UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI “PARTHENOPE”
DIPARTIMENTO DI SCIENZE MOTORIE E DEL BENESSERE
Corso di Laurea in Scienze Motorie L-22
ANNO ACCADEMICO 2016-2017
CORSO DI
FISIOLOGIA UMANA
PROF.SSA EZIA GUATTEO
[email protected]
II ANNO 6 CFU
1. Fisiologia Cellulare. Struttura e funzioni della membrana plasmatica, ambiente intraed extra-cellulare; permeazione di membrana, diffusione semplice, facilitata; trasporto
attivo primario (pompa sodio/potassio) e secondario (cotrasportatori del glucosio,
neurotrasmettitori, aminoacidi). REL e controllo della concentrazione citosolica di calcio; il
calcio come secondo messaggero nella trasduzione del segnale.
2. Basi ioniche dell’eccitabilità. Scambio di ioni attraverso una membrana
semipermeabile, equazione di Nernst, potenziale elettrico, sistema di Donnan, equazione
di GHK, capacità e resistenza di membrana; ruolo della pompa sodio/potassio.
3. Neurofisiologia cellulare. Organizzazione funzionale della cellula nervosa. Biofisica
delle membrane eccitabili. Potenziale di membrana a riposo e potenziale d'azione (canali
ionici del Na, K, Ca, canali attivati dai nucleotidi ciclici). Il periodo refrattario assoluto e
relativo. Conduzione dell’impulso nervoso e dei potenziali graduati. Classificazione delle
fibre nervose. Struttura della sinapsi e trasmissione sinaptica. Sinapsi eccitatorie e
inibitorie. Sequenza di eventi nella neurotrasmissione. Meccanismi ionici di generazione
dell’autoritmicità. I principali neurotrasmettitori. Meccanismo d'azione dei recettori
ionotropici e metabotropici.
4. Neurofisiologia sistemica. Organizzazione del sistema nervoso centrale. Il sistema
nervoso vegetativo, con particolare riferimento agli organi coinvolti nell'esercizio fisico.
Sistema sensoriale; sensibilità tattile e propriocettiva; recettori tattili, dolorifici e termici;
propriocettori muscolari e articolari. Classificazione delle fibre nervose afferenti. Corteccia
sensoriale. Rappresentazione somato-topica sensoriale. Sistema visivo. Organizzazione
cellulare della retina; funzione dei fotorecettori; corrente di buio.
Il controllo motorio. Integrazione delle informazioni sensoriali con i comandi motori.
Organizzazione corticale del movimento: corteccia motoria, aree corticali premotorie e
area motoria supplementare. Sistema piramidale ed extra-piramidale. Controllo del tono
muscolare e della postura. Il midollo spinale. Elementi costitutivi e classificazione dei
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riflessi spinali. Fusi neuromuscolari ed organi tendinei del Golgi. Motoneuroni alfa e
gamma. Ruolo dei gangli della base nel controllo del movimento. Il controllo motorio con
particolare riferimento all’esercizio fisico. Ruolo del cervelletto nel controllo del movimento.
5. Fisiologia del muscolo. Struttura delle fibre muscolari e del sarcomero; mio filamenti e
proteine strutturali; funzione del muscolo striato; muscoli antagonisti; azione di leva delle
ossa; funzione dei sarcomeri in serie e in parallelo; scorrimento dei mio filamenti durante
la contrazione; meccanismo molecolare della contrazione; regolazione della contrazione
da parte degli ioni Ca; proteine regolatorie del filamento sottile; contrazione isometrica e
isotonica; relazione tensione-lunghezza del sarcomero; energetica della contrazione
muscolare, sorgente di energia; accoppiamento eccitazione-contrazione nel muscolo
scheletrico; tubuli T e liberazione dello ione Ca; accoppiamento eccitazione-contrazione
nel miocardio; proprietà della contrazione del muscolo liscio. Unità motorie. Scossa
singola, clono e tetano. Fatica muscolare.
