Kurs: FISIOLOGIA UMANA | Moodle Sapienza

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Informazioni Generali

Obiettivi specifici
Conoscenza e comprensione dello studente
Durante il corso saranno forniti allo studente di Biotecnologie Farmaceutiche i mezzi per la conoscenza approfondita e la completa comprensione della organizzazione generale, strutturale e funzionale del corpo umano, dal livello cellulare a quello di sistema, necessari alla adeguata formazione in Fisiologia Umana dello studente di Biotecnologie Farmaceutiche. Saranno descritti nel dettaglio i meccanismi di segnalazione e regolazione intra- ed inter- cellulari; il loro ruolo nei meccanismi integrativi tra organi, apparati e sistemi, sia in condizioni normali che in risposta ad alterazioni della condizione fisiologica. Per ognuno dei sistemi corporei trattati saranno fatti richiami a possibili condizioni patologiche e relativi interventi farmacologici o biotecnologici.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso lo studente avrà a disposizione le conoscenze necessarie a comprendere in modo completo l’insieme di interazioni ed integrazioni fisiologiche alla base del mantenimento dell’omeostasi nelle diverse condizioni sperimentate dall’organismo umano, sia normali che alterate.
Questo permetterà allo studente di integrare in maniera critica la comprensione della Fisiologia Umana con le conoscenze di Farmacologia e Biotecnologie da applicare durante il futuro percorso formativo e/o professionale. In campo applicativo, lo studente potrà quindi far uso della conoscenza della fisiologia umana in compiti come, ad esempio, la progettazione di farmaci di nuova generazione o di farmaci da impiegare in farmacoterapia personalizzata o bersaglio-specifici; ovvero la elaborazione di approcci terapeutici basati su nanotecnologie biocompatibili.

Capacità critiche e di giudizio (prove lab, relazioni scritte, etc)
Le capacità critiche e di giudizio, nonché la effettiva comprensione degli argomenti trattati vengono verificate dal docente durante lo svolgimento di ciascuna lezione allo scopo di assicurare che l’intera classe discente proceda omogeneamente nella comprensione critica della Fisiologia Umana. Sono fortemente incentivati e richiesti, durante la lezione, la partecipazione proattiva ed interattiva degli studenti e l’eventuale approfondimento di argomenti specifici, emersi durante la discussione in aula, tramite studio di articoli scientifici da concordare con il docente di volta in volta.

Capacità di comunicare quanto si è appreso
Lo studente è chiamato a dimostrare di avere una solida conoscenza ed una comprensione critica di ogni campo trattato della Fisiologia Umana, dai meccanismi molecolari alla base della fisiologia cellulare e di membrana sino al controllo multi-sistemico ed integrato dei parametri omeostatici necessari alla vita. La capacità dello studente di comunicare quanto si è appreso è verificata con una prova di valutazione consistente in un colloquio orale durante il quale lo studente dimostra le conoscenze acquisite anche tramite schematizzazioni, descrizione di funzioni, equazioni, diagrammi di flusso, sia per la Fisiologia Umana che per le basi di Chimica, Fisica, Matematica, Biologia ed Anatomia acquisite dallo studente durante la carriera di studi precedente e funzionali alla comprensione della Fisiologia Umana.

Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo
Alla base del corretto studio della Fisiologia Umana sono tanto l’impiego del testo (scelto secondo le indicazioni del docente) quanto la frequentazione e la partecipazione attiva alle lezioni, entrambe fortemente consigliate. Argomenti specifici la cui comprensione dovesse richiedere materiale di approfondimento rispetto a quanto trattato nei testi saranno chiaramente identificati a lezione e materiale sufficiente sarà messo a disposizione degli studenti tramite la piattaforma e‐Learning come materiale didattico di approfondimento. Lo spirito critico e l’indipendenza culturale e gestionale necessari nel bagaglio culturale del Biotecnologo Farmaceutico saranno ampiamente stimolati durante le lezioni allo scopo di ingenerare lo sviluppo degli strumenti necessari al proseguimento autonomo dello studio come dell’attività professionale.

