05181 - FISIOLOGIA

Conoscenze e abilità da conseguire

"Al termine del corso lo studente possiede una preparazione che gli consente di comprendere le funzioni vitali del corpo umano, e i meccanismi che le regolano. In particolare lo studente: • conosce i meccanismi elettrofisiologici e funzionali dei sistemi di comunicazione nelle membrane biologiche e le funzioni di singole cellule; • conosce i meccanismi alla base della funzione nervosa, cardiovascolare, renale, respiratoria e digestiva; • conosce i meccanismi e le interrelazioni delle funzioni vegetative e i fondamenti generali dell'endocrinologia; • conosce i meccanismi alla base delle funzioni sensitive e motorie dell’apparato stomatognatico; • possiede le basi per l'interpretazione dei processi fisio-patologici che riguardano l'apparato stomatognatico, anche in relazione al resto del corpo;"

Contenuti

BIOFISICA

POTENZIALE DELLA MEMBRANA A RIPOSO Composizione ionica dei liquidi intracellulare ed extracellulare. Permeabilità selettiva della membrana cellulare. Equilibrio elettrochimico: determinazione dei potenziali di equilibrio dei principali ioni con l'equazione di Nernst. Relazione tra permeabilità agli ioni diffusibili e potenziale di membrana: equazione della conduttanza di membrana. Funzioni della pompa sodio/potassio.

POTENZIALE DI AZIONE

Membrane eccitabili e canali voltaggio-dipendenti. Genesi del potenziale di azione: soglia di eccitabilità e meccanismo rigenerativo. Conduttanze e flussi ionici nelle varie fasi del potenziale di azione. Ciclo di eccitabilità della membrana: periodi refrattari. Propagazione del potenziale di azione.

TRASMISSIONE SINAPTICA

Sinapsi elettriche. Sinapsi chimiche: meccanismo di liberazione del neurotrasmettitore. Recettori di membrana. Effetti del legame del neurotrasmettitore con i recettori ionotropi e metabotropi. Potenziali postsinaptici eccitatori e inibitori. Sommazione spaziale e temporale dei potenziali postsinaptici. Inibizione presinaptica. Classi di neurotrasmettitori. Trasmissione neuromuscolare.

RECETTORI SENSORIALI

Classificazione dei recettori. Stimolo adeguato e soglia di stimolazione. Meccanismo della trasduzione e relazione tra ampiezza del potenziale generatore e frequenza dei segnali propagati nella via afferente. Adattamento dei recettori. Campi recettivi.

FISIOLOGIA DEL MUSCOLO SCHELETRICO E DEL MUSCOLO LISCIO

Attivazione del meccanismo contrattile. Contrazione isometrica ed isotonica. Scossa semplice e tetano muscolare. Curva tensione-lunghezza. Innervazione del muscolo scheletrico. Unità motrice. Graduazione della forza contrattile. Classificazione del muscolo liscio. Attivazione del meccanismo contrattile. Regolazione nervosa e umorale della contrazione.

NEUROFISIOLOGIA

SENSIBILITA' MECCANOCETTIVA

Recettori e fibre afferenti della sensibilità tattile e cinestesica. Organizzazione delle vie sensoriali della sensibilità meccanocettiva. Aree corticali somestesiche.

SENSIBILITA' DOLORIFICA

Recettori e fibre afferenti della sensibilità dolorifica. Organizzazione delle vie sensoriali della sensibilità dolorifica. Tipi di dolore. Iperalgesia. Controllo endogeno e periferico del dolore.

SENSIBILITÀ GENERALE DELLA FACCIA E DELLA CAVITÀ ORALE

Sensibilità tattile, termica e dolorifica della faccia e della cavità orale. Nervi sensitivi. Vie centrali.

SENSI SPECIALI: GUSTO E OLFATTO

Recettori gustativi. Trasduzione degli stimoli gustativi. Vie della sensibilità gustativa. Recettori olfattivi. Trasduzione degli stimoli olfattivi. Vie olfattive.

RIFLESSI SPINALI

Riflesso miotatico, tono muscolare, funzione dell'innervazione gamma. Riflesso miotatico inverso. Riflesso di flessione e di estensione crociato.

CONTROLLO DEL MOVIMENTO

Via finale comune: il motoneurone. Organizzazione delle vie discendenti motorie. Vie del sistema laterale e del sistema mediale e loro funzione. Controllo corticale del movimento. Cenni sulla regolazione del movimento: cervelletto e nuclei della base.

SISTEMA NERVOSO AUTONOMO Organizzazione anatomo-funzionale del sistema nervoso autonomo Neurotrasmettitori e recettori. Innervazione vegetativa dei principali organi. Azioni dell'ortosimpatico e del parasimpatico.