6. Cuore. Anatomia funzionale del cuore. Attività elettrica del cuore. Basi ioniche
dell'attività elettrica cardiaca. Il potenziale di membrana e d'azione delle cellule cardiache.
Origine e propagazione dell'attività elettrica cardiaca. Basi di elettrocardiografia. Il ciclo
cardiaco del cuore destro e sinistro. Variazioni della pressione endoatriale,
endoventricolare ed aortica e del volume cardiaco in funzione del tempo. La relazione
pressione/volume nel cuore destro e sinistro. Le valvole cardiache. La gettata cardiaca:
definizione, metodi di misura e fattori che la determinano (gettata sistolica, frequenza
cardiaca). La legge di Starling del cuore. Energetica della funzione cardiaca. Adattamenti
cardiaci all’esercizio fisico.
7. Circolazione. Modello semplificato del sistema cardiocircolatorio. Principi di
emodinamica. Relazione tra pressione, flusso e resistenza (Legge di Poiseuille). Flusso
laminare e turbolento. Elasticità e distensibilità delle pareti vasali: la compliance. Controllo
nervoso della pressione sanguigna. Pressione sistolica, diastolica, media. Valori normali
della pressione arteriosa e sue variazioni con l' età, il sesso. La pressione venosa centrale.
Basi di fisiologia del microcircolo e del sistema venoso e linfatico. Scambio transcapillare
di liquidi. La pressione colloido-osmotica. La pressione idrostatica. Circolazione
polmonare.
8. Sistema respiratorio. Basi di anatomia funzionale. Relazione tra struttura e funzione
del polmone. L'albero respiratorio. Gli alveoli. La membrana alveolo- capillare. Il
diaframma ed i muscoli respiratori. Spirometria. (volumi polmonari statici e dinamici,
capacità polmonari, il volume residuo, capacitale e VEMS). Spazio morto anatomico e
fisiologico. Ventilazione polmonare e ventilazione alveolare. Meccanica della respirazione.
Proprietà elastiche del polmone. Il tensioattivo. La compliance polmonare. Le relazioni
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pressione-volume a rilasciamento e nello sforzo respiratorio massimale. Ciclo respiratorio.
Pressione endoalveolare. Resistenza delle vie aeree e flusso di aria nei polmoni. Scambi
gassosi alveolo-capillari. Il gradiente di pressione. Composizione dell'aria ambiente ed
intra-alveolare. Diffusione dei gas attraverso la membrana alveolo-capillare. Le leggi dei
gas. Capacità di diffusione. Trasporto dell'ossigeno e dell'anidride carbonica nel sangue,
emoglobina e mioglobina. Pressioni parziali di ossigeno e anidride carbonica nel distretto
arterioso, capillare e venoso. Circolazione polmonare e rapporto ventilazione-perfusione.
Adattamenti polmonari nell’atleta.
9. La funzione renale (Concetti di base). Anatomia funzionale del rene. Il nefrone ed i
suoi costituenti. Apparato iuxta- glomerulare e renina. Flusso ematico renale. La filtrazione
glomerulare. La clearance: definizione e determinazione . Funzione tubulare. La
concentrazione e la diluizione dell'urina. Ansa di Henle: funzioni e meccanismi implicati. La
regolazione
del
pH
del
sangue
operata
dal
rene.
10. Fisiologia del tessuto osseo. Tessuto osseo. Cellule ossee, osteoblasti, osteoclasti
ed osteociti. Processi di ossificazione. Regolazione ormonale della rimozione e
deposizione del calcio e della calcemia. Biosintesi ed effetti biologici della Vitamina D,
paratormone e calcitonina.
Testi di riferimento:
1. Autori vari, Fisiologia, a cura di E. D’Angelo e A. Peres, Edi Ermes;
2. M.F. Bear, B.W. Connors, M.A. Paradiso. Neuroscienze-Esplorando il cervello. Masson;
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