Fisiologia umana 2 anno

A.A. 2016/2017
Insegnamento per
9
Crediti massimi
114
Ore totali
Lingua
Italiano

Struttura insegnamento e programma

A-L
Edizione attiva
Responsabile
Didattica non formale: 14 ore
Esercitazioni: 4 ore
Lezioni: 96 ore
Programma
PROGRAMMA DEL MORSO:
- Introduzione alla Fisiologia e ripasso funzioni matematiche e loro graficazione
- Circolazione
- Muscolo e Cuore
- Respirazione
- Trasporto dei gas respiratori nel sangue
- Metabolismo
- Equilibrio Acido-Base
- Rene
- Eccitabilità neuronale
- Processi Sensoriali
- Movimento volontario
- Linguaggio memoria e apprendimento
- Elettroencefalogramma
- Controlli: postura, temperatura, pressione arteriosa, liquidi corporei, del respiro
Prerequisiti e modalità di esame
Sessione orale con uno dei 2 docenti
Metodi didattici
Lezioni frontali supportate da ampio uso di materiale multimediale proiettato. Molta della teoria viene illustrata e dimostrata alla lavagna, per permettere di prendere appunti 'al passo' con la trattazione. Si ricorre spesso a simulazioni software prodotte dal referente del corso o modelli funzionanti su pagine web.
Gli studenti sono convocati a gruppi di 10-11 a frequentare esercitazioni tematiche nelle quali, oltre alla parte sperimentale, partecipano in prima persona (Excel sui loro computer) alla elaborazione dei dati raccolti. Alcuni argomenti trattati a lezione vengono riproposti attraverso la proiezione di conferenze in inglese provenienti da prestigiosi atenei anglosassoni.
Circa metà delle lezioni frontali sono state videoregistrate e sono a disposizione degli studenti (prossimamente anche su piattaforma iTunesU) quando impossibilitati a frequentare o per ripasso.
Materiale didattico e bibliografia
BIBLIOGRAIFA:
Fisiologia Medica, a cura di Francesco Conti, Edi Ermes Editore.
M-Z
Edizione attiva
Responsabile
Didattica non formale: 14 ore
Esercitazioni: 4 ore
Lezioni: 96 ore
Programma
PROGRAMMA DEL CORSO:
FUNZIONI DEL SANGUE
Ematocrito, velocità di eritrosedimentazione (legge di Stokes)
Valori normali dell'esame emocromocitometrico.
Meccanismi dell'emolisi.
Composizione del plasma sanguigno in elettroliti, proteine e principali composti organici.
Osmolarita' del plasma
Pressione osmotica e pressione oncotica del plasma. Soluzioni isotoniche.
Metodi di misura del volume ematico.
Processo della coagulazione del sangue e i fattori plasmatici e tissutali che lo controllano.
Tempi di coagulazione, d'emorragia e di protrombina.
Principali fattori anticoagulanti.

BIOFISICA DELL'ALBERO CIRCOLATORIO
Conoscenze preliminari: configurazione del sistema circolatorio (grande e piccolo circolo: cuore, arterie, capillari, vene).
Forze che agiscono sull'albero circolatorio e contributo di ciascuna di esse alla funzione circolatoria.
Pressione assoluta, pressione relativa e pressione transmurale.
Legge del flusso idraulico laminare (legge di Poiseuille) e profilo parabolico della velocita' nel moto laminare
Accumulo assiale dei globuli rossi.
Applicazione del principio di Bernouille nel determinare la pressione ed il moto del sangue nel circolo sanguigno.
Fattori che determinano la viscosità, le proprietà non-newtoniane del sangue e l'effetto Fahraeus-Lindqvist.
Differenze tra moto laminare e turbolento del sangue e fattori che determinano il passaggio da un tipo di moto all'altro.
Proprietà meccaniche, passive ed attive, delle pareti vasali e spiegare le diverse condizioni di equilibrio dei vasi sanguigni.
Pressione e la tensione critiche di chiusura.
Distribuzione del volume sanguigno nell'albero circolatorio.

