Anno di corso: 1

Crediti: 12
Crediti: 3
Crediti: 12
Crediti: 2
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 1
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 1
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 2
Tipo: A scelta dello studente

Anno di corso: 2

Crediti: 20
Crediti: 8
Crediti: 4
Crediti: 1
Tipo: A scelta dello studente
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Anno di corso: 3

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Tipo: A scelta dello studente

Anno di corso: 4

Crediti: 4
Crediti: 8
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Anno di corso: 5

Crediti: 4
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Crediti: 2
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Crediti: 1
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Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 1
Tipo: A scelta dello studente

Anno di corso: 6

Crediti: 12
Crediti: 12
Crediti: 8
Crediti: 1
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 1
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 2
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 2
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 2
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 1
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 1
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 18
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 20
Tipo: Altro

FISIOLOGIA UMANA

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2010/2011
Anno di corso: 
2
Anno accademico di erogazione: 
2011/2012
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Crediti: 
20
Ciclo: 
Annualita' Singola
Ore di attivita' didattica: 
180
Prerequisiti: 

conoscenze relative ai corsi propedeutici indicati nel regolamento del corso di laurea

Moduli

Metodi di valutazione

Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

4 o 5 domande aperte con punteggio scalare in funzione della difficoltà della domanda (9, 8, 7, 6 punti).

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Lo studente deve sapere:
BIOFISICA DI BASE
• Spiegare il concetto di carica elettrica, di forze elettrostatiche e di campo elettrico
• Fornire la definizione di potenziale elettrico e di dipolo elettrico
• Definire le caratteristiche delle correnti elettriche, la potenza e la differenza di potenziale (volt, watt e ampere). Illustrare la legge di Ohm. Descrivere l'effetto Joule
• Spiegare il significato di isolante, di conduttore, di conduzione elettrica e di potenza dissipata
• Definire il condensatore e la capacità di un conduttore isolato
• Indicare le differenze tra corrente continua e corrente alternata e descriverne gli effetti sulle strutture biologiche e in particolare sul corpo umano
• Descrivere il fenomeno della capillarità
• Spiegare le leggi di Pascal e di Archimede (fornendo esempi alle applicazioni in medicina)
• Spiegare le differenze di comportamento dei liquidi ideali e di quelli reali; illustrare il teorema di Bernoulli e la legge di Poiseuille (con esempi applicativi)
• Definire la resistenza idrostatica e in condotti in serie e condotti in parallelo con applicazione di tale leggi alla circolazione sanguigna
• Spiegare la distinzione tra moto laminare e moto turbolento e dare la definizione di numero di Reynolds
• Fornire la definizione di viscosità e coefficiente di viscosità di un liquido reale; descrivere sinteticamente il trasporto in regime viscoso, i processi di sedimentazione, elettroforesi, centrifugazione con esempi di applicazioni in campo medico-laboratoristico
FISIOLOGIA UMANA 1
ELETTROFISIOLOGIA DI BASE
• Spiegare i principi generali di elettrofisiologia: le basi ioniche dei potenziali di membrana, i potenziali a riposo e i potenziali d'azione
• Definire il fenomeno della fluorescenza ed indicare le principali utilizzazioni delle caratteristiche della fluorescenza in ambito biomedico
• Indicare le funzioni della glia
SINAPSI
• Definire il concetto di plasticità sinaptica, indicare i fattori neurotrofici e sintetizzare i processi neuro-fisiologici di invecchiamento e morte cellulare
• Illustrare le modalità d’interazione fra le cellule eccitabili
• Illustrare l’organizzazione anatomo-funzionale della corteccia cerebrale
• Correlare i principi elettrofisiologici con i più comuni risultati fisiologici e patologici dell’elettroencefalogramma
IL SISTEMA SENSITIVO AFFERENTE
• Indicare nelle linee generali l’organizzazione morfo-funzionale del sistema nervoso centrale e periferico
• Illustrare i meccanismi fisiologici della sensibilità somatica e viscerale: tattile, termica, propiocettiva e dolorifica, correlandoli con le strutture anatomiche che ne acquisiscono e conducono la percezione
IL CONTROLLO MOTORIO
• Indicare nelle sue componenti maggiori l’organizzazione del sistema motorio
• Illustrare i meccanismi spinali di coordinazione motoria: azione riflessa, ruolo degli interneuroni
• Illustrare dal punto di vista morfo-funzionale l’organizzazione del movimento volontario: rapporti tra strutture anatomiche (aree corticali, via cortico-spinale) e funzioni motorie
• Descrivere le caratteristiche funzionali dei sistemi di controllo motorio: cervelletto, gangli della base
ORGANI DI SENSO
• Spiegare l’organizzazione anatomo-funzionale dei sistemi sensitivi
• Descrivere i meccanismi fisiologici della visione, dell'udito e della fonazione, correlandoli alla struttura dei corrispondenti organi nella componente neurologica
• Illustrare il meccanismo di accomodamento dell'occhio
• Spiegare le modalità di formazione dell'immagine per lenti sottili; definire le principali aberrazioni delle lenti e le rispettive correzioni
• Definire i principali difetti dell'occhio come sistema ottico e indicare le loro correzioni
• Descrivere gli aspetti salienti della fisiologia del gusto ed olfatto
FISIOLOGIA DEL SONNO
• Spiegare le basi anatomo-funzionali delle funzioni nervose superiori: sonno, linguaggio, memoria
L’IPOTALAMO
• Descrivere le funzioni degli ormoni ipotalamici e gli ormoni adeno-ipofisari, nonché i mecca

