Course Syllabus
Obiettivi
Il corso fornisce allo studente le nozioni indispensabili inerenti le funzioni vitali dell'uomo, con particolare riferimento alle funzioni di cui l’Odontoiatra è tenuto ad avere una specifica conoscenza. Analizza i meccanismi inerenti l’eccitabilità cellulare, l’interazione tra cellule eccitabili, e la motilità cellulare. Analizza la fisiologia dei sistemi sensoriali e di controllo motorio. Analizza il funzionamento integrato dei diversi organi, apparati e sistemi di controllo mediante i quali l'organismo vivente ottiene e mantiene l'omeostasi. Un particolare approfondimento delle nozioni inerenti l’apparato stomatognatico è finalizzato alla comprensione delle conoscenze fisiopatologiche e cliniche necessarie all’esercizio della professione. Il Corso, organizzato in un unico semestre, si articola in lezioni frontali, esercitazioni e in attività seminariale
Contenuti sintetici
Fisiologia delle cellule eccitabili:
• Definire struttura e funzione della membrana plasmatica: i canali ionici, il potenziale di membrana di riposo
• Definire genesi e propagazione del potenziale d’azione, il potenziale recettoriale, la trasmissione sinaptica
Sistema nervoso:
• Definire le risposte mediate dai recettori sensoriali - modalità, localizzazione, intensità, durata.
• Descrivere la percezione del dolore - nocicettori: distribuzione anatomica, meccanismi di attivazione e sensibilizzazione
• Descrivere l’organizzazione del sistema motorio; l’organizzazione anatomo-funzionale del sistema ortosimpatico e parasimpatico.
Fisiologia del sistema cardiovascolare
• Definire l’attività elettrica del cuore e l’elettrocardiogramma, comprendere le relazioni tra tracciato ECG ed eventi elettrici cardiaci.
• Definire l’emodinamica e l’organizzazione della circolazione sistemica, l’emostasi e la coagulazione
• Definire e saper eseguire la misura della pressione arteriosa nell’uomo
Sistema respiratorio
**•**La meccanica respiratoria, rapporto-ventilazione perfusione
**•**Il trasporto dei gas nel sangue, il controllo respiratorio
Sistema renale
**•**parametri fondamentali della funzione renale, la clearance
**•**omeostasi idroelettrica, equilibrio acido-base
Sistema digerente
**•**motilità, secrezione, digestione e assorbimento
Fisiologia dell'apparato stomatognatico
**•**innervazione sensoriale della regione oro-facciale, l'innervazione sensoriale del dente
**•**la funzione masticatoria
Programma esteso
Fisiologia della cellula nervosa e muscolare
Eccitabilità cellulare, membrana plasmatica, eccitazione e conduzione. Permeabilità, diffusione, osmosi, trasporti attivi e passivi attraverso la membrana. Canali ionici. Equilibrio elettrochimico ed equazione di Nernst. Potenziale di membrana a riposo. La pompa Na+/K+. Proprietà elettriche passive della membrana. Potenziale d’azione: genesi, basi ioniche e proprietà. Conduzione del potenziale d'azione nelle fibre nervose amieliniche e mieliniche. Classificazione delle fibre nervose. Interazioni elementari tra cellule eccitabili. La sinapsi. Concetti generali sulla trasmissione sinaptica. La giunzione neuromuscolare. La sinapsi centrale. Eventi elettrici nei neuroni post sinaptici. Integrazione neuronale degli input sinaptici: sommazione spaziale e temporale. Neurotrasmettitori, agonisti e antagonisti nel Sistema Nervoso Centrale.
Fisiologia del muscolo Il muscolo striato.
