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    Giovanni MESSINA

    Insegnamento di FISIOLOGIA DELLA NUTRIZIONE

    Corso di laurea in SCIENZE DEL TURISMO

    SSD: BIO/09

    CFU: 8,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    1. Introduzione alla fisiologia
    2. La membrana cellulare
    3. Fisiologia del sistema nervoso autonomo
    4. Fisiologia del sistema gastrointestinale
    5. Fisiologia del tessuto adiposo
    6. Fisiologia del sistema renale
    7. Fisiologia del sistema Endocrino
    8. Metabolismo e bilancio energetico
    9. Valutazione dello Stato nutrizionale

    Testi di riferimento

    Conti-Fisiologia medica. Vol. 1. Fisiologia della vita di relazione-Edra
    Fisiologia Medica di Ganong - Piccin.
    Appunti dalle lezioni.

    Obiettivi formativi

    Conoscenza e capacità di comprensione (Knowledge and understanding)
    L’obiettivo dell'insegnamento è fornire agli studenti le conoscenze di base necessarie alla comprensione dei meccanismi di funzionamento degli organi del corpo umano, della loro integrazione funzionale nei diversi apparati e dei principali meccanismi di controllo in condizioni fisiologiche. In particolare, nella prima parte del corso saranno trattati i principi fondamentali della fisiologia cellulare, indispensabili per comprendere la fisiologia degli organi e degli apparati. Nella seconda parte del corso verranno approfondite le funzioni dell’Apparato Digerente e i relativi meccanismi di regolazione omeostatica, con particolare attenzione ai processi di digestione e di assorbimento intestinale di macronutrienti, micronutrienti e acqua.
    Saranno inoltre fornite conoscenze sui meccanismi neurofisiologici ed endocrini che regolano il comportamento alimentare, il metabolismo energetico e l’omeostasi idrica, introducendo i concetti di omeostasi del peso corporeo, fisiologia dell’assunzione di cibo e fisiologia della spesa energetica.

    Capacità di applicare conoscenza e comprensione (Applying knowledge and understanding)
    Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per descrivere e interpretare il funzionamento fisiologico dell’Apparato Digerente e dei meccanismi di regolazione dell’omeostasi energetica e idrica, comprendendo i processi a livello molecolare, cellulare e sistemico che ne sono alla base. Lo studente sarà inoltre in grado di utilizzare le conoscenze teoriche per comprendere le relazioni tra apparato digerente, metabolismo energetico e sistemi di controllo endocrino e nervoso.

    Autonomia di giudizio (Making judgements)
    Lo studente acquisirà la capacità di valutare criticamente i principali fenomeni neurofisiologici coinvolti nel comportamento alimentare, anche in relazione alle interazioni cognitive tra individuo e ambiente, e di interpretare le variazioni fisiologiche dell’omeostasi corporea in condizioni normali.

    Abilità comunicative (Communication skills)
    Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di descrivere in modo chiaro e appropriato i concetti fisiologici trattati, utilizzando una terminologia scientifica adeguata, e di comunicare le conoscenze acquisite in forma scritta e orale.

    Capacità di apprendimento (Learning skills)
    Lo studente svilupperà capacità di apprendimento autonome che gli consentiranno di approfondire ulteriormente le tematiche affrontate nel corso. In particolare, acquisirà conoscenze e apprenderà le principali metodiche per la valutazione della composizione corporea e dei fabbisogni nutrizionali, utili per proseguire gli studi in ambito fisiologico e nutrizionale.

    Prerequisiti

    Lo studente dovrà essere in possesso delle nozioni di base di Fisica, Biochimica, Biologia Cellulare e Anatomia.

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali nell’ambito delle quali vi saranno esercitazioni.
    Per gli studenti-lavoratori iscritti ai Progetti di Formazione vi saranno anche, ad es., insegnamento da remoto, registrazioni.

    Metodi di valutazione

    La verifica dell'apprendimento avviene mediante colloquio orale volto ad accertare il conseguimento degli obiettivi formativi. La prova orale prevede 2 o 3 domande volte a verificare il livello di approfondimento delle conoscenze e la capacità di spiegare gli argomenti trattati durante il corso, esponendoli con un linguaggio scientifico appropriato. Viene anche tenuto in conto il livello di conoscenza di sistemi fisiologici integrati.
    Il voto finale sarà espresso in trentesimi, dove 18 rappresenta il minimo e 30 il massimo. In particolare, la votazione verrà attribuita sulla base dei seguenti parametri: 18-23, conoscenza sufficiente delle tematiche, scarsa/modesta proprietà di linguaggio, scarsa capacità logico-critica nel descrivere la funzione degli apparati e la loro integrazione nel mantenimento dell’omeostasi; 24-27, sufficiente/buona conoscenza delle tematiche, modesta/buona proprietà di linguaggio, modesta/buona capacità logico-critica nel descrivere la funzione degli apparati e la loro integrazione nel mantenimento dell’omeostasi; 28-30, ottima/eccellente conoscenza delle tematiche, modesta/buona proprietà di linguaggio, ottima/eccellente capacità logico-critica nel descrivere la funzione degli apparati e la loro integrazione nel mantenimento dell’omeostasi; 30 e lode, eccellente conoscenza delle tematiche, eccellente proprietà di linguaggio, eccellente capacità logico-critica nel descrivere la funzione degli apparati e la loro integrazione nel mantenimento dell’omeostasi.

