PROGRAMMA FISIOLOGIA I AA 2021-2022 FISIOLOGIA CELLULARE Richiami di biologia cellulare. Organizzazione della cellula e dei suoi componenti. Struttura e funzioni della membrana cellulare. Proteine di membrana. Giunzioni cellulari. Sistemi di controllo omeostatico. Sistemi a feedback (positivo e negativo) e meccanismi a feedforward. Concetto di bilancio. Sistemi di trasporto di membrana. Richiami di fisica: diffusione, legge di Fick, osmosi, filtrazione. Trasporto passivo e attivo. Carrier e pompe. Pompa sodio/potassio e sue funzioni. Canali ionici. Canali ionici voltaggio-dipendenti e ligando-dipendenti. Potenziali di membrana. Distribuzione di cariche ai lati della membrana. Potenziale di equilibrio per uno ione, equazione di Nernst, potenziale di riposo, equazione di Goldmann, fattori che contribuiscono al potenziale di riposo. Variazioni del potenziale di riposo nelle cellule eccitabili. Potenziale soglia. Genesi e caratteristiche del potenziale d’azione. Canali e flussi ionici coinvolti. Periodo refrattario e suo significato funzionale. Potenziali graduati. Principali differenze tra potenziale d’azione e potenziale graduato. Propagazione delle variazioni di potenziale. Conduzione continua, mielina e conduzione saltatoria. Sinapsi elettrica. Sinapsi chimica: caratteristiche della cellula pre- e post-sinaptica, neurotrasmettitori, tipi di recettori. Potenziale post-sinaptico eccitatorio e inibitorio. Integrazione e modulazione sinaptica. Sommazione spaziale e temporale. Annullamento per shunt. Modulazione pre-sinaptica: facilitazione, inibizione. MUSCOLO Richiami di istologia del muscolo scheletrico. Organizzazione del sarcomero. Filamenti sottili e filamenti spessi. Proteine strutturali. Accoppiamento eccitazione-contrazione. Ciclo dei ponti trasversi. Rilasciamento. Modulazione della forza muscolare. Scossa semplice, clono e tetano. Relazione lunghezza-tensione e velocità-tensione. Concetto di unità motoria. Richiami di istologia del muscolo liscio. Proprietà specifiche del muscolo liscio. Muscolo liscio unitario e multi-unitario. Fattori che attivano la contrazione muscolare. Accoppiamento eccitazione-contrazione. Rilasciamento. Cenni sulle particolarità del muscolo cardiaco. RICHIAMI DI ANATOMIA DEL SISTEMA NERVOSO Definizione di sistema nervoso centrale e periferico; sistema nervoso somatico e sistema nervoso autonomo. Localizzazione e organizzazione generale di talamo e ipotalamo. Organizzazione generale del tronco dell’encefalo. Localizzazione dei principali centri di controllo per le funzioni vegetative. Organizzazione generale del sistema nervoso autonomo. Origine e distribuzione del sistema ortosimpatico e parasimpatico. Neuroni pre- e post-gangliari. Mediatori chimici. Cenni sulle funzioni e sui principali riflessi mediati dal sistema nervoso autonomo. FONDAMENTI DI ENDOCRINOLOGIA Struttura chimica degli ormoni. Fattori che regolano la disponibilità plasmatica di un ormone. Fattori che stimolano la secrezione ormonale. Legame ormone recettore e meccanismi di segnalazione intracellulare. Azione sinergica, permissiva, antagonista. Ghiandole endocrine centrali. Ipotalamo. Ipofisi posteriore. Cenni su ossitocina e vasopressina (ormone antidiuretico). Ipofisi anteriore. Fattori di rilascio, ormoni tropici. Cenni su gonadotropine, prolattina, TSH, ACTH, ormone della crescita. FISIOLOGIA DELL’APPARATO DIGERENTE Richiami di anatomia dell’apparato digerente. Sistema nervoso enterico, proprietà della muscolatura intestinale. Masticazione, deglutizione, peristalsi esofagea. Secrezione salivare e funzioni della saliva. Motilità e secrezione gastrica. Fasi cefalica, gastrica, intestinale della funzione gastrica. Contributo