Struttura dell’apparato contrattile. Il sarcomero: proteine contrattili e proteine regolatrici. Accoppiamento eccitazione contrazione:ruolo dello ione Ca2+. Basi molecolari della contrazione. Meccanica della contrazione. Scossa e tetano. Contrazione isotonica ed isometrica. Relazioni tensione-lunghezza e forza-velocità.Classificazione delle fibre muscolari scheletriche. Caratteristiche biochimiche, metaboliche ed istologiche dei diversi tipi di fibre muscolari. Definizione e classificazione delle unità motorie. Regolazione della produzione di forza mediante variazione della frequenza di scarica e reclutamento delle unità motorie. Il muscolo liscio. Accoppiamento tra cellule muscolari lisce: muscolo unitario e multi unitario. Livello di approfondimento:Elevato. In questa parte del programma verranno acquisite nozioni di base perla comprensione di argomenti di rilevanza odontoiatrica.
Il sistema nervoso
- Sistemi sensoriali. Organizzazione e meccanismi generali. I recettori sensoriali: definizione e classificazione dei recettori. Trasduzione e codificazione del segnale. Stimolo adeguato. Adattamento. Campi recettivi. Dimensioni della sensazione: modalità, localizzazione, intensità, durata. Sensibilità somatica: tatto, propriocezione, termocezione, dolore. Vie ascendenti della sensibilità somatica: sistema colonne dorsali lemnisco mediale; sistema antero-laterale (tratto spino-talamico). Corteccia somatosensoriale. Il dolore. Nocicettori:distribuzione anatomica, meccanismi di attivazione e sensibilizzazione, Nocicettori somatici, profondi e viscerali. Vie centrali della sensibilità dolorifica. Sistemi antinocicettivi endogeni: meccanismi spinali di modulazione; sistemi inibitori discendenti e sovraspinali. Oppioidi. Organi di senso speciali: vista, udito, olfatto, gusto, equilibrio. Controllo motorio. Caratteristiche generali: Circuiti neuronali. Vari tipi di movimenti: risposte riflesse, attività ritmiche e movimenti volontari.Organizzazione del sistema motorio: livello spinale, tronco dell'encefalo e corteccia cerebrale. Cervelletto e Nuclei della base. I sistemi mediale e laterale nel controllo motorio. Funzioni motorie del midollo spinale:riflessi spinali; fuso neuromuscolare e riflesso miotatico; riflesso miotatico inverso; riflessi flessori; il preparato spinale. Funzioni motorie del tronco dell'encefalo e della corteccia: il preparato decerebrato;controllo sovraspinale del riflesso miotatico; postura e suo mantenimento. Riflessi vestibolari e cervicali. Controllo corticale del movimento.Aree motorie della corteccia e loro ruolo funzionale. Cervelletto e Nuclei della base: generalità sull’organizzazione funzionale e ruolo nel controllo motorio. Sistema nervoso autonomo Organizzazione anatomo-funzionale del sistema ortosimpatico e parasimpatico. Mediatori chimici. Organizzazione dei riflessi vegetativi. Funzioni vegetative del tronco encefalico. Centri nervosi di controllo delle funzioni viscerali. Termoregolazione: meccanismi fisiologici per la regolazione della produzione di calore. Livello di approfondimento: Elevato o intermedio a seconda della rilevanza odontoiatrica degli argomenti.