    Altre informazioni

    Le slides utilizzate durante le lezioni sono a disposizione degli studenti e saranno caricate sul sito docente in materiale didattico.
    Se richieste sono fornite attività di tutorato.

    Programma del corso

    1. Introduzione alla fisiologia:
    Meccanismi omeostatici e principi generali 0.5 CFU
    2. La membrana cellulare:
    Struttura e funzione, trasporto di membrana: diffusione, trasporto mediato da proteine: i canali ionici. Trasporto vescicolare , attraverso gli epiteli. Potenziale di membrana a riposo: equazione di Nernst e di Goldman. Potenziale d'Azione. Comunicazione intercellulare: Sinapsi chimiche ed elettriche 1.5 CFU.
    3. Fisiologia del sistema nervoso autonomo:
    Sistema nervoso centrale; sistemi sensoriali; sistema nervoso autonomo e motorio: Sistema ortosimpatico e parasimpatico. Suddivisione, classificazione ed effetti fisiologici sui vari tessuti 0.75 CFU.
    4. Fisiologia del sistema gastrointestinale:
    Il sistema digerente. Attività elettrica e meccanismi di contrazione della muscolatura liscia dell'apparato gastroenterico. Movimenti di propulsione-peristalsi-rimescolamento;lControllo nervoso ed ormonale dell'apparato digerente. Digestione ed assorbimento di carboidrati, proteine e grassi. Principi fondamentali dell'assorbimento gastrointestinale 1.5 CFU.
    5. Fisiologia del tessuto adiposo:
    Struttura e funzione del tessuto adiposo, funzione endocrina del tessuto adiposo. Le adipochine. Controllo della fame da parte delle adipochine 0.5 CFU.
    6. Fisiologia del sistema renale:
    Caratteristiche anatomo funzionali dei vari componenti del nefrone. Funzioni renali di filtrazione, riassorbimento e secrezione. Caratteristiche della barriera di filtrazione glomerulare. Fattori che determinano l'ultrafiltrazione. Definizione di VFG e clearance dell'inulina, clearance della creatinina. Controllo fisiologico della filtrazione glomerulare e del flusso ematico renale. Autoregolazione della VFG e del flusso ematico renale. Concetto di trasporto massimo. Riassorbimento e secrezione nei diversi tratti del neurone. I sistemi tampone: equilibrio acido-base 1 CFU.
    7. Fisiologia del Sistema Endocrino:
    Organi e ghiandole endocrine; ormoni steroidei e non steroidei; meccanismi di regolazione del sistema endocrino; asse ipotalamo-ipofisi; tiroide; ghiandole surrenali; pancreas endocrino e controllo glicemico; influenza del sistema nervoso autonomo 1 CFU.
    8.Metabolismo e bilancio energetico:
    Metabolismo energetico; Principi di energetica cellulare; Lavoro biologico; Bilancio energetico; Misura del dispendio energetico e fattori determinanti il dispendio energetico; Adattamenti metabolici e Termoregolazione; Controllo neuroendocrino del metabolismo energetico 0.75 CFU;
    9.Valutazione dello stato nutrizionale: Valutazione della composizione corporea attraverso modello bi-compartimentale e Modello penta-compartimentale; valutazione antropometrica; valutazione bioimpedenziometrica; Valutazione del metabolismo basale e della spesa energetica giornaliera; calorimetria 0.5 CFU.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    1. Introduction to Physiology
    2. The cell membrane
    3. The autonomic nervous system
    4. The gastrointestinal system
    5. The adipose tissue system
    6. The renal system
    7. The endocrine system
    8. Metabolism and energy balance
    9. Evaluation of nutritional status

    Textbook and course materials

    Conti-Fisiologia medica. Vol. 1. Fisiologia della vita di relazione-Edra
    Fisiologia Medica di Ganong - Piccin.
    Appunti dalle lezioni.

    Course objectives

    Knowledge and understanding

    The aim of the course is to provide students with the basic knowledge required to understand the mechanisms underlying the functioning of the organs of the human body, their functional integration into physiological systems, and the main regulatory mechanisms under normal physiological conditions. In particular, the first part of the course will focus on the fundamental principles of cellular physiology, which are essential for understanding the physiology of organs and systems. In the second part of the course, the functions of the Digestive System and the related homeostatic regulatory mechanisms will be examined, with particular emphasis on the processes of digestion and intestinal absorption of macronutrients, micronutrients, and water.