gastrico alla digestione di carboidrati e proteine. Secrezione pancreatica e biliare. Composizione, funzioni e regolazione. Anatomia funzionale del tenue. Ormoni intestinali. Enzimi dell’orletto a spazzola. Contributo intestinale alla digestione e assorbimento di carboidrati, proteine, lipidi, acqua, sali, ferro, calcio, vitamine. Motilità del tenue. Anatomia funzionale del colon. Struttura della mucosa. Assorbimento di acqua e sali. Motilità del colon. Flora batterica intestinale. Regolazione della glicemia. Insulina. Meccanismo di secrezione, regolazione e principali effetti biologici. Cenni sul diabete mellito. Glucagone. Meccanismo di secrezione, regolazione e principali effetti biologici. Ruolo di adrenalina, cortisolo e ormone della crescita. FISIOLOGIA RENALE Distribuzione dei liquidi corporei e loro composizione. Scambi di liquidi tra compartimenti. Richiami di anatomia funzionale del rene. Nefrone, cellule del mesangio, apparato juxtaglomerulare. Vascolarizzazione e innervazione del rene. Processi base del nefrone. Filtrazione, riassorbimento, secrezione. Definizione di flusso ematico renale, flusso plasmatico renale, velocità di filtrazione glomerulare, frazione di filtrazione, carico filtrato, carico escreto, carico tubulare. Filtrazione glomerulare. Barriera di filtrazione, podociti, coefficiente di filtrazione, forze di Starling. Autoregolazione. Feedback tubulo-glomerulare. Cellule del mesangio. Trasporto tubulare: generalità sui meccanismi di riassorbimento e secrezione. Riassorbimento transcellulare e paracellulare. Riassorbimento di glucosio, aminoacidi, elettroliti; movimento di acqua, urea, ioni idrogeno e bicarbonato. Ormoni che regolano il trasporto tubulare. Sistema renina angiotensina aldosterone; peptidi natriuretici; ormone antidiuretico. Definizione di clearence renale. Clearance di inulina, creatinina e acido para aminoippurico. Concentrazione e diluizione dell’urina. Meccanismo di moltiplicazione controcorrente. Nefroni juxta-midollari. Vasa recta. Ormone antidiuretico e controllo dell’osmolarità. Osmocettori centrali. Bilancio del sodio e del potassio. Ghiandola surrenale e aldosterone. Richiami di anatomia della vescica. Riflesso di minzione. CENNI DI FISIOLOGIA DEL TESSUTO OSSEO E BILANCIO DEL CALCIO/FOSFATO Cenni di istologia e fisiologia dell’osso. Processo di rimodellamento dell’osso. Pool labile e stabile di calcio. Distribuzione e ruolo del calcio e del fosfato nell’organismo. Assorbimento intestinale del calcio e del fosfato. Filtrazione e riassorbimento del calcio e del fosfato nel rene. Regolazione ormonale del bilancio del calcio e del fosfato. Ormone paratiroideo, vitamina D e calcitonina. Sintesi, meccanismo d’azione, regolazione e principali effetti biologici. Accrescimento e ormone della crescita. Sintesi, meccanismo d’azione, regolazione e principali effetti biologici del GH. COMPORTAMENTO MOTIVATO E RITMI BIOLOGICI Ipotalamo e comportamento alimentare. Segnali di fame e sazietà. Contributo dei fattori nonomeostatici al comportamento alimentare. Bilancio energetico. Richiami di anatomia della tiroide. Sintesi, meccanismo di azione e regolazione degli ormoni tiroidei. Principali effetti biologici. Regolazione della temperatura corporea. Meccanismi di conservazione e dispersione del calore. Recettori termosensibili. Centri regolatori ipotalamici. Assunzione di liquidi. Sete ipovolemica e sete osmotica. Ritmo sonno-veglia. Durata del sonno e variazioni nell’arco di vita. Polisonnografia e fasi del sonno. Sonno e sogno. Basi neurali del ritmo sonno-veglia. Ritmicità circadiana: nucleo soprachiasmatico, ghiandola pineale e melatonina. Ipotesi sulle funzioni del sonno.
