ITALIANO

La cellula e l’ambiente: scambi, ruolo della membrana cellulare e delle membrane dei organuli, il ruolo fondamentale del potenziale di membrana, i flussi ionici, risposte chimiche, ruoli dei recettori di membrana e intracellulari nella comunicazione tra le cellule, risposte elettriche, ruolo degli neurotrasmettitori nella comunicazione tra cellule nervose e/o muscolari, il sistema muscolare e cardiovascolare, il rene, il sistema respiratorio e lo scambio gassoso

Vari autori – FISIOLOGIA, a cura di P. Scotto – Poletto Editore

L'insegnamento si prefigge di fornire i concetti generali della materia, conoscenze che sono alla base della fisiologia, necessari per incentivare la capacità di comprensione di concetti in campo biologico/farmaceutico.

Al termine del corso, lo studente avrà acquisito un’adeguata conoscenza dei meccanismi fisiologici della vita vegetativa e della vita di relazione e dell’uomo, che lo fornisce la capacità di trarre conclusioni, formulare concetti e apprenderli in modo logico.

Nello specifico, lo studente sarà in grado di:
- Capire i scambi ionici ed i trasporti membranali di composti
- Capire i potenziali di membrana, alla base della comunicazione cellulare
- Dedurre meccanismi della traduzione del segnale cellulare, dai recettori di membrana a quelli nucleari.
- Conoscere e capire la funzionalità del sistema endocrino e nervoso
- Capire i concetti di base degli apparati (sistema muscolare scheletrico, cardiaco, renale, respiratorio)

Lo studente deve possedere conoscenze di base sull'organizzazione funzionale della cellula. Conoscenze di base sull'esistenza di trasporti membranali, recettori e canali, e la comunicazione tra gli organuli sono fondamentali.

Il corso consiste di 64 ore di lezioni frontali svolte dal docente in cui verrà esposta la teoria di base della fisiologia. La frequenza è obbligatoria, le presenze verranno registrate mediante la raccolta delle firme durante le lezioni.

L'esame è svolto in modalità orale, che si prefigge di accertare la capacità di apprendimento dei concetti fisiologici spiegato nel corso, in particolare i trasporti e i potenziali di membrana, seguito da i concetti della funzionalità ormonale, dei nervi, le funzionalità cardiaci, renali e polmonari, e sarà valutato in trentesimi.

Il docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e su richiesta inoltrata via email.

Scambi tra cellula e ambiente: Definizione di flusso - Diffusione e legge di Fick - Diffusione di molecole liposolubili attraverso la fase lipidica della membrana - Diffusione di molecole idrofile attraverso i pori di una membrana - Applicabilità della legge di Fick - Diffusione ristretta e libera attraverso i pori o canali membranali - La diffusione dell'acqua: l'osmosi - Campo elettrico - Migrazione di ioni in un mezzo omogeneo - Potenziale elettochimico - Equazione di Nernst-Planck - Soluzione di Goldman dell'equazione di Nernst-Plank - I canali ionici - Classificazione dei trasporti - Trasporti in forma libera - Trasporti mediati - La diffusione facilitata - Trasporti attivi primari: la pompa di scambio Na+/ K+ - Trasporti attivi secondari: il co-trasporto Na+/ glucosio.

Flussi ionici e potenziali transmembranali: potenziali di equilibrio - Equazione di Nernst - Potenziali di elettrodiffusione -Potenziale di membrana delle cellule e metodi di misurazione. Genesi del potenziale di membrana - Potenziale di membrana e correnti ioniche - Circuito elettrico equivalente della membrana cellulare - Le proprietà elettriche della membrana cellulare – Potenziale d’azione Attivazione ed inattivazione della conduttanza al Na+ - Spiegazione del potenziale soglia, del periodo refrattario assoluto e relativo. Unidirezionalità del potenziale d’azione.

La comunicazione tra le cellule: messaggi chimici e risposte cellulari: Recettori chimici e risposta cellulare – Proteine G e secondi messaggeri – La via dei messaggeri nucleotidici – La via dei messaggeri inositolici – Gli ioni Calcio come messaggeri intracellulari. Modalità della comunicazione chimica: i messaggeri locali, gli ormoni- sistema endocrina [azione ormoni peptidici (esempio pancreas insulina, adrenalina, noradrenalina) azione ormoni lipofilici (esempio surrene cortisolo aldosterone)], i neurotrasmettitori (acetilcolina, adrenalina, noradrenalina).

