Course Syllabus
Obiettivi
È fondamentale che tutti gli studenti di medicina ricevano una sufficiente esposizione dei concetti fisiologici alla base delle funzioni del corpo umano che forniranno le basi necessarie per ulteriori studi in farmacologia, patologia, fisiopatologia e clinica medica e chirurgia. Gli obiettivi curriculari sono focalizzati principalmente sulla normale funzione dell’organismo, tuttavia, il materiale viene presentato in un contesto che prepara gli studenti al loro ruolo di medici. Pertanto, quando possibile, esempi clinici saranno utilizzati per illustrare i principi di base fisiologici.
Contenuti sintetici
Il corso si basa sulla presentazione sistematica di concetti fisiologici alla base delle funzioni del corpo umano. Il meccanismo che porta a uno squilibrio della funzione non può essere apprezzato senza una profonda comprensione dei meccanismi di base biofisici e fisiologici. Pertanto, verranno presentati tali meccanismi che garantiscono le funzioni a livello cellulare, tissutale, di organi ed apparati e a livello integrato. In particolare il corso affronterà la fisiologia delle cellule eccitabili e non eccitabili, dell’ apparato renale e gastroenterico.
Programma esteso
Fisiologia Cellulare. Scambi attraverso la membrana plasmatica, Vie di trasporto (diffusione, trasporti attivi e passivi). Trasportatori e canali ionici
Elettrofisiologia di base. Potenziale di membrana; caratteristiche elettriche della membrana cellulare; canali di membrana; scambi ionici, modello elettrico della membrana cellulare; potenziale di equilibrio di uno ione (legge di Nerst). Pompa sodio-potassio. Eventi elettrici nelle cellule eccitabili. Potenziale di azione; propagazione dell’impulso nervoso.
Sinapsi. Sinapsi nel sistema nervoso centrale. Sinapsi elettriche e sinapsi chimiche. Neurotrasmettitori. Potenziali postsinaptici; meccanismi di facilitazione e inibizione; sommazione spaziale e temporale.
Giunzione neuro-muscolare. Fisiologia della contrazione della muscolatura liscia e striata. Eventi della trasmissione sinaptica che portano alla contrazione del muscolo scheletrico. Accoppiamento eccitazione contrazione nel muscolo striato e nel muscolo cardiaco caratteristiche comuni e differenze tra i diversi tipi di tessuto muscolare.
Apparato renale
I compartimenti fluidi dell’organismo. Omeostasi idrico-salina. Ormone antidiuretico. Peptidi natriuretici. Equilibrio elettrolitico. Ruolo dell’aldosterone.
Funzioni dell’apparato renale. Controllo nervoso della funzionalità renale. Il nefrone. Il corpuscolo renale. Ultrastruttura dei capillari glomerulari. La filtrazione glomerulare. Coefficiente di filtrazione glomerulare. Forze di Starling nella filtrazione glomerulare. Velocità di Filtrazione Glomerulare.
Fattori che influenzano la velocità di filtrazione glomerulare. Controllo intrinseco della filtrazione glomerulare. Regolazione miogenica, Feedback tubulo-glomerulare.
Riassorbimento e funzioni tubulari.
Volume urinario minimo obbligatorio. Massima concentrazione delle urine. Meccanismo di moltiplicazione controcorrente. Generazione e mantenimento del gradiente iperosmolare midollare (perfusione della midollare, ricircolo dell’urea).
Clearance e funzionalità renale. Definizione di clearance. Calcolo della clearance per un determinato composto. Clearance dell’inulina. La clearance per valutare il flusso plasmatico renale (PAI). Clearance osmolare. Clearance dell’acqua libera.
Regolazione dell’equilibrio acido base. Equazione di Henderson-Hasselbach. Meccanismi di regolazione del pH contro gli squilibri acido-base. Sistemi di tampone chimico. Meccanismi renali: riasorbimento bicarbonato, escrezione idrogenioni, sistemi tampone nelle urine (fosfato e ammoniaca).
Apparato Digerente
Funzioni e caratteristiche generali. Struttura del tratto gastro-intestinale. Secrezione. Motilità. Controllo nervoso della funzione dell’apparato digerente. Sistema nervoso enterico. Elettrofisiologia delle cellule muscolari lisce del tratto gastrointestinale. Controllo ormonale della motilità del tratto gastrointestinale (gastrina, CCK, secretina)
La cavità orale. I sensi chimici del sapore: fisiologia del gusto e dell’olfatto.
Secrezione salivare. Stomaco e secrezione gastrica (composizione e sua regolazione)
Le secrezioni intestinali. Secrezioni proprie. Secrezione pancreatica (composizione e regolazione). Secrezione epatica (composizione e regolazione)
Digestione e assorbimento.
Prerequisiti
Conoscenze relative ai corsi propedeutici indicati nel regolamento del corso di laurea
Modalità didattica
Le lezioni si svolgeranno in presenza.
Quando possibile verranno proposte analisi di casi clinici per la valutazione di specifici parametri fisiologici.
