Summary of Functional Adaptation To Environmental Challenges

Course Syllabus

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Obiettivi

L’obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire le conoscenze riguardo i meccanismi funzionali con cui gli esseri viventi si adattano alla variabilità ambientale. In particolare, il corso mira a fornire allo studente le seguenti competenze:

A. Conoscenza e capacità di comprensione. Il corso presenta una panoramica dei principali concetti della fisiologia animale comparata e ambientale, dal livello cellulare a quello di sistema.

B. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Le conoscenze acquisite sono necessarie per proseguire gli studi di materie affini.

C. Autonomia di giudizio. L'acquisizione dei concetti e delle nozioni fondamentali è necessaria per formarsi un'opinione critica su argomenti attinenti alla fisiologia dell'adattamento degli organismi animali all'ambiente.

D. Abilità comunicative. Capacità di esporre i concetti fondamentali con linguaggio appropriato.

E. Capacità di apprendimento. Il corso permetterà di proseguire studi e approfondimenti di carattere personale.

Contenuti sintetici

Il corso dopo un’iniziale trattazione di aspetti generali sulle funzioni organiche illustra più nello specifico i meccanismi funzionali con cui gli esseri viventi si adattano alla variabilità ambientale.

Introduzione al corso
Neurofisiologia comparata e ambientale.
Ritmi biologici e termoregolazione.
Sistemi cardiovascolari.
Fisiologia comparata della respirazione.
Osmoregolazione ed escrezione

Programma esteso

Modulo I

Introduzione al corso.
Ambienti terrestri e acquatici. Aspetti energetici e dimensionali. Implicazioni per la locomozione animale.
Neurofisiologia comparata e ambientale.
Evoluzione dei Sistemi Nervosi.
Fisiologia comparata dei sistemi sensoriali. Argomenti scelti di neuroetologia (p.es. orientamento e migrazione).
Ritmi biologici e Termoregolazione.
Ritmi biologici e loro dipendenza dai fattori ambientali. Ruolo del sistema endocrino.
Termoregolazione in relazione alle oscillazioni ambientali e ai ritmi circadiani. Termoregolazione in ambienti estremi.

Modulo II

Sistemi cardiovascolari.
Sistemi circolatori nei Vertebrati e Invertebrati. Funzione cardiaca. Regolazione sistemica e locale.
Fisiologia comparata della respirazione.
Scambi gassosi e pigmenti respiratori. Controllo della ventilazione e regolazione del pH ematico.
Fisiologia comparata della respirazione ed adattamenti speciali (p.es. immersione prolungata).
Osmoregolazione ed escrezione.
Sistemi di filtrazione/assorbimento o secrezione. Meccanismi di escrezione dell’ azoto.
Principi generali dell'osmoregolazione. Osmoregolazione in ambienti estremi.

Prerequisiti

Concetti generali dei corsi di Fisiologia Generale e dei Sistemi e di Zoologia.

Modalità didattica

Il corso è suddiviso in due moduli, tutte le lezioni sono svolte in presenza.

Modulo I

11 lezioni (10 da 2 ore e 1 da 1 ora) svolte in modalità erogativa in presenza.

Modulo II

8 lezioni (7 da 2 ore e 1 da 1 ora) svolte in modalità erogativa in presenza;
3 lezioni da 2 ore svolte in modalità interattiva in presenza.

Le lezioni saranno registrate e rese disponibili attraverso E-learning, insieme a diapositive, articoli e altro materiale (via Forum).

Materiale didattico

Files pdf e lezioni registrate su E-learning.

Testi di riferimento:

Willmer et al., Fisiologia ambientale degli animali, Zanichelli.
Randall et al., Fisiologia Animale, Zanichelli.
Sherwood et al., Fisiologia degli animali, Zanichelli.
Ladd-Prosser (ed.). Comparative Animal Physiology (2 voll.)
Schmidt-Nielsen. Animal Physiology.

Periodo di erogazione dell'insegnamento

Secondo semestre.

Modalità di verifica del profitto e valutazione

Esame orale. Non sono previste prove in itinere.

L'esame inizia con l'esposizione da parte dello studente di un argomento a sua scelta, tra quelli trattati nel corso.

Prendendo spunto da questo, la discussione viene estesa ad altri argomenti del corso, al fine di determinare il livello di comprensione della materia da parte dell'esaminando.

A richiesta, è possibile svolgere l'esame in lingua inglese.

Orario di ricevimento

Prendere appuntamento tramite E-mail.

Prof. Francesco Lodola (francesco.lodola@unimib.it)
Prof. Andrea Becchetti (andrea.becchetti@unimib.it)

Sustainable Development Goals

ISTRUZIONE DI QUALITÁ | VITA SOTT'ACQUA | VITA SULLA TERRA

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Aims

A. Knowledge and understanding. The course presents a general view of the main concepts of comparative and environmental animal physiology, from the cellular to the system level.

B. Applied knowledge and understanding. The fundamental notions are indispensable to pursue further studies in the related fields.

C. Making judgements. A comprehension of the logic and concepts of environmental physiology will enable the student to make a personal critical opinion on related matters.

D. Communication skills. The student will learn to properly communicate thefundamental concepts and notions.

E. Learning skills. The thorough personal understanding acquired during the course is necessary to proceed with personal studies.

Introduction to the course.
Comparative and environmental neurophysiology.
Biological rhythms and thermoregulation.
Cardiovascular systems.
Comparative physiology of respiration.
Osmoregulation and excretion.

Detailed program

Module I

Introduction to the course.
Different types of environment. General energetic and dimensional aspects. Implications for animal locomotion.
Comparative and Environmental Neurophysiology.
Evolution of the Nervous Systems.
Comparative physiology of sensory systems and aspects of neuroethology (e.g., orientation and migration).
Biological rhythms and Thermoregulation.
Biological rhythms and their dependence on environmental factors. Role of endocrine factors.
Thermoregulation in relation with the environmental oscillations and the circadian rhythms. Thermoregulation in extreme environments.

Module II

Cardiovascular systems.
Circulation in Vertebrates and Invertebrates. Cardiac function. Systemic and local regulation.
Comparative physiology of respiration.
Gas exchange and respiratory pigments. Control of ventilation and blood pH regulation.
Comparative physiology of respiration and special adaptations (e.g., prolonged immersion).
Osmoregulation and excretion.
Filtrazione/absorption and secretion systems. Mechanisms of nitrogen excretion.
Osmoregulation: general principles and osmoregulation in extreme environments.

Prerequisites

General concepts of General Physiology, Systems Physiology and Zoology.

Teaching form

The course is divided into two modules, with all lessons conducted in person.

Module I

11 lessons (10 of 2 hours each and 1 of 1 hour) conducted in a lecture format in person.

Module II

8 lessons (7 of 2 hours each and 1 of 1 hour) conducted in a lecture format in person;
3 lessons of 2 hours each conducted in an interactive format in person.

The lessons will be recorded and made available through E-learning, along with slides, articles, and other materials (via Forum).

Textbook and teaching resource

Pdf files and registered lessons on E-learning.

Reference textbooks:

Willmer et al., Environmental Animal Physiology.
Randall et al., Animal Physiology.
Sherwood et al., Animal Physiology
Ladd-Prosser (ed.). Comparative Animal Physiology (2 voll.)
Schmidt-Nielsen. Animal Physiology.