La comunicazione tra le cellule: Messaggi elettrici e sistema nervoso: La comunicazione elettrica e la funzione nervosa. Le sinapsi elettriche e le sinapsi chimiche - Liberazione presinaptica dell'acetilcolina - Effetto postsinaptico dell'acetilcolina: potenziale di placca - La base ionica del potenziale di placca - Potenziale di azione registrato nella regione della placca in risposta ad una stimolazione nervosa motoria - Recettore per l'acetilcolina.

Il sistema nervoso: Sistema nervoso centrale e periferico. Neurotrasmettitori di essa. Potenziale postsinaptico eccitatorio ed inibitorio. Interneuroni. Integrazione sinaptica: sommazione spaziale e temporale. .Sistema nervoso periferico efferente: i sistemi motori autonomo e somatico.

Il muscolo scheletrico: Anatomia ed ultrastruttura funzionale del muscolo scheletrico; La contrazione del muscolo scheletrico; La regolazione della contrazione: troponina e tropomiosina; Accoppiamento eccitazione contrazione; Proprietà meccaniche del muscolo scheletrico; Contrazione isotonica e contrazione isometrica.

Il sistema cardiovascolare: il cuore come pompa; Il sistema di conduzione elettrica nel cuore; l’elettrocardiogramma; Relazione pressione-volume durante un ciclo cardiaco;; Il volume di eiezione; la gittata cardiaca; il controllo omeostatico della frequenza cardiaca; controllo della gittata sistolica. I vasi sanguigni: diametro e composizione delle arterie arteriose capillari venule e vene. -La distribuzione dei sangue ai tessuti. Lo scambio di sangue a livello dei capillari.

Il rene: Anatomia del sistema urinario: Reni, ureteri, vescica e uretra;Il nefrone. Processi che avvengono nei reni. Filtrazione: iIl corpuscolo renale; la filtrazione; la velocità di filtrazione glomerulare; Il bilancio del sodio -sistema renina- angiotensina- aldosterone -Feedback tubulo-glomerulare, regolazione calibro vasi. Riassorbimento: Il riassorbimento attivo e passivo, La clearance; Saturazione del trasporto renale. Secrezione Escrezione Omeostasi del volume e dell’osmomolarità. Bilancio idrico e regolazione della concentrazione delle urine: Bilancio idrico; I reni e l’acqua; riflessi che mantengono il bilancio idrico; L’osmomolarità del liquido extracellulare e il volume cellulare; Neurone e la concentrazione delle urine; L’ansa di Henle; Regolazione della concentrazione delle urine. Bilancio del sodio e regolazione del volume del liquido extracellulare.
Il sistema respiratorio: Anatomia del sistema respiratorio. La ventilazione: funzione delle vie aeree, gradienti pressori e flusso dell’aria; Inspirazione; Espirazione; La pressione intrapleurica; Compliance ed elasticità polmonare; Surfactante e lavoro respiratorio; Resistenza delle vie aeree; efficacia della ventilazione; Composizione dei gas alveolari; Ventilazione e flusso sanguigno alveolare. Lo scambio gassoso nei polmoni: Il gradiente di pressione parziale; Scambio gassoso e membrana alveolare. Lo scambio gassoso nei tessuti. Il trasporto dei gas nel sangue: Il trasporto di ossigeno; L’emoglobina; Curva di dissociazione ossigeno-emoglobina; Fattori che influenzano il legame ossigeno-emoglobina; Trasporto CO2

Italian

The cell and its environment: exchanges, role of the cell membrane and the membranes of the organelles, the fundamental role of the membrane potential, ion fluxes, chemical signals, role of membrane and intracellular receptors in the communication between cells, electric interactions, role of neurotransmitters in the communication between nerve cells and/or muscle cells, the muscular and cardiovascular system, the kidney, the respiratory system and gas exchange

Various authors – FISIOLOGIA, a cura di P. Scotto – Poletto Editore

The course aims to provide the general concepts of the subject, knowledge that forms the basis of physiology, necessary to stimulate the ability to understand concepts in the biological / pharmaceutical field.

At the end of the course, the student will have acquired an adequate knowledge of the physiological mechanisms of vegetative life and of the life of relationship and of man, which provides him with the ability to draw conclusions, formulate concepts and learn them logically.

Specifically, the student will be able to:
- Understanding ionic exchanges and membranal transports of compounds
- Understanding the membrane potentials at the base of cellular communication
- Deduct mechanisms of cellular signal translation, from membrane receptors to nuclear receptors.
- Know and understand the functionality of the endocrine and nervous system
- Understanding the basic concepts of the apparatus (skeletal muscular, cardiac, renal, respiratory system

The student must have basic knowledge about the functional organization of the cell. Basic knowledge about the existence of membranous transports, receptors and channels, and communication between organelles are fundamental.

