- Medicine and Surgery
- Single Cycle Master Degree (6 years)
- Medicine and Surgery [H4102D]
- Courses
- A.A. 2021-2022
- 3rd year
- Physiology
- Summary
Course Syllabus
Obiettivi
Il corso
fornirà le conoscenze per comprendere i concetti fisiologici alla base delle
funzioni del sistema locomotore al fine di fornire le basi per la farmacologia,
la patologia, la patofisiologia e la clinica del sistema locomotore. Verranno
affrontati i meccanismi e la regolazione della funzione muscolare, la
neurofisiologia della funzione motoria, dai riflessi spinali al controllo
corticale cerebrale
Contenuti sintetici
Struttura del muscolo scheletrico. Meccanismo
molecolare della contrazione muscolare. Il ciclo dei ponti trasversali.
Accoppiamento eccitazione-contrazione. Erogazione della forza e unità motorie.
Controllo della contrazione del muscolo scheletrico. Trasmissione sinaptica a
livello della placca neuro-muscolare. Riflessi spinali. Tipi e proprietà delle
fibre muscolari. L'elettromiografia, Il
cervelletto e i gangli basali: l'organizzazione funzionale dei movimenti. Il
controllo corticale del movimento. Il controllo posturale. Principi di fisiologia dell'esercizio.
Programma esteso
L'unità motoria e la contrazione muscolare. L'apparato contrattile delle fibre muscolari è organizzato in sarcomeri e ponti trasversali. La forza contrattile è prodotta dal colpo di forza innescato dal ciclo dei ponti trasversali. Le componenti non contrattili nelle fibre muscolari forniscono stabilità agli elementi contrattili. La forza contrattile dipende dal livello di attivazione di ciascuna fibra muscolare e dalla sua lunghezza e velocità. L'attivazione ripetuta delle fibre muscolari causa affaticamento. Le proprietà elettriche dei motoneuroni determinano le loro risposte all'input sinaptico. I movimenti sono prodotti dal lavoro coordinato di molti muscoli che agiscono sulle articolazioni scheletriche. Malattie neurogene e miopatiche. I riflessi sono altamente adattabili e controllano i movimenti in modo mirato. Il riflesso di stiramento agisce per resistere all'allungamento di un muscolo. Il fuso neuromuscolare: i riflessi di stiramento rinforzano i comandi centrali per i movimenti. Organi tendinei del Golgi. Le reti neurali all'interno del midollo spinale generano l'attività alternata del ritmo in muscoli flessori ed estensori. L'attività nei singoli neuroni della corteccia motoria primaria è correlata alla forza muscolare. Il movimento volontario è organizzato nella corteccia. I gangli della base svolgono un ruolo importante nel normale movimento volontario. Il cervelletto influenza i sistemi motori valutando le disparità tra intenzione e azione. Il controllo della postura: quando ci muoviamo di solito non siamo consapevoli della complessità dei processi neuromuscolari legati al mantenimento della postura dinamica, ma ne diveniamo immediatamente consapevoli quando cadiamo accidentalmente o quando sono presenti lesioni nel sistema coinvolto nel controllo della postura.
Prerequisiti
Conoscenze di base di anatomia e biochimica
Modalità didattica
Lezioni frontali. Quando possibile, saranno proposte analisi di casi clinici per la valutazione dei parametri fisiologici specifici. I metodi di insegnamento includeranno lezioni frontali, video e discussioni in classe.
Al momento è previsto che gli insegnamenti verranno erogati in modalità “in presenza”, salvo successive diverse disposizioni ministeriali legate all’emergenza pandemica nel qual caso gli insegnamenti verranno erogati in modalità mista da remoto asincrono con eventi in videoconferenza sincrona (WEBEX)
Materiale didattico
- E. R. Kandel, J. H. Schwartz, T. M. Jessel, S. A. Siegelbaum, A. J. Hudspeth, Principles of neural science, Mc Graw Hill Medical
- Dale Purves, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, Richard D. Mooney, Michael L. Platt, Neuroscience (6th Edition) – eBook - Sinauer Associates (Oxford University Press); 6th edition
- Susan E. Mulroney, Adam Myers, Netter's Essential Physiology, Elsevier
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Non ci saranno test in itinere. L'esame consiste in una prova scritta. Verranno poste domande aperte e chiuse allo studente per valutare la conoscenza generale degli argomenti. Inoltre, allo studente verrà chiesto di rispondere a domande che richiedono l'analisi di un fenomeno complesso, la sua razionalizzazione e l'applicazione di specifici principi di fisiologia e di risolvere semplici esercizi. Infine, può essere presentato un caso clinico che richiederà l'analisi delle interconnessioni tra diverse variabili fisiologiche alla luce dei paradigmi teorici evidenziati.
