ITALIANO

Metabolismo energetico, bilancio energetico, dispendio energetico e differenti metodi di misurazione. Calorimetria diretta e indiretta. Termoregolazione. Tiroide. Ormoni tiroidei e regolazione del metabolismo. Apparato gastrointestinale. Fegato. Pancreas e componenti esocrina ed endocrina. Tessuto adiposo bianco e tessuto adiposo bruno. Il gusto. Regolazione dell’assunzione di cibo. Comportamento alimentare

Fisiologia, a cura di P. Scotto e Paolo Mondola – Vari autori- Poletto Editore, 2012

Alimentazione, Nutrizione e Salute, a cura di L. Debellis e A. Poli- EdiSES Editore, 2019

Appunti e slides delle lezioni.

Conoscenze e Comprensione (Knowledge and Understanding)
L’insegnamento fornisce agli studenti conoscenze sui principali meccanismi di regolazione del metabolismo energetico e dell’omeostasi nutrizionale, con particolare riferimento al bilancio energetico, al dispendio energetico e ai metodi di valutazione del metabolismo, inclusa la calorimetria diretta e indiretta. Gli studenti comprenderanno i meccanismi di termoregolazione e il ruolo degli ormoni tiroidei nella regolazione del metabolismo energetico. Verranno inoltre approfondite le funzioni integrate dell’apparato gastrointestinale, del fegato e del pancreas, nonché il ruolo del tessuto adiposo bianco e bruno nella regolazione dell' omeostasi energietica. Particolare attenzione sarà dedicata ai meccanismi neuroendocrini di regolazione dell’assunzione di cibo, del comportamento alimentare e della percezione gustativa.

Capacità di Applicare la Conoscenza e la Comprensione (Applying Knowledge and Understanding)
Lo studente sarà in grado di interpretare i meccanismi fisiologici alla base della regolazione del metabolismo energetico e del bilancio energetico, analizzare le interazioni tra sistema endocrino, apparato digerente e tessuto adiposo, e applicare conoscenze teoriche per comprendere i processi di regolazione dell’assunzione di cibo e del dispendio energetico. Sarà inoltre in grado di comprendere e interpretare i principali metodi di misurazione del metabolismo energetico, inclusa la calorimetria.

Autonomia di Giudizio (Making Judgements)
Il corso sviluppa la capacità di valutare criticamente i meccanismi di regolazione dell’omeostasi energetica e del comportamento alimentare, integrando informazioni provenienti da sistemi fisiologici differenti. Lo studente sarà in grado di formulare giudizi autonomi basati su conoscenze teoriche e di riconoscere le interazioni tra segnali ormonali, nutrienti e sistemi nervosi nella regolazione del metabolismo energetico.

Abilità Comunicative (Communication Skills)
Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in modo chiaro e coerente i principali concetti di fisiologia della nutrizione, utilizzando un linguaggio scientifico appropriato. Sarà in grado di descrivere i meccanismi di regolazione del metabolismo energetico e del comportamento alimentare in modo strutturato e comprensibile.

Capacità di Apprendimento (Learning Skills)
Il corso promuove lo sviluppo di un metodo di studio autonomo e critico, finalizzato all’approfondimento dei meccanismi fisiologici della regolazione energetica e nutrizionale. Lo studente sarà in grado di aggiornare autonomamente le proprie conoscenze attraverso la letteratura scientifica e di applicarle a contesti formativi e professionali successivi in ambito biomedico e nutrizionale.

Conoscenze e abilità fornite dal corso di Fisiologia Generale.

Il corso prevede lezioni frontali supportate da presentazioni in PowerPoint. L’attività didattica si articola in 64 ore di lezioni interattive, durante le quali il docente esporrà i concetti teorici della fisiologia della nutrizione e della regolazione dell’omeostasi energetica, illustrandone l’applicazione attraverso esempi pratici. Durante il lavoro individuale, lo studente dovrà assimilare conoscenze e concetti fondamentali relativi a: metabolismo energetico, bilancio energetico e dispendio energetico; metodi di misurazione del metabolismo, inclusa la calorimetria diretta e indiretta; meccanismi di termoregolazione e ruolo degli ormoni tiroidei; integrazione funzionale dell’apparato gastrointestinale, del fegato e del pancreas; ruolo del tessuto adiposo bianco e bruno nella regolazione dell’omeostasi energetica; regolazione neuroendocrina dell’assunzione di cibo, del comportamento alimentare e della percezione gustativa.