Fisiologia del sistema cardiovascolare
Il sangue con particolare riferimento ad emostasi e coagulazione. Attività elettrica del cuore ed elettrocardiogramma. Potenziali d’azione cardiaci. Auto ritmicità e gerarchia nella generazione del ritmo. Sequenza della propagazione dell’eccitamento. Registrazione del segnale elettrocardiografico. Relazione tra tracciato ECG ed eventi elettrici cardiaci. Attività meccanica del cuore - Muscolo cardiaco. Proprietà meccaniche. La pompa cardiaca. Ciclo cardiaco. Il controllo del cuore - Regolazione intrinseca della funzionalità cardiaca. Relazione lunghezza-tensione e legge del cuore di Starling. Regolazione estrinseca (nervosa ed umorale) della contrattilità cardiaca. Accoppiamento ecitazione-contrazione.Contrattilità (inotropismo). Emodinamica e organizzazione della circolazione sistemica - Forze pressorie che agiscono sul sistema circolatorio (pressione di riempimento, pressione idrostatica, pressione propulsoria). Flusso laminare. Relazione tra pressione, flusso e resistenza: equazione di Poiseuille. Flusso turbolento. Tensione parietale e raggio del vaso. Distribuzione del volume ematico nel sistema vasale.Il sistema arterioso e arteriolare. Pressione arteriosa sistolica, diastolica e media. Fattori determinanti della pressione arteriosa. Il polso pressorio arterioso. Misura della pressione arteriosa nell’uomo. Ruolo delle arteriole nel controllo delle resistenze al flusso. Vene e ritorno venoso:fattori determinanti il ritorno venoso, influenza della gravità sulle pressioni del sistema vasale, fattori favorenti il ritorno venoso. La micro circolazione e i linfatici: diffusione dei soluti; filtrazione e riassorbimento capillare; ipotesi di Starling. Struttura e flusso nei vasi linfatici.Meccanismi regolatori cardio-vascolari - Regolazione del flusso ematico regionale. Regolazione sistemica della pressione arteriosa: centri cardiovascolari bulbari, riflessi barocettivi, meccanismi di regolazione a lungo-termine. Livello di approfondimento: Elevato o intermedio a seconda della rilevanza degli argomenti.
Fisiologia della respirazione
Il polmone come scambiatore di gas. Spirometria: volumi e capacità polmonari. Ventilazione. Spazio morto. Meccanica polmonare - Accoppiamento meccanico torace-polmone; origine della pressione pleurica negativa; Pneumotorace. Relazione volume-pressione a rilasciamento del torace, del polmone e del sistema torace-polmone. Ruolo della tensione superficiale. Surfactant. Ventilazione e perfusione - Circolazione polmonare. Fattori che determinano la non uniformità della perfusione sanguigna nel polmone. Rapporto ventilazione-perfusione. Diffusione e trasporto dei gas respiratori nel sangue - Scambi gassosialveolo-capillari. Capacità di diffusione del polmone. Capacità del sangue per l’O2. Emoglobina. Curva di dissociazione dell’emoglobina per l’O2.Influenze di PCO2, pH e temperatura su detta curva. Trasporto della CO2nel sangue. Capacità del sangue per la CO2. Regolazione della ventilazione - Localizzazione dei centri respiratori. Riflesso di Hering-Breuer. Risposta respiratoria alla CO2, pH, O2. Chemocettori periferici e centrali. Regolazione respiratoria dell’equilibrio acido-base - Tamponi del sangue: bicarbonati, fosfati, proteine. Diagramma di Davemport. Acidosi ed alcalosi metabolica e respiratoria e loro compensi. Livello di approfondimento: Elevato o intermedio a seconda della rilevanza degli argomenti.
Fisiologia del sistema gastrointestinale
Digestione enzimatica degli alimenti. Funzioni generali del canale digerente: secrezione, motilità, assorbimento. Controllo nervoso e ormonale della funzione digestiva. Secrezione salivare*. Masticazione e deglutizione*. Digestione gastrica - Motilità gastrica. Controllo della motilità. Riempimento gastrico. Mescolamento e svuotamento del contenuto gastrico. Secrezione gastrica. Secrezione dell’acido cloridrico. Secrezione enzimatica. Fasi della secrezione gastrica (cefalica, gastrica ed intestinale). Controllo nervoso e ormonale della secrezione gastrica. Digestione e assorbimento intestinale - I movimenti dell’intestino tenue e il loro controllo nervoso e ormonale. Motilità del colon.Secrezioni enteriche, pancreatiche ed epatiche. Composizione del succo enterico e controllo nervoso e ormonale della secrezione. Composizione succo pancreatico e controllo nervoso e ormonale della secrezione.Funzioni del fegato e della colecisti. Composizione della bile e controllo della secrezione. Generalità su digestione ed assorbimento di glucidi, lipidi e protidi. Assorbimento del Calcio. Livello di approfondimento: intermedio, elevato sugli argomenti trattati nella parte speciale.