APPARATO DIGERENTE

MASTICAZIONE Muscoli e meccanica della masticazione. Controllo della masticazione. Riflessi masticatori. DEGLUTIZIONE

Fasi della deglutizione e loro controllo. Disturbi della deglutizione.

MOTILITÀ GASTRICA E INTESTINALE

Il sistema nervoso enterico. Riempimento e svuotamento gastrico. Regolazione dello svuotamento gastrico. Movimenti dell'intestino tenue: di segmentazione e peristaltici. Movimenti del colon. Controllo nervoso e umorale della motilità intestinale. Defecazione.

SECREZIONI, DIGESTIONE E ASSORBIMENTO NELL'APPARATO DIGERENTE

Secrezione salivare. Secrezione gastrica. Controllo nervoso e umorale delle secrezioni salivare e gastrica. Composizione e funzioni del succo pancreatico. Controllo nervoso e umorale della secrezione pancreatica. Composizione e funzioni della bile. Controllo nervoso e umorale della secrezione biliare. Funzioni di digestione e di assorbimento dei vari tratti dell'apparato digerente.

APPARATO CARDIO-CIRCOLATORIO

EMODINAMICA

Principi organizzativi del sistema cardiovascolare. Moto laminare: formula di Hagen-Poiseuille. Resistenza del circolo sistemico e del circolo polmonare. Velocità e pressione del sangue nei vari segmenti vascolari. Resistenze lungo il circolo sistemico (resistenze in serie e in parallelo). Viscosità del sangue. Moto turbolento.

PRESSIONE ARTERIOSA E SUA REGOLAZIONE

Regolazione riflessa della pressione arteriosa: localizzazione, struttura e caratteristiche funzionali dei barocettori aortici e carotidei; riflessi cardiaci e vasomotori a partenza dai barocettori aortici e carotidei. Riflessi a partenza dai recettori atriali e dai vasi toracici. Sistema renina-angiotensina-aldosterone.

DETERMINAZIONE DELLA PRESSIONE ARTERIOSA (Laboratorio)

Determinazione della pressione arteriosa mediante il metodo sfigmomanometrico di Riva-Rocci. Pressione sistolica, diastolica e differenziale.

ATTIVITA' ELETTRICA DEL CUORE Attività elettrica del miocardio specifico (tessuto nodale e fibre del Purkinje) e del miocardio comune. Correlazione tra eventi elettrici ed eventi meccanici nella cellula del miocardio comune. Generazione e conduzione dell'eccitamento cardiaco. Effetti della stimolazione vagale e simpatica sulla attività elettrica e meccanica del miocardio.

CICLO CARDIACO

Correlazione tra eventi elettrici ed eventi meccanici del ciclo cardiaco. Posizione e movimenti delle valvole, pressioni e volumi atriali e ventricolari nelle diverse fasi del ciclo cardiaco. Durata delle fasi del ciclo cardiaco. Rumori cardiaci e loro genesi.

ELETTROCARDIOGRAFIA (Laboratorio) Fondamenti fisici dell'elettrocardiografia: concetto di volume conduttore, dipolo elettrico equivalente e vettore elettrico. Tecniche di registrazione dell'attività elettrica cardiaca: derivazioni bipolari, unipolari aumentate e precordiali. Interpretazione delle forme d'onda nelle diverse derivazioni. Calcolo del vettore cardiaco medio o asse ventricolare.

APPARATO RENALE

ANALISI DELLA FUNZIONE RENALE

Anatomia funzionale del rene. Il nefrone. Meccanismi alla base della formazione di urina. Clearance renale. Misura della velocità di ultrafiltrazione glomerulare e del flusso plasmatico renale. Frazione di filtrazione.

PROCESSO DI FILTRAZIONE

Struttura del glomerulo renale. Meccanismo alla base del processo di ultrafiltrazione. Composizione dell'ultrafiltrato. Rapporto filtrato-filtrando. Valutazione del carico filtrato.

FUNZIONI TUBULARI

Meccanismi di riassorbimento e secrezione tubulari. Trasporto di NaCl e acqua nel nefrone. Regolazione del riassorbimento di NaCl e acqua.

CONCENTRAZIONE E DILUIZIONE DELLE URINE

Osmolarità dei liquidi corporei. Osmolarità nella corticale e nella midollare del rene. Meccanismo della concentrazione e diluizione delle urine. Ormone antidiuretico.

REGOLAZIONE DELLA CALCEMIA E DELLA FOSFATEMIA

Effetti del paratormone, vitamina D e calcitonina sulla mobilizzazione della matrice ossea e sull'assorbimento ed escrezione del calcio e dei fosfati. Regolazione della secrezione del paratormone e della calcitonina. Sintesi endogena della vitamina D.