L’esame consiste in una prova orale della durata di circa 30-40 minuti, finalizzata a valutare la capacità di ragionamento e di collegamento tra i vari argomenti del corso. La prova verte su domande relative ai principi di fisiologia e fisiologia della nutrizione
La valutazione finale è espressa in trentesimi.
<18 – Non superato: lo studente non dimostra risultati coerenti con i descrittori di conoscenza e comprensione, applicazione, giudizio, comunicazione e capacità di apprendere.
18-21 – Livello sufficiente: lo studente raggiunge i descrittori di base relativi alla conoscenza e comprensione dei contenuti fondamentali e mostra una prima capacità di applicazione in contesti semplici.
22-24 – Livello pienamente sufficiente: lo studente soddisfa i descrittori di conoscenza e comprensione applicate, dimostrando capacità di applicare correttamente concetti chiave e di iniziare ad analizzare criticamente situazioni pertinenti ai temi dell’insegnamento.
25-26 – Livello buono: lo studente dimostra autonomia di giudizio nel valutare e confrontare scenari pertinenti, applica le conoscenze in modo efficace e comunica i risultati con chiarezza, evidenziando competenze consolidate.
27-29 – Livello molto buono: lo studente soddisfa in modo avanzato i descrittori dei cinque ambiti, con padronanza dei contenuti, capacità di valutare criticamente casi complessi e abilità comunicative solide, evidenziate in elaborati e presentazioni.
30 – Livello eccellente: lo studente eccelle in tutti i descrittori di Dublino, con conoscenza approfondita, applicazione sicura e critica, giudizio autonomo, comunicazione efficace e capacità di apprendere in modo continuo e creativo, producendo lavori di elevata qualità sia nelle presentazioni sia nelle prove scritte/orali.
30 e lode: può essere attribuita quando lo studente dimostra, oltre a quanto sopra, particolare originalità, approfondimento e innovazione nell’elaborato e nella presentazione, superando le aspettative standard.

La frequenza è fortemente consigliata. Lo studente potrà avvalersi del materiale didattico (slide) fornito dal docente durante il corso e di materiale integrativo, come articoli scientifici, per l’approfondimento di argomenti di particolare interesse. Il docente è disponibile per il ricevimento studenti nei giorni indicati nella scheda dell’insegnamento o su richiesta, da inoltrare via email.

Metabolismo energetico. Fonti energetiche - Energia chimica: utilizzazione - Lavoro interno e Lavoro esterno – Bilancio energetico – Dispendio energetico – Bomba calorimetrica – Valore calorico degli alimenti -Dispendio energetico di base o metabolismo basale - Calorimetria diretta - Calorimetria indiretta – Valore calorico dell’ossigeno – Quoziente respiratorio – Metabolismo basale nell’uomo e condizioni per la sua determinazione – Altri metodi e utilizzo di formule predittive per determinare il metabolismo di base e di attività. Fattori che influenzano il valore metabolico di base – Legge dell’area di superficie – Dispendio energetico di attività o metabolismo di attività – Attività metabolica negli eterotermi e confronto con gli endotermi.
Termoregolazione. Termoregolazione chimica. Termogenesi chimica: ormoni, grasso bruno. Termoregolazione fisica: Irradiazione, Convezione, Conduzione, Evaporazione. Sistema di controllo della termoregolazione: termocettori centrali e termocettori periferici.
Ormoni tiroidei e regolazione metabolismo energetico. Struttura e sintesi degli ormoni tiroidei – Secrezione – Trasporto degli ormoni tiroidei – Controllo della funzione tiroidea – Ruolo delle deiodasi periferiche – Recettori degli ormoni tiroidei e meccanismo d’azione – Effetti fisiologici degli ormoni tiroidei – Effetti sul consumo di ossigeno e produzione di calore – Attività biologica di altre iodotironine ed effetto sul metabolismo.
Apparato gastrointestinale. Caratteristiche morfofunzionali: mucosa, sottomucosa, muscularis externa, sierosa – Distretti e loro suddivisioni – Bocca: annessi ghiandolari, secrezione salivare, deglutizione – Stomaco: ghiandole,secrezioni, controllo delle secrezioni, motilità, regolazione dello svuotamento gastrico – Intestino tenue: motilità, secrezione - Intestino crasso: secrezione – Digestione: digestione salivare, digestione gastrica, digestione intestinale – Assorbimento: idrati di carbonio, oligopeptidi e aminoacidi, lipidi, acidi biliari, vitamine, ferro, elettroliti, acqua – Regolazione motilità – Defecazione.
Fegato. Cenni d anatomia. Metabolismo di carboidrati, proteine e grassi – Produzione della bile – Circolazione entereopatica dei sali biliari.
Pancreas. Cenni di anatomia - Componente esocrina: prodotti inorganici e prodotti organici – Componente endocrina: isole di Langerhans - Ormoni pancreatici – Insulina: sintesi e secrezione, recettori dell’insulina e azione dell’insulina – Effetti metabolici dell’insulina: effetti paracrini; effetti endocrini su fegato, muscolo e tessuto adiposo – Proteine trasportatrice del glucosio – Glucagone: sintesi e secrezione – Azione del glucagone – Peptidi correlati con il glucagone – Somatostatina – Test di tolleranza al glucosio - Cenni sul diabete di tipo 1 e diabete tipo 2 – Cenni sui test di laboratorio nel diabete mellito.
IL Gusto. Strutture sensoriali gustative: bottoni gustativi – Stimoli gustativi e sapori – Meccanismi della trasduzione gustativa – Vie e centri del gusto – Trasduzione degli stimoli gustativi – Discriminazione gustativa – Integrazione centrale delle informazioni gustative.
Regolazione dell'assunzione di cibo - Centri nervosi che regolano l'assunzione di cibo. Fattori che regolano la quantita' di cibo da assumere. Regolazione a breve termine e a lungo termine. Neurotrasmettitori e controllo dell'assunzione di cibo.
Comportamento alimentare – Cenni sui disturbi del comportamento alimentare: anoressia, bulimia. Cenni sulle strategie per il trattamento dei disturbi alimentari.
Regolazione Idro-salina. Il controllo dell'equilibrio idrico per mezzo della vasopressiona. Aldosterone e riassorbimento di sodio.