La funzione renale
- Il nefrone. Flusso ematico renale e sua regolazione. Filtrazione glomerulare - La barriera di filtrazione; pressione di filtrazione; velocità di filtrazione. Funzioni tubulari - Riassorbimento e secrezione.Riassorbimento e secrezione nei diversi tratti dei tubuli. Clearence renale: clearance renale e suo calcolo; clearance dell'inulina e velocità di filtrazione glomerulare (VFG); clearance del PAI e flusso plasmatico renale; clearance dell'urea e della creatinina. Controllo dell'osmolarità e del volume extracellulare - Riassorbimento dell'acqua (obbligatorio e facoltativo) e concentrazione dell’urina. Controllo ormonale dell’escrezione idro-salina.Regolazione renale dell'equilibrio acido-base - Trattamento del bicarbonato. Riserva alcalina. Escrezione di acidi. Regolazione dell'escrezione di ioni H+. Risposte alle alterazioni dell’equilibrio acido-base.Livello di approfondimento: Intermedio. Su questo argomento è richiesta la conoscenza degli aspetti generali.
Sistema endocrino
Generalità su ghiandole endocrine, ormoni e loro azione. Cenni sul sistema ipotalamoipofisario e ghiandole endocrine controllate. Livello di approfondimento: Minimo. E’ richiesta la conoscenza dell’organizzazione generale e degli aspetti implicati nei meccanismi di regolazione citati appunti precedenti. Durata: argomenti svolti mediante autoapprendimento eventualmente guidato con metodi tutoriali.
PARTE SPECIALE: FISIOLOGIA DELL’APPARATO STOMATOGNATICO
- Salivazione Composizione ionica della saliva. Secrezione d’acqua ed elettroliti. Meccanismi ionici della secrezione salivare. Secrezione enzimatica. Meccanismi cellulari di controllo della secrezione salivare. Controllo nervoso dell’attività delle ghiandole salivari. Sensibilità del territorio oro-faciale - Innervazione sensitiva del territorio oro-faciale: recettori ditatto-pressione, recettori termici, nocicettori, recettori dell’articolazione temporo-mandibolare. Recettori muscolari e tendinei. Innervazione sensitiva del dente: innervazione intradentale; innervazione del legamento periodontale Il territorio trigeminale - Organizzazione anatomo-funzionale del complesso nucleare trigeminale. Il dolore trigeminale. Il gusto: recettori gustativi, distribuzione e innervazione, vie centrali. - Biomeccanica della masticazione Articolazione temporo-mandibolare - I movimenti articolari. Movimenti di abbassamento e di elevazione della mandibola. Movimenti di proiezione. Movimenti di lateralità. Strutture osteo-dentali: l’articolazione dento-alveolare (gonfosi) e l’occlusione dentale. I muscoli masticatori: tipologia delle fibre muscolari e delle unità motorie dei muscoli elevatori e abbassatori della mandibola; relazione tensione lunghezza. Movimenti della mandibola e attività muscolare durante la masticazione. - Integrazione centrale della sensibilità e della motilità dell’apparato masticatorio. Il tronco dell’encefalo (nuclei dei nervi cranici, formazione reticolare e sistemi monoaminergici). I riflessi dei muscoli masticatori: eccitazione e inibizione riflessa dei motoneuroni dei muscoli masticatori: effetti sinaptici delle afferenze propriocettive muscolari, delle afferente non fusali, delle afferente articolari, delle afferenze del cavo orale. Azioni riflesse iniziate dai propriocettori muscolari. Specializzazione dei riflessi mandibolari: loro ruolo durante la locomozione e durante la masticazione. Regolazione e sensibilità del riflesso miotatico durante la masticazione La funzione masticatoria - Ciclo masticatorio:fase di apertura, fase di chiusura, fase occlusale (fase di potenza di lavoro). Controllo della