Materiale didattico
KLINKE, Fisiologia EdiSES
CONTI, Fisiologia Medica, EDIERMES
GUYTON & J.E. HALL, Fisiologia medica, Piccin
D’ANGELO, PERES, Fisiologia, EDIERMES
GRASSI, NEGRINI, PORRO Fisiologia Medica, POLETTO EDITORE
MC ARDLE, KATCH, KATCH, Fisiologia applicata allo sport, CEA
KANDELL, SCHWARTZ, JESSEL, Principi di Neuroscienze, CEA
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Non saranno presenti prove in itinere.
L’esame prevede una prova orale. Allo studente verranno poste domande aperte per valutare il livello di conoscenza generale degli argomenti, quesiti che richiedono l’analisi di un fenomeno complesso, la sua razionalizzazione e l’applicazione di principi specifici della fisiologia. Risoluzione di semplici esercizi. Infine, potrà essere presentata la descrizione di una situazione di cui verrà richiesta l’analisi delle interconnessioni tra diverse variabili fisiologiche alla luce dei paradigmi teorici.
Orario di ricevimento
I docenti riceveranno gli studenti su appuntamento concordato via e-mail
Sustainable Development Goals
Aims
It is essential that all medical students receive sufficient exposure to the physiological concepts underlying the functions of the human body that will provide the basis for further studies in pharmacology, pathology, pathophysiology and medical clinics and surgery. Curricular objectives are mainly focused on the normal function of the body, however, the material is presented in a context that prepares students for their role as doctors. Therefore, whenever possible, clinical examples will be used to illustrate physiological baseline principles.
Contents
The course is based on the systematic presentation of physiological concepts based on the functions of the human body. The mechanism leading to an imbalance of function cannot be appreciated without a deep understanding of the biophysical and physiological basics. Therefore, such mechanisms that ensure the functions at the cellular level, tissues, organs and apparatus and at the integrated level will be introduced. In particular, this module of the course will address the cellular physiology and the physiology of the renal and digestive systems.
Detailed program
Cellular physiology. Transport through the plasma membrane, diffusion, active and passive transports. Transport mediated by carriers and ion channels
Basis of electrophysiology. Membrane potential; electrical characteristics of the cell membrane; membrane channels; ion exchanges, electrical model of the cell membrane; equilibrium potential of an ion (Nerst's law). Sodium-potassium pump. Electrical events in excitable cells. Action potential; propagation of the nervous impulse. Synapses in the central nervous system. Electrical synapses and chemical synapses. Neurotransmitters. Post-synaptic potentials; facilitation and inhibition mechanisms; spatial and temporal summation.
Neuromuscular junction. Physiology of the contraction in smooth and striated muscles. Describes the events of synaptic transmission leading to contraction of skeletal muscle. Excitation-contraction coupling in the skeletal and cardiac muscle. Compare and contrast the basic types of muscle tissue.
Renal System
The fluid compartments of the organism. Electrolyte homeostasis. Antidiuretic hormone. Natriuretic peptides. Role of aldosterone.
Functions of the renal system.. Nerve control of renal function. The nephron. The renal corpuscle. Ultrastructure of the glomerular capillaries. Glomerular filtration. Glomerular filtration coefficient. Starling forces in glomerular filtration. Glomerular Filtration Rate. Regulation of the glomerular filtration rate. Myogenic regulation, tubulo-glomerular feedback (adenosine, renin)
Resorption and tubular functions. Minimum urinary volume required. Maximum concentration of urine. Countercurrent multiplication mechanism. Generation and maintenance of the medullary hyperosmolar gradient. Clearance and renal function. Definition of clearance. Calculation of the clearance for a given compound. Clearance of inulin. The clearance to evaluate renal plasma flow (PAI). Osmolar clearance. Clearance of free water.
Acid-base balance. Henderson-Hasselbach equation. Renal mechanisms for regulating blood pH Chemical buffer systems, bicarbonate reabsorption, hydrogen excretion, urine buffer systems (phosphate and ammonia).
Digestive System
Functions and general characteristics. Structure of the gastro-intestinal tract. Secretion. Motility. Nervous control of the digestive function. Enteric nervous system. Electrophysiology of smooth muscle cells of the gastrointestinal tract. Hormonal control of motility of the gastrointestinal tract (gastrin, CCK, secretin). The oral cavity. The chemical senses of taste: physiology of taste and smell. Salivary secretion. Stomach and gastric secretion (composition and regulation). Intestinal secretions. Pancreatic secretion (composition and regulation). Liver secretion (composition and regulation). Digestion and absorption.
Prerequisites
Knowledge of the introductory courses indicated in the guidance of the degree course
Teaching form
Lectures will be held in presence.
Whenever possible, clinical case analyzes will be proposed for the evaluation of the specific physiological parameters.
Textbook and teaching resource
KLINKE, Fisiologia EdiSES
CONTI, Fisiologia Medica, EDIERMES
GUYTON & J.E. HALL, Fisiologia medica, Piccin
D’ANGELO, PERES, Fisiologia, EDIERMES
GRASSI, NEGRINI, PORRO Fisiologia Medica, POLETTO EDITORE
MC ARDLE, KATCH, KATCH, Fisiologia applicata allo sport, CEA
KANDELL, SCHWARTZ, JESSEL, Principi di Neuroscienze, CEA
Semester
First Semester
Assessment method
There will be no ongoing tests.
The exam consists in an oral test. Open 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 theoretical paradigms.
Office hours
The professors receive by appointment upon agreement by e-mail
