Programma del Corso di FISIOLOGIA

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1 Programma del Corso di FISIOLOGIA BIOFISICA Trasporti di acqua e soluti attraverso le membrane biologiche completo Elettrofisiologia generale: le basi ioniche del potenziale di membrana completo L'eccitabilità cellulare: potenziale di riposo e potenziale d'azione, esercitazione completo completo completo completo completo Le interazioni fra le cellule eccitabili Biofisica della contrazione muscolare Modalità della contrazione muscolare Elettromiografia APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO Principi di emodinamica, esercitazione

2 completo Fattori fisici che regolano il flusso sanguigno nel sistema circolatorio. Relazione fra pressione, flusso e resistenza, la legge di Hagen-Poiseuille. Moto laminare e moto turbolento. Parametri che determinano le resistenze vascolari. Viscosità ed ematocrito. La compliance vasale Fattori che determinano la pressione arteriosa e la creazione della differenza pressoria nel sistema circolatorio. Il significato della pressione idrostatica nel sistema circolatorio e i suoi effetti in posizione ortostatica. La relazione tra flusso e velocità di scorrimento del sangue nel letto circolatorio. Eccitabilità ed automatismo cardiaco completo Meccanismi alla base della automatismo e conduzione del potenziale d'azione cardiaco. Basi ioniche dei potenziali d azione. Meccanismi del ritardo atrio-ventricolare. Identificazione della sequenza temporale di attivazione elettrica delle varie regioni del cuore e della velocità di conduzione nelle diverse parti del sistema di conduzione. Elettrocardiogramma completo Basi fisiologiche dell'ecg, relazione esistente tra eventi elettrici dell'eccitazione cardiaca e le onde dell'ecg. Descrizione delle differenti componenti del tracciato elettrocardiografico,esercitazione,esercitazione

3 Le derivazioni elettrocardiografiche. Interpretazione a fini diagnostici dell'ecg. L'asse elettrico medio ventricolare. Il ciclo cardiaco. Meccanica cardiaca: la gittata cardiaca completo Accoppiamento elettro-meccanico nella fibra cardiaca Fattori che determinano la forza contrattile del cuore Contrazione isometrica e isotonica e la relazione lunghezza-tensione nella fibra cardiaca. Il significato della legge di Laplace applicata al cuore. Ciclo cardiaco: variazioni pressorie cardiache, arteriose e venose. Giuoco delle valvole. Il lavoro cardiaco, consumo di ossigeno e rendimento. Metodiche di misurazione della gittata cardiaca Fisiologia delle valvole cardiache, i toni cardiaci completo Meccanismi di genesi dei toni cardiaci Le modalità di auscultazione e valutazione dei toni cardiaci,esercitazione Meccanismi di regolazione della attività cardiaca

4 completo Meccanismi che consentono la modificazione della gittata cardiaca. Controllo della frequenza cardiaca e della gittata sistolica. Il controllo omeometrico ed eterometrico. Metodi di valutazione della contrattilità cardiaca. Fisiologia del sistema arterioso completo Funzione del sistema arterioso. Compliance arteriosa. Fattori che determinano la pressione arteriosa media. La pressione arteriosa di polso. Onda sfigmica e modificazioni del polso arterioso e della velocità di flusso lungo l'albero arterioso. Determinazione della pressione arteriosa completo Misurazione della pressione arteriosa. Flussimetria, uso dei flussimetri doppler, esercitzione Fisiologia del microcircolo e circolazione linfatica completo Proprietà funzionali dei capillari sistemici. Meccanismi alla base degli scambi tra sangue e liquido interstiziale. Ruolo del sistema linfatico nel controllo della concentrazione delle proteine, del volume e della pressione del liquido interstiziale. Flusso linfatico. Fattori determinanti l'edema interstiziale.

5 Controllo del flusso ematico completo Meccanismi metabolici, umorali e nervosi che consentono la regolazione del flusso ematico nei vari distretti circolatori. lezione frontale, esercitazione Meccanismi di regolazione della pressione arteriosa completo Meccanismi di regolazione della pressione arteriosa a breve, medio e lungo termine. Meccanismi riflessi, barocettivi e chemocettivi. Il sistema reninaangiotensina. Il sistema reni-liquidi corporei. La fisiologia del sistema venoso completo Differenza pressoria alla base del ritorno venoso (pressione media di riempimento e pressione atriale). Flebogramma Valutazione combinata delle curve di funzionalità cardiaca e del ritorno venoso. I fattori ausiliari che influenzano il ritorno venoso e la gittata cardiaca e i meccanismi di compenso. lezione frontale lezione frontale Fisiologia dei circoli sanguigni distrettuali completo Fattori che influenzano e meccanismi che regolano il flusso nella circolazione coronaria, cutanea, muscolare e cerebrale lezione frontale Gli aggiustamenti cardio-circolatori durante la attività fisica completo lezione frontale