masticazione: controllo periferico: riflesso di compensazione di carico e scarico masticatorio; controllo centrale: generatore sottocorticale del ritmo; circuiti tronco-encefalici e influenze cerebellari; ruolo della corteccia cerebrale. - Deglutizione fasi volontarie e involontarie della deglutizione. Influenza della fase faringea sul respiro. Controllo nervoso della deglutizione. Motilità dell’esofago e funzione dello sfintere esofageo inferiore. - Omeostasi del calcio Introduzione del calcio con la dieta e suo assorbimento; contenuto di calcio nel sangue; depositi di calcio nell’organismo; escrezione del calcio; controllo del bilancio del calcio. - Fonazione: generalità Livello di approfondimento: Elevato
Prerequisiti
Fondamenti di fisica, biochimica, istologia e anatomia del sistema nervoso, anatomia dell’apparato cardiocircolatorio, anatomia dell’apparato muscolo scheletrico, anatomia dell’apparato respiratorio, anatomia del sistema gastrointestinale, istologia e anatomia del rene, anatomia dell’apparato stomatognatico.
Modalità didattica
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
Belfiore et al., FISIOLOGIA UMANA - FONDAMENTI, edi-ermes,
W.J. German & C.L. Stanfield, FISIOLOGIA UMANA, EdiSES
A.C. Guyton & J.E. Hall, TRATTATO DI FISIOLOGIA MEDICA, Piccin
D.U.Silverthorn, FISIOLOGIA, UN APPROCCIO INTEGRATO, Casa Editrice Ambrosiana
M. Berne & M. N. Levy, FISIOLOGIA, Sesta edizione, Casa Editrice Ambrosiana
Conti, FISIOLOGIA UMANA, edi-ermes
D. Baldissera, FISIOLOGIA E BIOFISICA MEDICA, Poletto Editore
Manzoni, Scarnati, FISIOLOGIA ORALE E DELL’APPARATO STOMATOGNATICO, edi-ermes
D.B. Ferguson, BIOLOGIA DEL CAVO ORALE, Casa Editrice Ambrosiana.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame, in presenza, consiste in una prova scritta. Verranno somministrate domande allo studente al fine di valutare la conoscenza generale degli argomenti. Allo studente verrà chiesto di rispondere a domande che richiedono l'analisi di un fenomeno complesso, la sua razionalizzazione e l'applicazione di principi fisiologici specifici 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.
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
Sustainable Development Goals
Aims
The course provides students with the required knowledge about the organs and systems physiology. The course analyzes the mechanisms inherent cell excitability and the interaction between excitable cells, the physiology of motor and sensory systems, the integrated functioning of different organs, apparat uses and main control systems by which the human obtains and maintains homeostasis. A special focus of the concepts in the stomatognathic system is aimed at understanding the psychophysiology and the basic clinical knowledge to practice the profession. The course, organized in one semester, is divided into lectures, tutorials and seminars
Contents
Physiology of excitable cells
• Defining the structure and function of the plasma membrane: ion channels, the resting membrane potential
• Define the genesis and propagation of action potential, EPSP and IPSP, synaptic transmission
Nervous System
• Outline the responses mediated by sensory receptors - mode, location, intensity, duration.
• Describe the perception of pain - nociceptors: anatomical distribution, mechanisms of activation and sensitization
• Describe the organization of the motor system, the anatomical and functional organization of the sympathetic and parasympathetic system.
Physiology of the Cardiovascular System
• Define the electrical activity of the heart and understand the relationships between ECG and cardiac electrical events.