FUNZIONI DEL CUORE
Conoscenze preliminari: anatomia del cuore.
Autoritmicità del cuore e meccanismi cellulari che ne stanno alla base.
Sistema di conduzione del potenziale d'azione cardiaco.
Effetti dell'innervazione orto e parasimpatica sull'elettrogenesi delle cellule segnapassi e sulle cellule del miocardio comune.
Modalità dell'accoppiamento tra attività elettrica ed attività meccanica del cuore.
Proprietà meccaniche della contrazione cardiaca: la relazione pressione-volume dei ventricoli a riposo, durante contrazioni isometriche e isotoniche (legge di Starling del cuore); i rapporti tra tensione di parete (forza muscolare) e pressione ventricolare (legge di Laplace).
Relazione forza-velocità di accorciamento del miocardio.
Lavoro cardiaco.
Variazioni di pressione e volume negli atri e nei ventricoli durante le varie fasi del ciclo cardiaco, i meccanismi valvolari e i toni cardiaci

CIRCOLAZIONE
Conoscenze preliminari: rapporti anatomici tra i distretti vascolari (arterie, vene, capillari, vasi linfatici).
Ipotensione ortostatica e la "pompa muscolare".
Trasformazione della contrazione cardiaca in flusso (gettata cardiaca) e in pressione arteriosa.
Metodi di misura della gettata cardiaca (principio di Fick, metodo di Stewart).
Contributo dell'elasticità delle arterie nella dinamica circolatoria.
Pressione arteriosa massima, minima, pulsatoria, e media, onda sfigmica e sua propagazione.
Caduta di pressione lungo i vari distretti del grande e del piccolo circolo.
Fattori che determinano il valore della pressione minima.
Metodi diretto ed indiretto di misura della pressione arteriosa massima, minima e media.
Funzioni del distretto capillare.
Scambi tra sangue e interstizio tessutale a livello dei capillari.
Leggi che regolano la diffusione attraverso la parete capillare, la permeabilità per l'acqua e per i diversi soluti.
Forze che promuovono gli scambi di liquido e il loro bilancio: equazione di Starling.
Formazione e composizione della linfa, funzione e meccanismi del drenaggio linfatico.
Fattori che determinano il ritorno del sangue venoso al cuore e individuare gli effetti sull'albero venoso delle variazioni della forza idrostatica.
Polso giugulare e il tempo di circolo.
Caratteri peculiari dell'emodinamica nel circolo polmonare, coronarico, splancnico, renale, cutaneo.
Effetti della gravita' sul grande circolo.
Effetti della gravita' sul piccolo circolo.
Effetti dell'invecchiamento sulle proprietà' meccaniche del circolo.

SISTEMA LOCOMOTORE
Anatomia funzionale del muscolo.
Elementi elastici aventi funzione di contenimento e centraggio della materia contrattile.
Significato delle strutture in serie ed in parallelo nel muscolo.
Trasmissione neuromuscolare.
Scossa singola, il clono e il tetano.
Diagramma forza-lunghezza rilevato sul muscolo in toto e sulla singola fibra (contrazione isometrica) e illustrarne le conseguenze funzionali..
Diagramma forza-velocità' (contrazione isotonica).e illustrarne il significato generale.
Conseguenze pratiche del diagramma forza-velocità' (potenza, rendimento e diverso costo del lavoro positivo e del lavoro negativo).
Distribuzione dei ponti tra actina e miosina a diverse velocità' di accorciamento.
Fattori che contribuiscono al potenziamento del muscolo indotto dal previo stiramento.
Componenti del calore prodotto dal muscolo (calore di mantenimento, di accorciamento, di rilasciamento e di ristoro) e spiegarne il significato.
Rendimento della contrazione muscolare.

MECCANICA RESPIRATORIA
Conoscenze preliminari: anatomia del polmone, della parete toracica e delle vie aeree.
Volumi polmonari e loro misura.
Ventilazione e sua misura (spirometro, pletismografo, pneumotacografo).
Movimenti ventilatori della parete toracica e azioni dei muscoli respiratori.
Forze (elastiche, viscose, viscoelastiche, inerziali) che resistono ai movimenti ventilatori.
Relazioni volume-pressione statiche del polmone e della parete toracica a rilasciamento.
Caratteristiche meccaniche del polmone: elasticità tissutale, tensione superficiale della parete alveolare, interdipendenza.
Contributo della parete toracica e dei muscoli nella meccanica polmonare (diagramma volume-pressione durante massimi sforzi statici).
Meccanica del cavo pleurico (pneumotorace).
Assorbimento di liquidi e gas dal cavo pleurico.
Resistenze al flusso aereo e la relazione pressione flusso.
Diagramma volume-pressione durante il ciclo respiratorio a riposo e durante sforzi inspiratori ed espiratori.
Distribuzione della ventilazione.
Lavoro respiratorio.

