FISIOLOGIA INTEGRATIVA

BIO/09 - 8 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

ROSARIO GULINO
Email: rosario.gulino@unict.it
Edificio / Indirizzo: Torre Biologica "F. Latteri", torre sud, VI piano. Via Santa Sofia 97, 95123 Catania
Telefono: +39.095.4781320
Orario ricevimento: Tutti i giorni, previo appuntamento da concordare per email scrivendo a rosario.gulino@unict.it. Codice Teams: ocymv3s


Obiettivi formativi

Fornire allo studente una visione unitaria ed integrata delle funzioni dell'organismo, sotto il controllo nervoso ed endocrino.

Le funzioni del corpo sono infatti coordinate come un tutt'uno e non agiscono in modo isolato. Poichè lo studente ha già conoscenze di base sulle funzioni dei vari organi ed apparati, in questo corso si approfondiranno gli aspetti di integrazione tra di esse e il ruolo dei sistemi nervoso ed endocrino nei meccanismi di coordinamento delle funzioni, al fine di garantire l'omeostasi e le risposte comportamentali adeguate all'ambiente. Si approfondiranno in modo particolare la struttura e le funzioni del sistema nervoso centrale e periferico, con particolare attenzione ai meccanismi di integrazione sensori-motoria e di controllo dell'omeostasi attraverso il sistema vegetativo ed endocrino. Gli studenti acquisiranno anche familiarità con le funzioni superiori del cervello, e impareranno a padroneggiare la fisiologia come disciplina dinamica, comprendendo che essa contiene molte questioni ancora irrisolte e che molte delle cose che impareranno sono solo le teorie più recenti, che potranno anche subire cambiamenti con l'avanzare della ricerca.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il corso sarà articolato in lezioni frontali con la presentazione di contenuti che guideranno gli studenti nella comprensione della disciplina e nello studio più approfondito con l'ausilio dei testi consigliati. I contenuti delle lezioni saranno resi disponibili su Studium. Sulla base dell'andamento dell'epidemia di Covid-19, qualora l'insegnamento dovesse essere impartito in modalità a distanza o mista, potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto qui dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto.


Prerequisiti richiesti

Conoscenze di base di Fisiologia ed Anatomia.

Gli studenti dovranno avere già acquisito conoscenze di fisiologia cellulare, inclusi i meccanismi di trasporto attraverso la membrana plasmatica e le basi ioniche del potenziale di membrana e del potenziale d'azione. Dovranno avere conoscenze di base su ormoni, neurotrasmettitori e loro sistemi recettoriali, e sulle sinapsi. Inoltre, si richiede la conoscenza dei meccanismi fondamentali della sensibilità e delle principali funzioni degli apparati muscolo-scheletrico, digerente, respiratorio, cardiovascolare ed escretorio.



Frequenza lezioni

Obbligatoria a norma di regolamento del Corso di Laurea.

La frequenza degli studenti che assisteranno alle lezioni in presenza sarà accertata anche ai fini del rispetto delle vigenti norme anti-Covid. Qualora le condizioni lo dovessero richiedere, le lezioni potranno essere svolte anche in modalità mista o interamente telematica, e in tal caso le modalità di accertamento della presenza si adegueranno di conseguenza.



Contenuti del corso

- Organismo come sistema integrato: omeostasi e sistemi fisiologici di regolazione e controllo.

- Sistema nervoso centrale e sua organizzazione funzionale gerarchica e in parallelo. Liquido cefalo-rachidiano: caratteristiche chimico-fisiche e funzioni. Barriera emato-encefalica.

- Corteccia cerebrale: citoarchitettonica e organizzazione funzionale. Aree corticali. Connessioni intracorticali, afferenze ed efferenze. Misurazione dell'attività elettrica corticale e altri sistemi di indagine non invasiva.

- Diencefalo e sue funzioni. Il talamo: nuclei specifici e aspecifici. Aree corticali di proiezione talamica.