Italian

Energy metabolism, energy balance, energy expenditure and different measuring methods. Direct and indirect calorimetry. Thermoregulation. Thyroid. Thyroid hormones and regulation of energy metabolism. Gastrointestinal apparatus. Liver. Pancreas and exocrine and endocrine components. White adipose tissue and brown adipose tissue. The taste. Regulation of food intake. Eating behavior.

Fisiologia by P. Scotto e Paolo Mondola – Several authors - Poletto Editore, 2012

Alimentazione, Nutrizione e Salute, L. Debellis e A. Poli- EdiSES Editore, 2019

Notes and slides of lessons.

Knowledge and Understanding
The course provides students with knowledge of the main mechanisms regulating energy metabolism and nutritional homeostasis, with particular reference to energy balance, energy expenditure, and methods for assessing metabolism, including direct and indirect calorimetry. Students will understand the mechanisms of thermoregulation and the role of thyroid hormones in the regulation of energy metabolism. The integrated functions of the gastrointestinal tract, liver, and pancreas will also be explored, as well as the role of white and brown adipose tissue in the regulation of energy homeostasis. Special attention will be given to the neuroendocrine mechanisms regulating food intake, feeding behavior, and taste perception.

Applying Knowledge and Understanding
Students will be able to interpret the physiological mechanisms underlying the regulation of energy metabolism and energy balance, analyze the interactions between the endocrine system, the digestive system, and adipose tissue, and apply theoretical knowledge to understand the processes regulating food intake and energy expenditure. They will also be able to understand and interpret the main methods used to measure energy metabolism, including calorimetry.

Making Judgements
The course develops the ability to critically evaluate the mechanisms regulating energy homeostasis and feeding behavior, integrating information from different physiological systems. Students will be able to make independent judgments based on theoretical knowledge and recognize the interactions between hormonal signals, nutrients, and nervous system pathways in the regulation of energy metabolism.

Communication Skills
Students will acquire the ability to clearly and coherently communicate the main concepts of human nutrition physiology, using appropriate scientific language. They will be able to describe the mechanisms regulating energy metabolism and feeding behavior in a structured and understandable way.

Learning Skills
The course promotes the development of an autonomous and critical study approach aimed at deepening the physiological mechanisms of energy and nutritional regulation. Students will be able to independently update their knowledge through scientific literature and apply it to further educational and professional contexts in the biomedical and nutritional fields.

Knowledges and skills furnished by the course of General Physiology.

The course includes lectures supported by PowerPoint presentations. The teaching activity consists of 64 hours of interactive lectures, during which the instructor will present the theoretical concepts of human nutrition physiology and the regulation of energy homeostasis, illustrating their application through practical examples. During independent study, students are expected to acquire and consolidate fundamental knowledge and concepts related to: energy metabolism, energy balance, and energy expenditure; methods for measuring metabolism, including direct and indirect calorimetry; mechanisms of thermoregulation and the role of thyroid hormones; functional integration of the gastrointestinal tract, liver, and pancreas; the role of white and brown adipose tissue in the regulation of energy homeostasis; and the neuroendocrine regulation of food intake, feeding behavior, and taste perception.