• Define the organization and hemodynamic of systemic circulation, homeostasis and coagulation
• Outline and be able to perform the measurement of blood pressure in humans
Physiology of respiratory system
• Define the lung activity in term of gas exchanger: the relationship between ventilation and perfusion
• Define diffusion and transport of respiratory gases in the blood. Alveolar-capillary gas exchange.
• Describe the metabolic and respiratory acidosis and alkalosis.
Physiology of the gastrointestinal system
• Describe the general functions gastrointestinal system: secretion, motility, absorption
Renal Function
• Determine the renal function in relation to the maintenance of fluid-electrolyte balance, control of extracellular volume and osmolarity, regulation of acid-base balance.
Endocrine System
• Describe the hormonal regulation, the hypothalamus-pituitary system and endocrine glands.
Physiology of the stomatognathic system
• Describe the sensory innervation of oro-facial region, the sensory innervation of the tooth
• Outline the masticatory function
Detailed program
Physiology of muscle and nerve cell-cell excitability
Plasma membrane. Permeability, diffusion, osmosis, active and passive transport across the membrane. Ion channels. Electrochemical balance and Nernst equation. Resting membrane potential. The Na⁺/ K⁺pump. Passive electrical properties of the membrane. Action Potential: origins, bases and ionic properties. Conduction of the action potential in unmyelinated and myelinated nerve fibers. Classification of nerve fibers. Elementary interactions between excitable cells. The synapses. General concepts on the synaptic transmission. The neuromuscular junction. The central synapses. Electrical events in postsynaptic neurons (EPSP and IPSP). Neuronal integration of synaptic inputs: spatial and temporal summation. Neurotransmitters, agonists and antagonists in the CNS.
Muscle physiology
The skeletal striated muscle. Structure of the contractile apparatus. The sarcomer: contractile and regulatory proteins. Excitation-contraction coupling: role of Ca² ⁺. Molecular basis and mechanics of contraction. Shock and tetanus. Isotonic and isometric contraction. Force-velocity and tension-length relationship.
Classification of skeletal muscle fibres. Biochemical characteristics, metabolic and histological properties of muscle fibres. Definition and classification of motor units. Modulation of force output by varying the firing rate and recruitment of motor units. The smooth muscle. Coupling between smooth muscle cells.
Level of detail:High. In this part of the program will be acquired basic knowledge for understanding topics of relevance.
**The nervous system -**Sensory Systems.
Organization and general mechanisms. The sensory receptors: definition and classification of receptors. Signal transduction and coding. Adequate stimulus. Adaptation. Receptive fields: mode, location, intensity, duration.
Structure of human sensory system: free nerve endings, the nociceptors and thermo receptors. Ascending pathways of somatic sensibility:the dorsal column-medial lemniscus system, the anterolateral system (spino-thalamic tract). Somatosensory cortex.
The pain. Nociceptors: anatomical distribution, mechanisms of activation and sensitization. Nociceptors somatic, deep and visceral. Central pathways of pain sensibility. Endogenous antinociceptive systems:spinal mechanisms of modulation and supraspinal descending inhibitory systems. Opioids.
Special sense organs.
Motor system control: neuronal circuits, reflex responses, voluntary movements and rhythmic activities. Organization of motor system: spinal cord, brain stem and cerebral cortex. Cerebellum and basal ganglia. The medial and lateral systems in motor control.
Motor functions of the spinal cord: spinal reflexes, muscle spindle and the stretch reflex, inverse stretch reflex, flexor reflex, the spinal preparation.
Motor functions of the brainstem and cortex; supraspinal control of the stretch reflex, posture and its maintenance. Vestibular and neck reflexes. Cortical control of movement. Motor areas of the cortex and their functional role.
Cerebellum and basal ganglia: general organization and functional role in motor control.
Autonomic nervous system
Anatomical and functional organization of the sympathetic and parasympathetic system. Chemical mediators. Organization of the autonomic reflexes. Vegetative functions of the brain stem. Central nervous control of visceral functions.