Contenuti

La Fisiologia Umana indaga i meccanismi alla base delle funzioni vitali ed inoltre interpreta le perturbazioni indotte su detti meccanismi nella transizione dalla condizione fisiologica a quella patologica.
Il corso si prefigge di fornire un bagaglio di nozioni consolidate indispensabili per la comprensione e la trattazione quantitativa dei problemi medici. Il corso si propone anche di sviluppare negli studenti l’interesse per l’approccio sperimentale; infatti, la fisiologia conserva il carattere di scienza dinamica in grande evoluzione e rappresenta, nella moderna ricerca biologica, una disciplina di integrazione e di raccordo tra le altre scienze di base. La attuale ricerca fisiologica si sviluppa in stretta collaborazione con la biochimica e la biologia molecolare.
Il corso prevede un corposo programma di esercitazioni pratiche destinato all’acquisizione di conoscenze specifiche nell’ambito della valutazione funzionale del sistema trasporto-utilizzo dell’ossigeno che fornisce le nozioni indispensabili per comprendere la fisiopatologia di molte patologie. Viene offerta agli studenti l’opzione per una “residenzialità” per un totale di 220 ore annue per studente. Finalità dell’iniziativa è fornire agli interessati la possibilità di approfondimento e avvicinamento all’ambiente della ricerca, favorendo quindi lo sviluppo di una mentalità scientifica. Gli studenti potranno familiarizzare con le seguenti tematiche fisiologiche: valutazioni ergometriche, valutazioni di funzionalità cardio-polmonare in soggetti sani e patologici, fisiologia dell’ambiente interstiziale e del microcircolo (fisiopatologia dell’edema e dell’organo trapiantato), esposizione all’alta quota, esposizione alla microgravità, elettrofisiologia cellulare. Un nuovo settore di ricerca è rappresentato dalla nanomedicina. Ci occupiamo in particolare del movimento delle nanoparticelle nei compartimenti fluidi dell’organismo e dell’interazione nanoparticelle-cellule e dell’uptake cellulare.