The examination consists of an oral test lasting approximately 30–40 minutes, aimed at assessing the student’s ability to reason and to integrate the different topics covered in the course. The exam focuses on questions related to the principles of physiology and human nutrition physiology.
The final grade is expressed on a 30-point scale.
<18 – Fail: the student does not demonstrate results consistent with the descriptors of knowledge and understanding, application of knowledge, judgment, communication skills, and learning ability.
18–21 – Sufficient level: the student achieves the basic descriptors related to knowledge and understanding of fundamental contents and shows an initial ability to apply knowledge in simple contexts.
22–24 – Fully sufficient level: the student meets the descriptors of applied knowledge and understanding, demonstrating the ability to correctly apply key concepts and to begin critically analyzing situations related to the course topics.
25–26 – Good level: the student demonstrates autonomy of judgment in evaluating and comparing relevant scenarios, applies knowledge effectively, and communicates results clearly, showing consolidated competences.
27–29 – Very good level: the student demonstrates an advanced achievement of the five Dublin descriptors, with mastery of content, the ability to critically evaluate complex cases, and strong communication skills, as evidenced in both written/oral assessments and presentations.
30 – Excellent level: the student excels in all Dublin descriptors, showing in-depth knowledge, secure and critical application, autonomous judgment, effective communication, and continuous and creative learning ability, producing high-quality work in both presentations and oral/written examinations.
30 with honors (30 cum laude): may be awarded when the student demonstrates, in addition to the above, particular originality, depth of analysis, and innovation in the work and presentation, exceeding standard expectations.

Attendance is strongly recommended. Students can make use of the teaching materials (slides) provided by the instructor during the course, as well as additional materials, such as scientific articles, for further study of topics of particular interest. The instructor is available for student consultations on the days indicated in the course syllabus or upon request via email.

Energy metabolism. Energy sources - Chemical energy: utilization - Internal work and external work - Energy balance - Energy expenditure - Calorimetric bomb - Caloric value of food - Basic energy waste or basal metabolism - Direct calorimetry - Indirect calorimetry - Caloric value of oxygen - Respiratory quotient - Basal metabolic rate in humans and conditions for its determination - Other methods and use of predictive formulas to determine basic and activity metabolism. Factors that influence the basic metabolic value - Law of the surface area - Energy expenditure of activity or metabolism of activity - Metabolic activity in the heterothermics and comparison with the endotherms. Temperature control. Chemical thermoregulation. Chemical thermogenesis: hormones, brown fat. Physical thermoregulation: Irradiation, Convection, Conduction, Evaporation. Temperature control system: central thermoceptors and peripheral thermoceptors. Thyroid hormones and energy metabolism regulation. Structure and synthesis of thyroid hormones - Secretion - Transport of thyroid hormones - Control of thyroid function - Role of peripheral diodases - Thyroid hormone receptors and mechanism of action - Physiological effects of thyroid hormones - Effects on oxygen consumption and heat production - Biological activity of other iodothyronines and effect on metabolism.
Gastrointestinal system. Morphofunctional characteristics: mucosa, submucosa, muscularis externa, serosa - Districts and their subdivisions - Mouth: glandular appendages, salivary secretion, swallowing - Stomach: glands, secretions, control of secretions, motility, regulation of gastric emptying - Small intestine: motility, secretion - Large intestine: secretion - Digestion: salivary digestion, gastric digestion, intestinal digestion - Absorption: carbon hydrates, oligopeptides and amino acids, lipids, bile acids, vitamins, iron, electrolytes, water - Motility regulation - Defecation. Liver. Outline of anatomy. Metabolism of carbohydrates, proteins and fats - Bile production - Entereopathic circulation of bile salts.
Pancreas. Anatomy outline - Exocrine component: inorganic products and organic products - Endocrine component: Langerhans islands - Pancreatic hormones - Insulin: synthesis and secretion, insulin receptors and insulin action - Insulin metabolic effects: paracrine effects; Endocrine effects on liver, muscle and adipose tissue - Glucose transporter proteins - Glucagon: synthesis and secretion - Glucagon action - Glucagon related peptides - Somatostatin - Glucose tolerance test. Notes on type 1 diabetes and type 2 diabetes - Notes on laboratory tests in diabetes mellitus.
The taste. Taste sensory structures: taste buds - Taste stimuli and flavors - Mechanisms of taste transduction - Taste routes and centers - Transduction of taste stimuli - Taste discrimination - Central integration of taste information.
Regulation of food intake - Nerve centers that regulate food intake. Factors that regulate the amount of food to be taken. Short-term and long-term regulation. Neurotransmitters and food intake control.
Dietary behavior - Notes on eating disorders: anorexia, bulimia. Notes on strategies for the treatment of eating disorders.
Hydro-saline regulation. he control of water balance through vasopression. Aldosterone and sodium reabsorption.