Informazioni sul corso

Informazioni sul corso - Programma - Testi

Codice del corso	10620819
Docente	Massimiliano RENZI (Titolare del corso)
Anno	1° anno
Tipologia	Attività formative caratterizzanti
Crediti/Valenza	6 CFU
Periodo didattico	Primo semestre
Programma	Fisiologia di membrana e cellulare Membrana cellulare: composizione del liquido intra- ed extra-cellulare; trasporto di sostanze attraverso la membrana; canali ionici, pompe e proteine vettrici. Omeostasi e feedback. Potenziale di membrana e sue basi ioniche. Neurofisiologia cellulare e Sistemi Nervosi Potenziali locali di membrana e potenziali d’azione. Sommazione e refrattarietà. Conduzione del potenziale. Sinapsi chimiche e sinapsi elettriche. Neurotrasmettitori e trasmissione sinaptica. Organizzazione delle diverse sezioni del Sistema Nervoso (SNC, SNP, SNA), delle loro componenti cellulari e dei diversi neurotrasmettitori. Sistema nervoso autonomo, somatomotore e somestesia Cenni di funzioni corticali, subcorticali e cerebellari del SNC. Sistema SomatoMotore. Esterocezione e basi di fisiologia sensoriale. SNA e sue sezioni: simpatico, parasimpatico e sistema nervoso enterico. Afferenze e riflessi autonomi. Controllo degli organi bersaglio. Regolazione autonoma integrata dei diversi organi e sistemi. Tessuto muscolare Muscolo scheletrico. Sarcomeri e filamenti. Reticolo sarcoplasmatico e ruolo degli ioni calcio. Ciclo dei ponti trasversali. Basi cellulari e molecolari dell’accoppiamento eccitazione-contrazione nel muscolo scheletrico. Giunzione neuromuscolare. Proprietà biochimiche e meccaniche del muscolo striato scheletrico. Classificazione delle fibre muscolari scheletriche. Scossa semplice e tetano. Contrazione isometrica e isotonica. Muscolo liscio. Basi cellulari e molecolari dell’accoppiamento eccitazione-contrazione nel muscolo liscio. Controllo motorio Organizzazione strutturale e funzionale del SNP. Innervazione dei muscoli scheletrici e controllo motorio. Unità motoria e rapporto di innervazione. Modulazione della forza. Propiocezione. Fuso muscolare e organo tendineo del Golgi. Unità miotattica e arco riflesso. Riflessi spinali e controllo dei muscoli opposti. Controllo volontario ed involontario dei movimenti. Postura. Sistema cardio-circolatorio Muscolo cardiaco. Struttura e proprietà generali del cuore: eccitabilità, contrattilità, conduzione, refrattarietà, ritmicità. Potenziali cardiaci. Segnapasso fisiologici. Proprietà elettriche e di conduzione del cuore. Contrazione miocardica. Proprietà meccaniche del cuore. Basi cellulari e molecolari dell’accoppiamento eccitazione-contrazione nel muscolo cardiaco. Regolazione intrinseca ed estrinseca del cuore. Legge di Frank-Starling. Elettrocardiogramma. Caratteristiche del grande circolo e del piccolo circolo. I vasi: arterie, capillari, vene. Principi di emodinamica. Dinamica generale dei fluidi e leggi che la governano (flusso, pressione, velocità, resistenza). Funzioni del sistema arterioso, venoso e capillare. Flusso e pressione dei vari distretti. Il ciclo cardiaco. Variazione della pressione e del volume di sangue negli atri e nei ventricoli. La gittata cardiaca e la sua regolazione. Controllo della frequenza cardiaca e della gittata sistolica. Pressione sistolica e diastolica. Compliance vascolare. Regolazione locale, nervosa e ormonale della pressione arteriosa. Barocettori. Scambio capillari. Il sangue. Composizione del sangue. Gli elementi corpuscolati e il plasma. Ematocrito. Emopoiesi. Emostasi e coagulazione. La linfa e sistema linfatico: composizione e funzioni. Sistema respiratorio e scambi gassosi Anatomia funzionale del sistema respiratorio. Ventilazione, compliance e elasticità polmonare. Leggi e proprietà dei gas. Composizione dell’aria atmosferica e dell’aria alveolare. Scambi gassosi a livello dei polmoni e dei tessuti. Trasporto dei gas nel sangue. Emoglobina: proprietà e sue regolazioni. Regolazione locale e nervosa della respirazione. Genesi del ritmo respiratorio. I centri respiratori. Omeostasi del pH Controllo chimico della respirazione: risposta a variazioni di pO2 , pCO2 e pH ematici. Chemocettori. Sistemi tampone dell’organismo. Acidosi e alcalosi metaboliche e respiratorie. Regolazione polmonare del pH e dell’equilibrio acido-base. Sistema renale Anatomia funzionale e vascolarizzazione del rene. Nefrone. Processi di ultrafiltrazione, riassorbimento, secrezione ed escrezione. Clearance. Composizione dell’ultrafiltrato. Velocità di ultrafiltrazione e sua regolazione. Assorbimento dell’acqua e dei soluti. Diuresi e sua regolazione. Meccanismo di concentrazione in controcorrente. Bilancio idrico. Controllo nervoso ed ormonale della volemia e della osmolarità del liquido extracellulare. Regolazione renale dell’equilibrio idrico-salino e della pressione arteriosa media. Sistema renina-angiotensina-aldosterone, ormone antidiuretico e peptide atriale natriuretico: meccanismi molecolari e regolazioni. Regolazione renale del pH e dell’equilibrio acido-base. Omeostasi del pH. Omeostasi degli elettroliti. Omeostasi della volemia e della pressione arteriosa media. Fisiologia integrata del rene. Sistema endocrino – Funzioni integrative neuroendocrine Generalità sugli ormoni e sulle ghiandole endocrine. Natura chimica degli ormoni, loro trasporto e signalling. Modalità dell’azione ormonale. Vie di trasduzione del segnale ormonale. Asse ipotalamo-ipofisario. Regolazione ormonale di glicemia e degli elettroliti (sideremia, calcemia, kalemia). Ormoni tiroidei. Vitamina D. Sistema digerente ed enterico (secondo quanto discusso in aula) Alimentazione ed energia. Secrezione gastrointestinale, salivare, gastrica, pancreatica, intestinale e loro regolazione. Secrezione biliare. Le funzioni del fegato. Aspetti generali della motilità gastro-intestinale e suo controllo nervoso e umorale. Digestione e assorbimento di carboidrati, grassi, proteine. Nota Eventuali modifiche potranno essere apportate al programma d’esame dipendentemente dalle necessità didattiche e comunque previa comunicazione agli studenti. Conoscenze acquisite Al termine del corso gli studenti conoscono i meccanismi che permettono e regolano il normale funzionamento di tessuti, organi e sistemi, dal livello intracellulare a quello di fisiologia integrata Competenze acquisite Al termine del corso gli studenti sono in grado di: Integrare le conoscenze acquisite in fisiologia cellulare ed umana con conoscenze di base in fisica, chimica, biologia, biochimica, ecc. Rispondere a domande riguardanti qualsiasi argomento presente nel programma di esame, anche con l’aiuto di grafici, equazioni, ecc Avere una visione critica e di insieme della fisiologia dei diversi sistemi in termini di fisiologia umana integrata
Testi consigliati e bibliografia	Fisiologia, di D'Angelo; Peres - Casa editrice Edi-Ermes Fisiologia umana – dalle cellule ai sistemi, di L. Sherwood - Casa editrice Zanichelli Fisiologia, di Stanfield - Casa editrice EdiSES Fisiologia – un approccio integrato, di D.U. Silverthon - Casa editrice Ambrosiana Altro testo da stabilire con il docente