- Il livello di vigilanza: il sonno e le sue fasi. Ritmi elettroencefalografici. Centri nervosi coinvolti nella regolazione del sonno. Ipotesi sulle funzioni del sonno. Attività convulsiva della corteccia cerebrale.

- Tronco encefalico e midollo spinale: generalità su struttura e funzioni. Laminazione spinale e odologia. Nervi spinali e nervi cranici.

- Sistemi sensoriali: trasformazione dello stimolo in evento bio-elettrico. Recettori sensoriali: classificazione, modalità sensoriale, soglia, adattamento. Classificazione delle fibre nervose. Organi di senso.

- Sistema somato-sensoriale: recettori tattili, termici e dolorifici; propriocettori muscolari e articolari. Sensibilità epicritica e protopatica. Campi recettivi. Dermatomeri. Vie ascendenti. Corteccia somestesica. Potenziali evocati. Nocicezione.

- L'occhio e la visione: le proprietà ottiche dell'occhio. La retina e il processo di fototrasduzione. Corteccia visiva. Stereopsi.

- I sensi chimici: gusto e olfatto.

- L'orecchio e la funzione uditiva: trasmissione dei suoni all'orecchio interno. La coclea e il processo di trasduzione degli stimoli sonori. Corteccia uditiva.

- Apparato vestibolare: risposta alle accelerazioni lineari ed angolari della testa.

- Organizzazione delle funzioni motorie. Riflessi spinali: riflessi di estensione e da stiramento; l'anello alfa-gamma; riflessi flessori. Schemi motori e loro controllo.

- I sistemi a proiezione discendente: via corticospinale, rubro-spinale, reticolo-spinale, vestibolo-spinale. Emisezione spinale. Shock spinale.

- Tono muscolare e postura. Regolazione segmentale e soprasegmentale del tono muscolare. Rigidità da decerebrazione.

- Riflessi vestibolari. Cinetosi. Movimenti oculari.

- Il cervelletto: anatomia funzionale di archi-, paleo- e neo-cerebello. Effetti delle cerebellectomia.

- I gangli della base e la loro organizzazione anatomo-funzionale.

- Corteccia motoria e panoramica sul controllo dei movimenti volontari.

- Neurofisiologia del comportamento: generalità. Sistema limbico. Emozioni e loro significato funzionale. Ansia e aggressività. Motivazione, ricompensa e dipendenza. Comportamento dipsico, alimentare e sessuale.

- Funzioni nervose superiori: le aree associative corticali e i processi di integrazione. Memoria e apprendimento. Riflessi condizionati. Lateralizzazione e dominanza cerebrale. Percezione. Linguaggio. Coscienza.

- Sistemi regolatori: ipotalamo, sistema nervoso autonomo, sistema endocrino. Definizione e classificazione degli ormoni. Biosintesi, secrezione, trasporto, attivazione e inattivazione ormonale. Meccanismi d'azione degli ormoni.

- Sistema ortosimpatico e parasimpatico. Catecolamine e midollare del surrene.

- Sistemi neuroendocrini: ipotalamo e ipofisi posteriore.

- Ipofisi, ormoni adenoipofisari e assi endocrini.

- Ghiandola surrenale e risposte allo stress. Funzioni del cortisolo e dell'aldosterone.

- Cenni su prostaglandine, endorfine ed endocannabinoidi.

- Ormoni tiroidei e loro funzioni. Iper- e ipo-tiroidismo.

- Il pancreas endocrino e la regolazione della glicemia. Cenni di fisiopatologia.

- Il metabolismo fosfocalcico: metabolismo del calcio e del fosfato; fisiologia dell'osso. Paratormone, calcitonina, vitamina D, loro funzioni e interazioni. Altri ormoni che regolano l'omeostasi minerale e ossea.

- Fisiologia della riproduzione. Funzioni degli organi riproduttori femminili: ciclo ovarico, uterino e ormonale; contraccezione; fisiologia della gravidanza e del parto; controllo neuroendocrino dell'allattamento. Funzioni degli organi riproduttori maschili: anatomia funzionale del testicolo e delle vie spermatiche; spermatogenesi; ormoni sessuali maschili.



