Course Syllabus
Obiettivi
• Fornire conoscenze di base circa la funzione del sistema cardiovascolare e il suo controllo omeostatico
• Correlare i principi di fisiologia alle condizioni di patologia cardiovascolare, alla loro diagnosi e trattamento
• Illustrare l’applicabilità alla clinica di importanti concetti di fisiologia cardiovascolare
Contenuti sintetici
• Fisiologia del cuore e suoi adattamenti in condizione di salute e malattia
• Fisiologia dei circoli sistemico e polmonare
• Regolazione della funzione cardiovascolare
• Metodi di misura della funzione cardiovascolare
Programma esteso
• Il cuore .
• Aspetti strutturali e funzionali dell’eccitazione cardiaca – in ciclo elettrico del cuore (con riferimento al segnale ECG)
• Aspetti strutturali e funzionali dell’accoppiamento eccitazione-contrazione e sua modulazione (inotropismo, lusitropismo)
• Il ciclo meccanico del cuore (sui piani pressione/tempo e pressione/volume) – definizione di funzione sistolica e diastolica, accoppiamento sisto-diastolico
• Lavoro meccanico e chimico del cuore – Relazione con il consumo di O2 (efficienza miocardica)
• Adattamenti a variazioni del pre- e post-carico in condizioni di salute e malattia
• Principi di misura della funzione sistolica e diastolica con metodi invasivi e di imaging.
• Il circolo sistemico:
• Dinamica delle grandi arterie: meccanismo “windkessel”, polso di pressione e sua propagazione
• Piccole arterie: regulazione delle resistenze periferiche (intrinseca, nervosa, paracrina)
• Relazione pressione/flusso nel circolo sistemico
• Determinanti della filtrazione/riassorbimento capillare – meccanismi di edema
• Ritorno venoso: meccanismi, omeostasi attiva del pre-carico
La componente cardiaca del circolo sistemico: Il circolo coronarico
• Struttura: vasi supepicardici e intramurali
• Profili di flusso nelle coronarie sin e dx – fasicità del flusso al cuore sinistro
• Stress di parete e “pressione di collabimento” del circolo intramurale
• Riserva di flusso coronarico e suo reclutamento
• Regolazione paracrina e nervosa del flusso coronarico (ridondanza e feed-forward)
• Flusso coronarico durante l’esercizio in condizioni di normalità e di ostruzione prossimale (angor da sforzo)
• Circolazione polmonare
• Peculiarità strutturali e conseguenze funzionali
• Resistenze vascolari polmonari: definizione, regolazione e misura
• Regolazione della funzione cardiovascolare.
• Omeostasi pressione/volume del circolo sistemico (meccanismi nervosi ed endocrini)
• Adattamenti alla richiesta fisiologica (esercizio, gravità, gravidanza, etc)
Prerequisiti
- Familiarità con i contenuti del modulo Fondamenti di fisiologia umana (Profs. Sancini and Rivolta)
- Conoscenza della lingua Inglese
Modalità didattica
- Erogativa (60%) intervallata ad interattiva (40%, discussione di tracciati, casi etc.).
Tutte le attività del corso verranno tenute in lingua Inglese
Materiale didattico
- Basic Cardiovascular Physiology (Pagliaro et al) River Publishers 2020 - available as on-line resource at: https://login.proxy.unimib.it/login?url=https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN=2634437&lang=it&site=eds-live&scope=site
- Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 12 edition. Saunders Elsevier 2011, Unit III (The Heart) and IV (The Circulation)
- Mohrman DE, Heller LJ. Cardiovascular Physiology 9th edition. McGraw Hill 2018
Periodo di erogazione dell'insegnamento
1° Semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Domande relative al modulo verranno inserite nei questionari del Curriculum Cardiovascolare e formulate durante l'esame orale del CV Track.
Orario di ricevimento
Ore di ufficio su prenotazione (email a antonio.zaza@unimib.it)
Sustainable Development Goals
Aims
• To provide basic understanding of the function of cardiovascular system and its homeostatic control
• To relate physiologic principles to cardiovascular disease states, diagnosis and treatment
• To illustrate clinical applications of important physiology concepts
Contents
• Cardiac physiology and adaptations (in health and disease)
• Physiology of the systemic and pulmonary circulations
• Regulation of cardiovascular function
• Methods of measurement of cardiovascular function
Detailed program
The heart
Structural and functional aspects of cardiac excitation - the electrical cycle (with reference to ECG)
Structural and functional aspects of cardiac excitation-contraction coupling and its modulation (inotropy, lusitropy)
The cardiac mechanical cycle (on pressure/time and pressure/volume planes) – definition of “systolic” and “diastolic” functions and their coupling.
Cardiac “mechanical” and “chemical” work - relation to cardiac O2 consumption (myocardial efficiency)
Cardiac adaptation to preload and afterload changes in health and disease
Principles of cardiac (systolic and diastolic) functional measurements (invasive and imaging).
The systemic circulation:.
Large arteries dynamics: windkessel mechanism, pressure pulse and its propagation
Small arteries: regulation of peripheral resistance (intrinsic, neural, paracrine)
Systemic pressure/flow relationship
Determinants of capillary filtration/reabsorption balance – mechanisms of “edema”
Mechanisms of venous return (preload maintenance and regulation)
The coronary circulation
Subepicardial and intramural vessels
Left vs right flow profiles – phasic LV flow
Wall stress and extravascular compression- concept of “closure pressure”
Coronary flow reserve and its recruitment
Paracrine and neural regulation (redundancy and feed-forward)
Coronary flow during exercise (consequences of proximal obstruction)
The pulmonary circulation
Structure-function peculiarities
Pulmonary vascular resistance : definition, regulation and measurement
Regulation of cardiovascular function
Pressure / volume homeostasis (neural and endocrine)
Adaptation to physiologic demand (exercise, gravity, pregnancy etc)
Prerequisites
- Fundamentals of human physiology module (by Profs. Sancini and Rivolta)
- English language
Teaching form
- Frontal teaching (about 60%) and interaction with the audience (tracing and case discussion, about 40%)
All course activities will be held in English
Textbook and teaching resource
- Basic Cardiovascular Physiology (Pagliaro et al) River Publishers 2020 - available as on-line resource at: https://login.proxy.unimib.it/login?url=https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN=2634437&lang=it&site=eds-live&scope=site
- Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 12 edition. Saunders Elsevier 2011, Unit III (The Heart) and IV (The Circulation)
- Mohrman DE, Heller LJ. Cardiovascular Physiology 9th edition. McGraw Hill 2018
Semester
1st semester
Assessment method
Questions concerning this module will be included in the written questionnaires of the CV track. Questions during the CV track oral exam
Office hours
Office hourse on appointment (email to antonio.zaza@unimib.it)