The course consists of 64 hours of lectures conducted by the teacher in which the basic theory of physiology will be exposed. Attendance is mandatory, presences will be recorded by collecting signatures during the lessons.

The exam is carried out in oral mode, which aims to ascertain the learning ability of the physiological concepts explained in the course, in particular transport and membrane potentials, followed by the concepts of hormonal function, nerves, cardiac function, renal function and pulmonary, and will be evaluated in thirtieths.

The teacher is available for receiving students on the days indicated on the teaching form and on request sent by email.

Exchanges between cell and environment: Definition of flow-diffusion and Fick law-diffusion of liposoluble molecules through the lipid phase of the membrane-diffusion of hydrophilic molecules through the pores of a membrane-applicability of the law of Fick-restricted and free diffusion Through the pores or membrane channels-the diffusion of water: osmosis-electric field-migration of ions into a homogeneous medium-potential electochemical-Nernst-Planck equation-Goldman's solution of the Nernst-Plank equation-Ionic channels- Classification of transport-Transport in free form-mediated transport-facilitated diffusion-primary active transports: the NA Exchange pump+/K+ -Secondary active transports: co-transport Na+Glucose.

Ionic streamsI and potential transmembrals: pBalance otential-Nernst equation-electrodiffusion potentials-cell membrane potential and measuring methods. Genesis of membrane potential-membrane potential and ionic currents-equivalent electrical circuit of the cellular membrane-electrical properties of the cellular membrane-action potential activation and inactivation of conductance to Na+ -Explanation of the potential threshold, the absolute and relative refractory period. Unidirectionality of the action potential.

Communication between cells: Chemical messages and cellular responses: Chemical receptors and cellular response – G proteins and second messengers – the pathway of the Nucleotidic messengers – the Way of Inositolic messengers – calcium ions as intracellular messengers. mode of chemical communication: The local messengers, hormones-endocrine system [peptide hormone action (eg pancreas insulin, adrenaline, noradrenaline) Action lipophilic hormones (example adrenal cortisol aldosterone)], neurotransmitters ( Acetylcholine, adrenalin, norepinephrine).

Communication between cells: Electrical messages and nervous system: Electrical communication and nerve function. Electrical synapses and chemical synapses-presynaptic release of acetylcholine-postsynaptic effect of acetylcholine: plaque potential-the ionic basis of the plaque potential-action potential recorded in the plaque region Response to a neuromotor-receptor nerve stimulation for acetylcholine.

The nervous system: Central and peripheral nervous system. Neurotransmitters of it. Excitatory and inhibitory postsynaptic potential. Interneurons. Synaptic integration: spatial and temporal summation. . Efferent peripheral Nervous System: autonomous and somatic motor systems.

Skeletal muscle: Anatomy and functional ultrastructure of skeletal muscle; The contraction of skeletal muscle; The regulation of contraction: troponin and tropomyosin; contraction excitation coupling; Mechanical properties of skeletal muscle; Isotonic contraction and isometric contraction.

The cardiovascular system: iThe heart as a pump; The electrical conduction system in the heart; The electrocardiogram; Pressure-volume relationship during a cardiac cycle; the ejection volume; The cardiac range; The homeostatic heart rate control; Systolic range control. The blood vessels: diameter and composition of capillary arterial arteries venules and veins. -The distribution of blood to tissues. The blood exchange at the capillary level.

The kidney: Anatomy of the urinary system: Kidneys, ureters, bladder and urethra; the nephritis. PRocessi occurring in the kidneys. Filtration: ithe renal corpuscle; filtration; the glomerular filtration rate; The balance of sodium-renin-angiotensin-aldosterone system-Tubulo-glomerular Feedback, vessel gauge regulation. Resorption: Active and passive reabsorption, clearance; Saturation of the renal transport. Secretion of volume and osomularity excretion homeostasis. Water balance and regulation of urine concentration: Water balance; The kidneys and the water; Reflections that maintain the water balance; The osmomularity of the extracellular fluid and the cellular volume; Neuron and urine concentration; The bend of Henle; Regulation of urine concentration. Sodium balance and volume regulation of the extracellular fluid.
The respiratory system: Anatomy of the respiratory system. The ventilation: airway function, pressure gradients and airflow; Inspiration Exhalation The intrapleuric pressure; Pulmonary Compliance and elasticity; Surfactant and respiratory work; Airway resistance; AndFficacy of ventilation; Composition of cellular gases; Ventilation and alveolar blood flow. The gas exchange in the lungs: The partial pressure gradient; Gas exchange and alveolar membrane. The gas exchange in the tissues. The transport of gases in the blood: The transport of oxygen; hemoglobin; Oxygen-hemoglobin dissociation curve; Factors influencing the oxygen-hemoglobin bond; Transport CO2