Gli esami scritti da remoto, in caso di restrizioni dovute alla pandemia, saranno erogati dalla piattaforma https://esamionline.elearning.unimib.it, il cui accesso verra' attivato per la data e orario dell'esame.
Orario di ricevimento
Su appuntamento, previa comunicazione da inviare a giulio.sancini@unimib.it
Aims
The course will provide the knowledge to understand the physiological concepts underlying locomotor system functions in order to provide bases for pharmacology, pathology, pathophysiology and clinics of the locomotor system. Describe the mechanisms and regulation of muscle function, the neurophysiology of motor function, from spinal reflexes to cerebral cortical control.
Contents
The structure of skeletal muscle. Molecular mechanism of contraction.
Excitation-contraction coupling. Cross-bridge cycle. Force output and motor
unit. The control of skeletal muscle contraction. Neuro-muscolar synaptic
transmission Muscle fiber types and properties. Electromyography. Spinal reflexes. The Cerebellum
and Basal Ganglia: the functional organization of movements. The cortical
control of movements. The postural control. Physiology of exercise training.
Detailed program
The motor unit and muscle action. The contractile machinery of muscle fibers is organized into sarcomeres and cross-bridges. Contractile force is produced by cross-bridges. Non-contractile components in muscle fibers provide stability for the contractile elements. Contractile force depends on the level of activation of each muscle fiber and its length and velocity. Repeated activation of muscle causes fatigue. The electrical properties of motor neurons determine their responses to synaptic input. Movements are produced by the coordinated work of many muscles acting on skeletal joints. Neurogenic and myopathic diseases. Reflexes are highly adaptable and control movements in a purposeful manner. The stretch reflex acts to resist the lengthening of a muscle. The neuromuscolar spindle: the stretch reflexes reinforce central commands for movements. Golgi tendon organs. Neural networks within the spinal cord generate rhythmic alternating activity in flexor and extensor muscle. Activity in individual neurons of the primary motor cortex is related to muscle force. Voluntary movement is organized in the cortex. The basal ganglia play a major role in normal voluntary movement. The cerebellum influences the motor systems by evaluating disparities between intention and action. The posture control: when we move we are usually unaware of the complex of our neuromuscular processes but postural control is obvious enough when we accidentally fall or when disease damages parts of the postural system
Prerequisites
Basic knowledge
of anatomy and biochemistry
Teaching form
Lectures. Whenever possible, clinical case analyzes will be proposed for the evaluation of the specific physiological parameters. The teaching methods will include lectures, videos, and class discussions.
Lessons in
attendance, subject to any ministerial changes following the COVID pandemic
situation. In case of
pandemic restrictions the courses will be delivered in mixed mode from
asynchronous remote with synchronous videoconferencing events (WEBEX)
Textbook and teaching resource
- E. R. Kandel, J. H. Schwartz, T. M. Jessel, S. A. Siegelbaum, A. J. Hudspeth, Principles of neural science, Mc Graw Hill Medical
- Dale Purves, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, Richard D. Mooney, Michael L. Platt, Neuroscience (6th Edition) – eBook - Sinauer Associates (Oxford University Press); 6th edition
- Susan E. Mulroney, Adam Myers, Netter's Essential Physiology, Elsevier
Semester
First semester
Assessment method
There will not be on going tests. The exam consists in a written test. Open and closed questions will be posed to the student in order to evaluate the general knowledge of the topics. Moreover, the student will be asked to answer to questions that require the analysis of a complex phenomenon, its rationalization and the application of specific physiology principles and to solve simple exercises. Finally, a clinical case may be presented which will require the analysis of the interconnections between different physiological variables in the light of the evidenced theoretical paradigms.
Exams written, in case of pandemic restrictions, will be provided by the platform https://esamionline.elearning.unimib.it, access to which will be activated for the date and time of the exam.
Office hours
By appointment, subject to notification to be sent to giulio.sancini@unimib.it