FONDAMENTI DI FISIOLOGIA GENERALE

BIO/09 - 6 CFU - 2° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

VENERA CARDILE
Email: cardile@unict.it
Edificio / Indirizzo: Dipartimento di Scienze Biomediche e Biotecnologiche, Torre Biologica, Via Santa Sofia 97-95123 Catania
Telefono: 0954781318
Orario ricevimento: martedì e mercoledì 10-12


Obiettivi formativi

Il corso permette allo studente di acquisire le conoscenze inerenti le funzioni vitali dell'uomo e i meccanismi cellulari dei principali sistemi biologici. Analizza il funzionamento integrato dei diversi organi, apparati e sistemi di controllo mediante i quali l'organismo vivente ottiene e mantiene l'omeostasi del suo mezzo interno.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Verifiche scritte durante il corso delle lezioni e colloqui orali negli appelli indicati in calendario d'esami


Prerequisiti richiesti

Conoscenze di base di Chimica, Fisica e Biologia.



Frequenza lezioni

Obbligatoria



Contenuti del corso

Membrane cellulari

Composizione, organizzazione, asimmetrie strutturali – Giunzioni intercellulari.

Scambi tra cellule ed ambiente

Diffusione semplice attraverso le membrane – Diffusione attraverso canali: selettività dei canali, canali di leakage (“sempre” aperti ) e canali gated (dotati di “porte”), canali idrici (acquaporine) - Trasporti mediati: carriers di membrana, diffusione facilitata, trasporti attivi primari e secondari - Spostamento di acqua attraverso le membrane: osmosi - Trasporti vescicolari: fagocitosi, pinocitosi, esocitosi – Scambi attraverso gli epiteli.

Flussi ionici ed effetti elettrici

Equilibri ionici – Potenziale di diffusione e potenziale di equilibrio – Proprietà elettriche delle membrane – Genesi del potenziale di membrana.

Cellule eccitabili

Caratteristiche del potenziale di azione: refrattarietà, accomodazione – Conduzione dei segnali lungo le fibre nervose: velocità, mielinizzazione – Proprietà elettriche di membrana delle fibre miocardiche di pacemaker e di quelle aspecifiche – Fibre muscolari scheletriche e lisce: aspetti elettrici, meccanici e metabolici della contrazione – Gli ioni Ca2+ nella contrazione muscolare.

Comunicazione tra cellule

Meccanismi, modulazione e controllo della comunicazione endocrina: ormoni, recettori, secondi messaggeri – Comunicazione sinaptica: sinapsi elettriche e chimiche, meccanismi pre- e post-sinaptici, neurotrasmettitori e neuromodulatori, sommazione spazio-temporale, plasticità (LTP ed LTD) – Sinapsi neuro-muscolare.

Codificazione delle informazioni sensoriali

Complessi recettoriali: classificazioni, definizione di stimolo, soglia e campo recettivo - Meccanismi di trasduzione e codificazione – Sensibilità recettoriale – Riflessi spinali.

Controllo delle funzioni vegetative

Organizzazione del sistema nervoso – Programmi integrati: funzioni ipotalamiche.

Apparato cardio-circolatorio

Sangue: composizione, funzioni, trasporto dei gas, emopoiesi.

Emodinamica (velocità, pressione, resistenze, regimi di flusso) – Funzioni delle arterie: proprietà elastiche, polso arterioso – Controllo distrettuale e sistemico delle resistenze periferiche - Scambi capillari – Ritorno venoso

Funzione cardiaca: automatismo, proprietà meccaniche ed elettriche, regolazione intrinseca ed estrinseca.

Ventilazione

Ventilazione in ambiente acquatico e terrestre - Aspetti meccanici della ventilazione polmonare: spazi morti, volumi respiratori, pressione intrapleurica ed alveolare, compliance, tensione superficiale - Diffusione alveolo-capillare – Controllo della ventilazione: centri bulbo-pontini, ritmicità intrinseca, regolazione chimica e meccanica.

Regolazione dell’ambiente interno

Meccanismi renali: filtrazione, riassorbimento, secrezione – Escrezione delle scorie metaboliche - Bilancio idrico: concentrazione delle urine - Controllo di volume, osmolarità ed equilibrio acido-base delle soluzioni corporee.

Digestione

Apparato digerente: motilità, secrezioni e assorbimenti - Pancreas esocrino - Ruolo della bile - Controllo nervoso e chimico delle funzioni gastrointestinali.



Testi di riferimento

D.U. Silverthorn, Fisiologia umana, Casa Editrice Ambrosiana;

R. Hill, G. Wyse, M. Anderson, Fisiologia animale, Zanichelli;

D. Schimdt-Nielsen, Fisiologia animale, Piccin.


Altro materiale didattico

Verrà fornito materiale didattico suppletivo: articoli scientifici, monografie e diapositive delle lezioni su file Power Points.



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Membrane cellulari - Scambi tra cellule ed ambiente - Flussi ionici ed effetti elettrici - Cellule eccitabiliSilverthorn, Fisiologia umana, Casa Editrice Ambrosiana 
2Comunicazione tra cellule - Codificazione delle informazioni sensoriali - Controllo delle funzioni vegetativeHill, Wyse, Anderson, Fisiologia animale, Zanichelli 
3Apparato cardio-circolatorio - Ventilazione - Regolazione dell’ambiente interno - DigestioneSchimdt-Nielsen, Fisiologia animale, Piccin 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

Verifiche scritte durante il corso delle lezioni ed esami orali nelle date degli appelli indicati nel calendario di esami.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

Sinapsi elettriche e chimiche; Potenziale di membrana a riposo e potenziale d'azione; Trasporto gas nel sangue; Ventilazione/perfusione; Assorbimento dell'acqua e sua regolazione a livello renale; La contrazione muscolare, ecc.




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