Thermo regulation: physiologic mechanisms for regulating the heat production
Level of detail: High or intermediate.
Physiology of the Cardiovascular System
With particular reference to blood coagulation and homeostasis.
The heart.
Electrical activity of the heart and ECG recordings. Cardiac action potentials. Hierarchy in rhythm generation and excitation propagation. ECG and cardiac electrical events relationship. Mechanical activity of the heart. Heart muscle. Mechanical properties. The heart pump. Cardiac cycle, cardiac output.
The control of the heart activities. Intrinsic regulation of cardiac function. Length-tension relationship and the Starling'slaw. Adjusting extrinsic (nerve and humoral) cardiac contractility and output.
The vascular system
Hemodynamics and organization of the systemic circulation. Forces acting on the circulatory system (filling pressure, hydrostatic pressure, pulsatory pressure). Laminar flow. The Poiseuille equation. Turbulent flow. Distribution of blood volume in the vascular system. The arterial and arteriolar system. Systolic diastolic and mean arterial pressure. Blood pressure measurement. Role of the arterioles in the control of flow resistance. Role of the Veins in Venous Return, influence of gravity on the pressure of the vascular system, factors enhancing venous return. The micro circulation and lymphatics system: diffusion of solutes, filtration and re-absorption, Starling's hypothesis. Structure and flow in the lymphatic vessels. Cardiovascular regulatory mechanisms. Regulation of regional blood flow. Systemic regulation of blood pressure: cardiovascular bulbar centres, baroreceptor reflexes, long-term regulation mechanisms.
Level of study: High or intermediate depending on the relevance of the topics.
Human Physiology Respiration
Lung as gas exchanger. Spirometry: lung volumes and capacities. Ventilation. Dead space. Lung mechanics. Lung-thorax mechanical coupling; origin of negative pleural pressure; pneumothorax. Pressure-Volume Curves of the Respiratory System. Role of the surfactant. Ventilation and perfusion. Pulmonary circulation.
Diffusion and transport of respiratory gases in the blood. Alveolar-capillary gas exchange. Diffusing capacity of the lung Oxygen–haemoglobin dissociation curve: influences of PCO₂, pH and temperature. Transport of CO₂in the blood. Regulation of ventilation. Hering-Breuer reflex. Respiratory response to CO₂, pH, O₂. Peripheral and central chemoreceptors.
Respiratory regulation of acid base balance. The Davenport diagram. Metabolic and respiratory acidosis and alkalosis and their compensation.
Level of study: High or intermediate depending on the relevance of the topics.
Physiology of the gastrointestinal system
General functions of the gastrointestinal system:secretion, motility, absorption
Nervous and hormonal control of digestive function Salivarysecretion. *
Mastication and swallowing process *
Gastric digestion. Control of gastric motility and secretion. Nervous and hormonal control of gastric secretion.
Digestion and intestinal absorption. The movements of the small intestine and their nervous and hormonal control. Motility of the colon. Intestinal, pancreatic and liver secretions. Composition of the intestinal and pancreatic juice. Functions of the liver and gallbladder. Biliary lipid secretion and bile composition. General information about digestion and absorption of carbohydrates, lipids and proteins.
Calcium absorption *.
* related to Physiology of the stomatognathic system
Level of study: intermediate, high on the topics covered in the Physiology of the stomatognathic system.
Renal function- Renal blood flow and its regulation.
Glomerular filtration. The filtration barrier, filtration pressure, filtration speed.
Tubular functions. Re-absorption and secretion. Re-absorption and secretion in different sections of the tubules. Renalclearance: measurement of the renal clearance; insulin clearance and glomerularfiltration rate (GFR); clearance of PAI and plasma flow; renal clearance ofurea and creatinine.
Control of extracellular volume and osmolarity. Re-absorption of water and urine concentration. Hormonal control of hydro-saline excretion.
Renal regulation of acid-base balance. Excretion of acids. Adjustment of the excretion of H⁺ions.
