SCIENZE BIOLOGICHE, GEOLOGICHE E AMBIENTALIBiologia Sperimentale e ApplicataAnno accademico 2023/2024

48066 - FISIOLOGIA INTEGRATIVA

Docente: ROSARIO GULINO

Risultati di apprendimento attesi

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. In caso di eventuali nuove normative o in particolari situazioni di forza maggiore, 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.

Le modalità di accertamento della presenza sono a discrezione del docente. 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.

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

- Tronco encefalico e midollo spinale: generalità su struttura e funzioni. 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.

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

- 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.

- Tono muscolare e postura.

- Riflessi vestibolari. Movimenti oculari.

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

- 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. Motivazione, ricompensa e dipendenza.

- 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 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; 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. XIV edizione (o XIII).

- 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.

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

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

La conoscenza della disciplina sarà verificata tramite un esame scritto (test vero/falso).

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.

L'esame scritto potrà essere seguito da un esame orale, a discrezione del docente o su richiesta dei singoli studenti.

Qualora condizioni di forza maggiore o nuove normative lo dovessero richiedere, potrà essere necessario/possibile cambiare le modalità di esame, anche temporaneamente o per particolari singole necessità, optando per un esame orale a distanza.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Rispondere con vero (V) oppure falso (F)


Nel sistema somatosensoriale:

__ i corpuscoli di Meissner sono a lento adattamento

__ i corpuscoli di Pacini sono a rapido adattamento

__ i termocettori del freddo sono associati a fibre Aδ

__ i nuclei talamici del complesso VP presentano organizzazione somatotopica


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