EQUILIBRIO ACIDO BASE

Valori di pH dei liquidi corporei, Bilancio degli ioni H+ nell’organismo, Meccanismi di difesa dell’organismo alle variazioni del pH, Sistemi tampone, Equazione di Henderson-Hasselbalch, Compensazione respiratoria, Compensazione renale, Escrezione netta di acido, Riassorbimento di HCO₃^- lungo il nefrone, Meccanismi di tamponamento tubulare degli H⁺ e di produzione e immissione in circolo di nuovo HCO₃^-, Regolazione della secrezione di H^+, Alterazioni acido-base semplici: Acidosi respiratoria, Alcalosi respiratoria, Acidosi metabolica, Alcalosi metabolica. Le regole del compenso (modello di Boston), Nomogramma di Davenport, GAP anionico.

APPARATO RESPIRATORIO

VENTILAZIONE POLMOMARE

Anatomia funzionale dell'apparato respiratorio. Funzioni delle vie respiratorie. Muscoli respiratori e loro innervazione. Inspirazione. Significato funzionale dei meccanismi diaframmatico e costale. Espirazione. Spazio morto. Ventilazione polmonare e ventilazione alveolare.

MECCANICA RESPIRATORIA

Modificazioni della pressione alveolare e del flusso di aria durante un ciclo respiratorio. Pressione pleurica e sue variazioni durante un ciclo respiratorio. Complianza. Contributo della tensione superficiale alla elasticità polmonare. Fattore surfattante e suo significato fisiologico.

SPIROMETRIA (Laboratorio)

Misura dei volumi e delle capacità polmonari .

SCAMBI GASSOSI NEI POLMONI

Composizione dell'aria inspirata e dell'aria alveolare. Struttura della barriera alveolo-capillare. Pressioni parziali dei gas negli alveoli e nei capillari alveolari. Diffusione dei gas attraverso la barriera alveolo-capillare. Quantità di ossigeno e di anidride carbonica scambiati nell'unità di tempo.

TRASPORTO DELL'OSSIGENO NEL SANGUE

Forme di trasporto dell'ossigeno nel sangue. Significato funzionale della curva di dissociazione dell'emoglobina. Aspetti quantitativi del trasporto dell'ossigeno nel sangue. Ipossie. Interazione tra il trasporto dell'ossigeno e dell'anidride carbonica (effetto Bohr).

TRASPORTO DELL'ANIDRIDE CARBONICA NEL SANGUE

Forme di trasporto dell'anidride carbonica nel sangue. Significato funzionale della curva di trasporto dell'anidride carbonica. Aspetti quantitativi del trasporto dell'anidride carbonica nel sangue. Interazione tra il trasporto dell'anidride carbonica e dell'ossigeno (effetto Haldane).

REGOLAZIONE NERVOSA E CHIMICA DELLA RESPIRAZIONE

Centri respiratori bulbo-pontini. Riflessi respiratori. Chemocettori periferici e centrali e loro funzione nella regolazione della ventilazione polmonare.

Testi/Bibliografia

R.M. Berne, M.N. Levy

FISIOLOGIA (a cura di, B.R. Koeppen, B.A. Stanton), Settima Edizione, Milano Casa Editrice Ambrosiana.

In alternativa versioni in inglese:

Berne & Levy Physiology, (B.M. Koeppen and B.A. Stanton, Editors) sixth revised edition, New York, Grune and Stratton Inc. 2010.

D. Manzoni, E. Scarnati

FISIOLOGIA ORALE E DELL'APPARATO STOMATOGNATICO

edi. Ermes 2011.

Il materiale iconografico e testuale utilizzato durante le lezioni frontali viene reso disponibile agli studenti in formato elettronico sul sito https://virtuale.unibo.it/. Tale materiale, accessibile attraverso username e password, è riservato agli studenti UNIBO.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni e dimostrazioni pratiche.

In considerazione della tipologia di attività e dei metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede la preventiva partecipazione di tutti gli studenti ai moduli 1 e 2 di formazione sulla sicurezza nei luoghi di studio, [https://elearning-sicurezza.unibo.it/] in modalità e-learning.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Gli studenti dovranno sostenere un esame orale consistente di due domande mirate ad accertare la comprensione degli argomenti presentati durante le lezioni frontale ed i laboratori pratici.

Gli studenti saranno esmainati da più esaminatori e per il superamento dell'esame dovranno raggiungere un punteggio minimo di 18/30 per ciascuna domanda.

Strumenti a supporto della didattica

Strumentazione completa per la visione e audizione digitalizzate, laboratori per la misurazione delle funzioni cardiovascolare e respiratoria.

Orario di ricevimento

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Consulta il sito web di Stefania Trazzi

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