Level of study:intermediate. Onthis topic is expected to know of the general aspects.
Endocrine System
Generality of the endocrine glands, hormones and their action.
Level of detail: basic. It'expected to know the general organization and aspects involved in the regulatory mechanisms mentioned above.
Duration: arguments may be driven by self-learning with tutorial methods.
Special Section: Physiology of the stomatognathic system
Salivation. Secretion of water and electrolytes. Ionic mechanisms of salivary secretion. Enzyme secretion. Cellular mechanisms of control of salivary secretion. Nervous control of salivary glands.
Sensitivity of the oro-facial region
Sensory innervation of oro-facial region: the touch-pressure receptors, thermal receptors, nociceptors, receptors of the temporo-mandibular joint. Muscle and tendon receptors.
Sensory innervation of the tooth; the innervation of the periodontal ligament
The trigeminal territory. Anatomical and functional organization of the trigeminal nuclear complex. The trigeminal pain.
Taste: taste receptors, distribution and innervation.
The biomechanics of mastication. Temporo-mandibular joint. Movements of elevation and lowering of the jaw. Lateral movements.
Bone and dental structures: dento-alveolar articulation (gomphosis) and occlusion.
The muscles of mastication: muscle fiber type and motor unit and the lowering of the elevator muscles of the jaw, tension-length relationship.
Jaw movements and muscle activity during chewing.
Central integration of the sensitivity and motility of the masticatory system.
The brain stem (cranial nerve nuclei, reticular formation and mono aminergic systems).
The reflexes of the masticatory muscles: Excitation and inhibition of mastication motor neurons: synaptic effects of proprioceptive muscle afferent of the oral cavity. Reflex actions initiated by muscle proprioceptors. Degree of jaw reflexes: their role during locomotion and during chewing. Adjustment and sensitivity of the stretch reflex during mastication
The masticatory function
Masticatory cycle: during opening, closing, occlusal phase (phase of working power).
Control of mastication: local control: reflex compensation masticatory loading and unloading; central control: subcortical rhythm generator; trunk circuits-brain and cerebellar influences and the role of the cerebral cortex.
Deglutition
Voluntary and involuntary phases of swallowing. Influence of the pharyngeal phase on the breath. Neural control of swallowing. Motility of the esophagus and lower esophageal sphincter function.
Calcium homeostasis
Introduction of calcium in the diet and its absorption, calcium content in the blood, calcium deposits in the body, control of calcium excretion and balance.
Phonation: general
Level of study: high
Prerequisites
Fundamentals of physics, biochemistry, histology and nervous system anatomy, the cardiovascular anatomy, skeletal muscle anatomy, respiratory system anatomy, gastrointestinal system anatomy, histology and anatomy of the kidney, stomatognathic system anatomy.
Teaching form
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
Belfiore et al., FISIOLOGIA UMANA - FONDAMENTI, edi-ermes,
German & Stanfield, HUMAN PHYSIOLOGY, EdiSES
Klinke, Pape, Kurtz, Silbernagel, PHYSIOLOGY, EdiSES
Silverthorn, FISIOLOGIA, UN APPROCCIO INTEGRATO, Casa Editrice Ambrosiana
M. Berne & M. N. Levy, FISIOLOGIA**,** Sesta edizione, Casa Editrice Ambrosiana
Guyton & J.E. Hall, MEDICAL PHYSIOLOGY, Piccin
Manzoni, Scarnati, FISIOLOGIA ORALE E DELL’APPARATO STOMATOGNATICO, edi-ermes
D.B.Ferguson, BIOLOGIA DEL CAVO ORALE, Casa Editrice Ambrosiana
CONTI, FISIOLOGIA UMANA, edi-ermes
Semester
First semester
Assessment method
The face-to-face examination consists in a written 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.
Written exams , 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, by communication to be sent to
Sustainable Development Goals
Staff
-
Giulio Alfredo Sancini