Programma esteso

BIOFISICA DI BASE
• Interazione tra cariche elettriche: concetto di campo elettrico e potenziale elettrostatico
• Distribuzione di cariche elettriche: dipolo elettrico e strato dipolare
• Significato della costante dielettrica
• La capacita’ di un condensatore
• Concetto di corrente stazionaria e di corrente transitoria
• Carica e scarica di un condensatore
• Onde elettromagnetiche: generazione e propagazione
• Distribuzione di pressione nei liquidi in quiete e in moto
• Legge di Stevino
• Principio di Archimede
• Teorema di Bernoulli
• Proprieta’ dei liquidi reali e concetto di viscosita’
• La distribuzione di velocita’ e le leggi del trasporto dei liquidi in moto stazionario: concetto di resistenza idraulica di un condotto
• Superfici, interfacce, membrane: fenomeni alla superficie di separazione tra mezzi diversi
• Il concetto di tensione superficiale nei liquidi; i tensioattivi; fenomeni di adesione e capillarita’
• Tensione elastica di membrana e legge di Laplace
FISIOLOGIA UMANA 1
ELETTROFISIOLOGIA DI BASE
• Potenziale di membrana
• Caratteristiche elettriche della membrana cellulare
• Canali di membrana
• Scambi ionici, modello elettrico della membrana cellulare
• Potenziale di equilibrio di uno ione (legge di Nerst)
• Pompa sodio-potassio
• Potenziale di azione
• Propagazione dell’impulso nervoso
Esercitazione pratica: misura della velocità di conduzione sensitiva e motoria.
SINAPSI
• Neurocitologia delle sinapsi
• Sinapsi elettriche
• Sinapsi chimiche
• Neurotrasmettitori
• Potenziali postsinaptici; inibizione presinaptica
IL SISTEMA SENSITIVO AFFERENTE
• La funzione recettoriale
• Elettrogenesi dei recettori
• Meccanismi di trasduzione, potenziale generatore
• Trasmissione delle informazioni dai recettori al sistema nervoso centrale
• Riflessi spinali, sommazione spaziale e temporale
• Fusi neuromuscolari
• Il riflesso da stiramento
• Sensibilità somatica
• Sensibilità tattile e propriocettiva
• Organi muscolo-tendinei di Golgi
• Vie centrali della sensibilità
• Capacità discriminativa
• Vie dolorifiche
IL CONTROLLO MOTORIO
• Tipologia del movimento
• Organizzazione gerarchica del controllo motorio
• Controllo motorio volontario
• Ruolo dei gangli della base
• Ruolo del cervelletto
• Il tono posturale
• Tono gamma
ORGANI DI SENSO
• La luce e la formazione delle immagini
• Lenti e ottica geometrica
• Difetti ottici dell’occhio
• Percezione dei colori
• Meccanismo della visione
• La sensibilità acustica
• L’apparato vestibolare
• La funzione visiva: l’occhio come sistema ottico, i recettori retinici, le vie ottiche
• Gusto
• Olfatto
FISIOLOGIA DEL SONNO
• Il sonno normale e le sue fasi
L’IPOTALAMO
• Controllo della fame e dell’ingestione del cibo
• La termoregolazione
• Controllo sull’ipofisi anteriore e posteriore
SISTEMA NERVOSO VEGETATIVO
• Organizzazione funzionale del sistema ortosimpatico e parasimpatico
• Midollare del surrene
FISIOLOGIA DEL MUSCOLO
• Struttura del tessuto muscolare striato
• La contrazione muscolare
• Accoppiamento elettromeccanico
• Relazioni forza-lunghezza, forza-velocità, potenza-velocità
• L’unità motoria
• Modulazione della forza muscolare
• La contrazione del muscolo liscio
Esercitazioni pratiche: riflesso H e M, capacità di estrazione muscolare dell’ossigeno (NIRS)
FISIOLOGIA UMANA 2

FISIOLOGIA DEL SISTEMA DIGERENTE
• Attività di secrezione
• Funzione di digestione ed assorbimento
• La motilità intestinale
APPARATO CIRCOLATORIO E SANGUE
• Il sangue; composizione, reologia
• Biofisica della circolazione: principio di Bernouilli, legge di Poiseuille,
• Proprietà meccaniche dei vasi: arterie, arteriole, capillari, vene
• Legge di Laplace
• Velocità del sangue
• La pressione arteriosa e il suo controllo
• Circolo sistemico e polmonare
• Il sistema venoso
• Il cuore come pompa: meccanica cardiaca, lavoro e rendimento del cuore
• La gettata cardiaca
• Autoregolazione della gettata cardiaca (legge di Starling)
• Misura della gettata cardiaca
• La relazione tra consumo di ossigeno e gettata

Bibliografia consigliata

Fisiologia e Biofisica Medica, a cura di F. Baldissera, Poletto Editore, 2009.
Fisiologia Medica, di Guyton e Hall, ed. EDISES
Fisiologia e Fisiopatologia respiratoria, G Miserocchi, Ed CEA, 2009.

Altri testi di riferimento:

Fisica biomedica, D. Scannicchio, Edises, Milano
Fisiologia applicata allo sport, W.D. Mc Ardle, F.I. Katch, V.L. Katch, ed. CEA
Principi di Neuroscienze, di E.R. Kandell, J. H. Schwartz e T. M. Jessel, ed. CEA

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni, laboratori