    The course will also provide knowledge of the neurophysiological and endocrine mechanisms that regulate feeding behavior, energy metabolism, and fluid homeostasis, introducing the concepts of body weight homeostasis, the physiology of food intake, and the physiology of energy expenditure.

    Applying knowledge and understanding

    At the end of the course, students will be able to apply the acquired knowledge to describe and interpret the physiological functioning of the Digestive System and the mechanisms regulating energy and fluid homeostasis, including the underlying molecular, cellular, and systemic processes. Students will also be able to use theoretical knowledge to understand the relationships between the digestive system, energy metabolism, and endocrine and nervous control systems.

    Making judgements

    Students will acquire the ability to critically evaluate the main neurophysiological mechanisms involved in feeding behavior, also in relation to cognitive interactions between the individual and the environment, and to interpret physiological variations in body homeostasis under normal conditions.

    Communication skills

    By the end of the course, students will be able to clearly and appropriately describe the physiological concepts addressed, using adequate scientific terminology, and to communicate the acquired knowledge both in written and oral form.

    Learning skills

    Students will develop autonomous learning skills that will enable them to further deepen the topics covered in the course. In particular, they will acquire knowledge of and learn the main methodologies for the assessment of body composition and nutritional requirements, which are useful for further studies in the fields of physiology and nutrition.

    Prerequisites

    The student would be familiar with general principles of Physics, Biochemistry, Cellular Biology and Anatomy.

    Teaching methods

    Lectures will be delivered in a traditional classroom format and will include practical exercises.
    For working students enrolled in the Training Programs, additional teaching methods will be provided, such as remote instruction and recorded lectures.

    Evaluation methods

    The assessment of learning takes place through an oral interview aimed at ascertaining the achievement of the training objectives. Oral test consists in at least 2 general questions aimed at verifying the level of in-depth knowledge and the ability to explain the topics covered during the lessons, by exposing them through an appropriate scientific language. The level of knowledge of integrated physiological systems is also considered. The final grade is expressed in thirtieths, where 18 represents the minimum and 30 the maximum. In particular, the vote will be given based on the following parameters: 18-23, sufficient knowledge of the topics, poor/modest language skills, poor logical-critical ability in describing the function of the systems and their integration in the maintenance of homeostasis; 24-27, sufficient/good knowledge of the topics, modest/good language skills, modest/good logical-critical ability in describing the function of the systems and their integration in maintaining homeostasis; 28-30, excellent/excellent knowledge of the topics, modest/good language skills, excellent/excellent logical-critical ability in describing the function of the systems and their integration in maintaining homeostasis; 30 cum laude, excellent knowledge of the topics, excellent language skills, excellent logical-critical ability in describing the function of the systems and their integration in the maintenance of homeostasis.

    Other information

    The slides used during the lessons are available to the students and will be uploaded to the teacher's website as teaching material.
    Tutoring activities are provided if requested.

    Course Syllabus

    1. Introduction to Physiology:
    Homeostasis mechanisms and principles 0.5 CFU.
    2. The cell membrane:
    Structure and function, membrane transport, chemical messengers; Hodgkin & Huxley; Nerve cells and electrical signaling; Synaptic transmission 1.5 CFU.
    3. The nervous system
    Central nervous system; Sensory systems; Autonomic and motor systems 0.75 CFU.
    4.The gastrointestinal system
    The digestive system; Motility mechanisms; Nervous and hormonal control of the digestive system. Digestion and absorption of macronutrients and micronutrients; endocrine and nervous regulation 1.5 CFU.
    5. The adipose tissue system:
    Integrative approach; Endocrine function of adipose tissue. Adipokines. Hunger control by adipokines 0.5 CFU.
    6. The urinary system:
    Renal Function. Fluid and Electrolyte Balance; Blood pressure regulations; Acid-base equilibrium 1 CFU.
    7 Metabolism and energy balance:
    Energy Metabolism; Principles of Cellular Energetics; Biological Work; Energy Balance; Measurement of Energy Expenditure and Factors Determining Energy Expenditure; Metabolic Adaptations and Thermoregulation; Neuroendocrine Control of Energy Metabolism 1 CFU.
    8. Endocrine system:
    Endocrine organs and glands; steroid and nonsteroid hormones; regulatory mechanisms of the endocrine system; hypothalamic-pituitary axis; thyroid; adrenal glands; endocrine pancreas and glycemic control; influence of the autonomic nervous system 0.75 CFU.
    9. Nutritional status assessment:
    Body composition assessment using the two-compartment and five-compartment models; anthropometric assessment; bioelectrical impedance analysis (BIA); assessment of basal metabolic rate and daily energy expenditure; calorimetry 0.5 CFU.

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