SCAMBI DEI GAS
Conoscenze preliminari: composizione dell'aria atmosferica e pressioni parziali dei gas.
Spazio morto anatomico e fisiologico, equazione di Bohr.
Trasformazioni che conducono dall'aria atmosferica all'aria alveolare e conoscere la composizione dell'aria alveolare.
Modalità di diffusione dei gas respiratori attraverso la membrana alveolo-capillare.
Capacità di diffusione polmonare.
Trasporto dell'O2 nel sangue e curva di dissociazione del sangue per l'O2.
Diffusione dei gas nei tessuti e curva di dissociazione della mioglobina per l'O2.
Trasporto della CO2 nel sangue e la curva di dissociazione del sangue per il CO2.
Modificazioni chimico-fisiche nel plasma e negli eritrociti prodotte dallo scambio dei gas respiratori.
Rapporto ventilazione-perfusione e sua distribuzione.
Ipossia e cianosi. Asfissia. Iperossia.
Effetti della respirazione sulla circolazione

FUNZIONI RENALI
Conoscenze preliminari: anatomia del rene.
Lavoro renale.
Volumi e la composizione (concentrazioni) dei compartimenti liquidi dell'organismo: intracellulare, extracellulare, transcellulare e illustrare i metodi per la loro misura.
Filtrazione glomerulare e i fattori che la promuovono.
Bilancio filtrazione - escrezione per le diverse sostanze: clearance plasmatica.
Clearance dell'inulina, del glucosio, dell'acido parammino-ippurico, dell'urea.
Tipi di trasporto (assorbimento e secrezione) nei tubuli renali e concetti di concentrazione soglia e di carico tubulare massimo.
Assorbimento nel tubulo contorto prossimale di Na+, Cl-, HCO3-, H2O, di glucosio, amminoacidi, urea, e acido urico; secrezione di sostanze organiche e di H+.
Concetti di diffusione, diffusione facilitata, diffusione facilitata accoppiata, trasporto attivo.
Sistema di moltiplicazione controcorrente della concentrazione nell'ansa di Henle.
Funzione dei vasa recta.
Meccanismi di regolazione tubulo-glomerulari e le funzioni dell'apparato juxtaglomerulare e del sistema renina-angiotensina.
Assorbimento di Na+, Cl-, HCO3-, H2O nel tubulo contorto distale, secrezione di K+ e H+; sintesi e secrezione di ammoniaca.
Effetti dell'aldosterone e dell'ormone antidiuretico sulle parti distali del nefrone e ruolo dell'urea nella concentrazione dell'urina.
Funzioni renali nel controllo del bilancio del sodio, nella concentrazione e diluizione delle urine.
Normali valori di osmolarità, pH e composizione dell'urina.
Processi di controllo e regolazione della minzione.

FUNZIONI DIGESTIVE
Conoscenze preliminari: anatomia degli organi dell'apparato digerente.
Masticazione, secrezione salivare e deglutizione.
Motilità esofagea, motilità e regolazione dello svuotamento gastrico, motilità intestinale.
Composizione del succo gastrico e modalità di secrezione delle componenti acida ed enzimatica.
Meccanismi nervosi ed umorali di regolazione della secrezione acida.
Meccanismi protettivi della mucosa gastrica dall'azione del succo gastrico.
Miscelazione nel duodeno del chimo con i secreti enterici, pancreatici e biliari.
Ruolo degli ormoni enterici nel controllo della motilità' dell'apparato digerente e della secrezione delle ghiandole annesse
Funzione esocrina del pancreas e meccanismi di formazione del succo pancreatico e controllo nervoso e umorale della secrezione stessa.
Funzioni secretorie del fegato, meccanismi di produzione e composizione della bile.
Funzioni della colecisti e delle vie biliari e loro regolazione nervosa e umorale.
Ruolo delle suddette secrezioni nei processi digestivi di glucidi, protidi e lipidi.
Meccanismi di assorbimento intestinale di composti organici, elettroliti ed acqua
Funzioni del colon nell'assorbimento di liquidi e nella formazione delle feci.

