Meccanismo di moltiplicazione controcorrente. Quantificazione della concentrazione e diluizione urinaria. Clearance osmolare e dell'acqua libera. Funzione dell’ormone antidiuretico. Trattamento renale di: glucosio, urea, sodio, potassio, cloro, calcio, fosforo, magnesio, anioni e cationi organici, bicarbonati ed idrogenioni. Il sistema Renina-Angiotensina-Aldosterone. Meccanismo di fuga dai mineralcorticoidi. Quantificazione della capacità acidificante del rene.
EQUILIBRIO ED ACIDO-BASE
Il sistema tampone e curve di titolazione. I sistemi tampone dell’organismo. Calcolo del pH. Curva di titolazione del sistema tampone del bicarbonato. Il diagramma pH-bicarbonato. Curva sangue-tampone. Deficit ed eccesso di base. Controllo respiratorio, renale e ormonale dell'equilibrio acido-base. Determinazione delle acidosi e alcalosi respiratorie e metaboliche e meccanismi di compenso. Gap anionico. Iperbarismi ed ipobarismi.
APPARATO RIPRODUTTIVO
Differenziazione sessuale. Pubertà. Fisiologia apparato riproduttivo femminile e maschile. Effetti degli estrogeni e del progesterone. Eventi del ciclo mestruale. Fisiologia della gravidanza. Fisiologia dell'allatamento. Fisiologia del parto e del nascituro.
FISIOLOGIA DELL'ALTA QUOTA
Ipobarismo, aspetti fisiologici associati alla rarefazione dell'aria, fenomeni fisiologici di acclimatazione a breve ed a lungo termine.
FISIOLOGIA DELL'IPERBARISMO.
Iperbarismo, effetto dell'aumento di pressione sui gas corporei, immersione al collo ed in apnea.
Bibliografia
FISIOLOGIA MEDICA a cura di Fiorenzo Conti, Ed. Edi-Ermes
FISIOLOGIA, Berne Levy, Casa editrice Ambrosiana;
BASI FISIOLOGICHE DELLA PRATICA MEDICA di West, Ed. Piccin
L'ABC DELL' EQUILIBRIO ACIDO-BASE di Davenport
Dale Dubin, Interpretazione dell’ECG. Monduzzi, 2008.
Slides disponibili online.
Metodi didattici
Lezioni frontali con presentazioni Powerpoint.
All'inizio di ciascuna lezione frontale il docente, prima di procedere nell'argomento successivo del programma, riassumera' e verifichera' l'apprendimento dei temi trattati precedentemente coinvolgendo gli studenti in una discussione interattiva.
Modalità verifica apprendimento
Esame Orale
Gli Studenti con DSA/BSE devono preventivamente contattare Le Eli-che: supporto per studenti con disabilità, D.S.A., B.E.S. (https://sea.unipr.it/it/servizi/le-eli-che-supporto-studenti-con-disabilita-dsa-bes)
Altre informazioni
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