Testi di riferimento

Testi consigliati:

- Fisiologia umana - Fondamenti. Autori vari. Ed. edi-ermes.

altri testi per consultazione:

- Neurofisiologia. Autori: P. Battaglini, U. Faraguna, L. Fogassi, S. Rozzi. Ed. Edra.

- Fisiologia Medica. Autori: Guyton - Hall. Ed. Edra. Tredicesima edizione (o dodicesima).

- Fisiologia Umana - Un approccio integrato. Autore: Dee U. Silverthorn. Ed. Pearson. Ottava edizione (o settima).

- Neuroscienze - Esplorando il cervello. Autori: M.F. Bear, B.W. Connors, M.A. Paradiso. Ed. Edra. Quarta edizione.


Altro materiale didattico

Il materiale didattico (slides) sarà inserito sullo spazio Studium del docente.



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Organizzazione anatomico-funzionale del sistema nervoso centrale e perifericotesti consigliati 
2Struttura e funzioni della corteccia cerebraletesti consigliati 
3Attività elettrica corticaletesti consigliati 
4Il talamo: struttura, proiezioni e funzionitesti consigliati 
5Sonno e sua regolazione. Ritmo sonno-vegliatesti consigliati 
6Struttura e funzioni del tronco encefalico e del midollo spinaletesti consigliati 
7Sistema somato-sensoriale: recettori e loro proprietà; vie ascendenti; corteccia somestesicatesti consigliati 
8Dolore: recettori; modalità sensoriale; vie del dolore e analgesiatesti consigliati 
9Occhio e visione: ottica; fototrasduzione; vie e corteccia visivatesti consigliati 
10Sensi chimici: gusto e olfattotesti consigliati 
11Udito: orecchio esterno, medio e interno; organo del Corti; vie e corteccia uditivetesti consigliati 
12Apparato vestibolare; riflessi vestibolari e movimenti ocularitesti consigliati 
13Riflessi spinalitesti consigliati 
14Tono muscolare e posturatesti consigliati 
15Struttura e funzioni del cervellettotesti consigliati 
16Anatomia funzionale dei gangli della base: ipocinesie e ipercinesietesti consigliati 
17Corteccia motoria e organizzazione dei movimenti volontaritesti consigliati 
18Fisiologia del comportamento. Sistema limbico; emozioni; motivazionetesti consigliati 
19Funzioni superiori del cervello: apprendimento e memoria; linguaggio; percezione; coscienzatesti consigliati 
20Anatomia funzionale del sistema nervoso autonomotesti consigliati 
21Ormoni ipotalamici ed ipofisaritesti consigliati 
22Ormoni tiroideitesti consigliati 
23Ormoni surrenalicitesti consigliati 
24Controllo dell'equilibrio idro-elettroliticotesti consigliati 
25Pancreas endocrinotesti consigliati 
26Metabolismo fosfocalcico e sua regolazionetesti consigliati 
27Ciclo sessuale della donna e sua regolazione ormonale. Gravidanza; parto; allattamentotesti consigliati 
28Spermatogenesi e ormoni sessuali maschilitesti consigliati 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

Esame orale.

L'esame servirà a verificare principalmente la capacità di ragionamento e di profondo apprendimento delle logiche della disciplina, e secondariamente l'apprendimento dei contenuti dettagliati. Inoltre, concorrerà alla valutazione finale anche la verifica della proprietà di linguaggio tecnico e la capacità espressiva complessiva dello studente.

Non sono previsti esami scritti né prove in itinere.

Qualora le condizioni lo dovessero richiedere, le sedute di esame potranno essere svolte anche in modalità telematica.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

L'esame orale potrà avere inizio con domande su specifiche funzioni (as es. i riflessi spinali o il controllo dell'omeostasi del glucosio, o le funzioni dell'ipotalamo, ecc...), ma potrà poi essere indirizzato dal docente in modo da verificare se lo studente abbia appreso le integrazioni con altri sistemi e funzioni, nonché la rilevanza di tali funzioni nel contesto dell'interazione dell'organismo con l'ambiente.




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