METABOLISMO ENERGETICO
Conoscenze preliminari: conoscere la dinamica dei processi ossidativi nelle cellule, i loro substrati e i prodotti finali.
Fabbisogno calorico dell'organismo e il valore calorico di protidi, glucidi e lipidi.
Azione dinamico specifica degli alimenti e specificarne l'origine.
Principi per una composizione equilibrata della dieta.
Meccanismi metabolici che generano l'energia nell'organismo (meccanismo alattacido, ossidativo, lattacido) e riconoscerne il ruolo rispettivo.
Concetti di metabolismo basale ed energetico.
Massima potenza e la capacità aerobica ed anaerobica (lattacida e alattacida).
Debito di O2
Metodi di misura del metabolismo, in particolare la misura indiretta attraverso la determinazione del consumo di O2.
Quoziente respiratorio e equivalente calorico dell'O2.

FISIOLOGIA DELLE GHIANDOLE ENDOCRINE
Conoscenze preliminari: anatomia degli organi endocrini. Rapporti anatomici tra ipotalamo e ipofisi anteriore e posteriore (sistema portale ipofisario e neurosecrezione).
Modalità e sedi della neurosecrezione ipotalamica.
Rilascio di ossitocina e le sue azioni sul miometrio e i dotti galattofori.
Rilascio di ADH e il suo ruolo nel controllo del bilancio idrico.
Controllo ipotalamico della funzione ipofisaria.
Regolazione ipotalamo-ipofisaria della secrezione tiroidea e le sue azioni sul metabolismo basale e l'accrescimento corporeo.
Regolazione ipotalamo-ipofiso-surrenale, sistema GHRH-Somatostatina-GH, le somatomedine e i loro effetti sul metabolismo e l'accrescimento corporeo.
Sistema PRH-PIH-Prolattina.
Modalità di secrezione del LHRH nel controllo della produzione ipofisaria degli ormoni sessuali. LH e FSH.
Regolazione ipotalamo-ipofisaria della secrezione ovarica e descrivere il ciclo mestruale.
Secrezione endocrina della placenta.
Azione ipotalamo ipofisaria sulla secrezione degli androgeni.
Ghiandole endocrine non controllate dall'ipotalamo-ipofisi.
Regolazione della calcemia da parte del paratormone, la sua azione sugli scambi con le ossa e sulla secrezione renale di calcio.
Assorbimento intestinale del calcio e la sua regolazione da parte della vitamina D.
Funzione della calcitonina.
Ruolo del pancreas endocrino nell'omeostasi della glicemia.
Regolazione della secrezione di insulina e glucagone e loro effetti sul metabolismo.
Sintesi e secrezione dell'adrenalina da parte della midollare del surrene e la sua attivazione ortosimpatica
Prerequisiti e modalità di esame
Prova orale
Metodi didattici
Lezioni; seminari; esercitazioni in laboratorio
Materiale didattico e bibliografia
BIBLIOGRAIFA:
Fisiologia Medica, a cura di F. Conti, edi-ermes
Fisiologia Medica, Guyton-Hall, Edises
Fisiologia, Klinke, Edises
Principi di Neuroscienze, Kandel, Casa Edtrice Ambrosiana
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame alla fine del gruppo
Giudizio di valutazione
Inserire codice AF
Docente/i
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail
via Mangiagalli 32 Milano
Ricevimento:
il venerdì, dalle 10,00 alle 13,00 e dalle 15.00 alle 18.00, previo appuntamento mail o telefonico
Via Mangiagalli 32, secondo piano
Ricevimento:
Previo appuntamento da concordare via e-mail
Sezione Fisiologia Umana del Dip. Fisiopatologia e Trapianti, via L. Mangiagalli 32, Milano - piano 2, stanza 10
Ricevimento:
Venerdí 11:00-12:30 previo appuntamento email o telefonico
Studio primo piano via Mangiagalli 32
Ricevimento:
per appuntamento e-mail
sezione Fisiologia Umana, via Mangiagalli 32