6 Meccanismi alla base della modificazione dei parametri cardio-circolatori durante l'esercizio fisico APPARATO RESPIRATORIO Meccanica respiratoria-lavoro respiratorio completo Meccanismi di modificazione del volume polmonare, movimenti di aria e pressioni che lo determinano. Accoppiamento toraco-polmonare. Pressione intrapleurica. La retrazione elastica del polmone e del torace. Tensione superficiale e surfattante. Legge di Laplace applicata all'alveolo. Interdipendenza alveolare. Andamento temporale della pressione intrapleurica, intrapolmonare, del flusso e del volume respiratorio durante il ciclo respiratorio. La relazione volume-pressione in condizioni statiche, curve di rilasciamento e concetto di compliance Modificazioni della compliance in alcune patologie di tipo restrittivo. Resistenza delle vie aeree e regolazione neuroumorale. Compressione dinamica delle vie aeree. Compliance dinamica e diagramma pressione volume durante il ciclo respiratorio, contributo delle resistenze elastiche e viscose. Il lavoro respiratorio. Modificazioni dei tracciati in caso di patologie restrittive od ostruttive. lezione frontale Volumi e capacità polmonari e loro determinazione completo Ripartizione dei volumi polmonari. Misura dei volumi polmonari, spirometro e spirometria, Tecniche per la misurazione della capacità funzionale residua, volume lezione frontale, esercitazione

7 residuo e capacità polmonare totale. Spazio morto anatomico e fisiologico e misura Volume minuto respiratorio, ventilazione polmonare, alveolare e dello spazio morto. Capacità vitale forzata, determinazione del volume massimo espirato al secondo e modificazioni di tipo restrittivo ed ostruttivo Effetto della gravità sulla ventilazione alveolare. La circolazione polmonare e bronchiale completo Emodinamica polmonare. Flusso, pressione e resistenza. Regolazione passiva ed attiva del flusso sanguigno polmonare. Distribuzione del flusso sanguigno ed effetti della gravità. Le zone di West. Bilancio idrico nel polmone, ruolo dei linfatici, fattori che determinano edema polmonare. Misura degli shunt anatomici e fisiologici Scambi gassosi alveolo-capillari completo Composizione e pressioni parziali nell'aria atmosferica, inspirata ed alveolare. Diffusione dell'ossigeno e dell'anidride carbonica. Legge della diffusione e fattori che influenzano la velocità di diffusione. Transfer gassoso a diffusione e perfusione limitata, Misura della capacità di diffusione polmonare. Rapporto ventilazione-perfusione e sua distribuzione regionale. Scambi gassosi e pressioni parziali con rapporto ventilazione perfusione normale ed alterato. Compensazione degli squilibri ventilazione-perfusione. Misurazione dell'emogas arterioso lezione frontale lezione frontale

8 Trasporto dei gas respiratori nel sangue completo Trasporto dell'ossigeno. Curva di dissociazione dell'ossiemoglobina, analisi della curva e suo significato fisiologico. Fattori che influenzano la curva di dissociazione dell'ossiemoglobina. Effetto Bohr e suo significato fisiologico. Trasporto dell'anidride carbonica. Curva di dissociazione dell'anidride carbonica. Effetto Haldane e suo significato fisiologico. Metabolismo cellulare e fabbisogno di ossigeno, Il quoziente respiratorio, Apporto di O2 ai tessuti ed utilizzazione dell'ossigeno nei diversi organi. Effetti dell'ischemia, ipossia arteriosa e anemia sull'apporto di O2 ai tessuti Ossigenoterapia. lezione frontale La neurogenesi del respiro completo lezione frontale Organizzazione e funzionamento dei centri respiratori, centro respiratorio bulbare, apneustico e pneumotassico. Basi della ritmogenesi.. Meccanismi di regolazione chimici e d'altra natura della attività respiratoria completo lezione frontale Controllo della ventilazione da parte dei chemocettori centrali e periferici. Effetti respiratori dell'alta quota. Ruolo dei recettori polmonari, bronchiali e della parete toracica nella regolazione dell attività respiratoria e nella ridistribuzione del flusso ematico e della

9 ventilazione. Insufficienza respiratoria. Ritmi respiratori anormali e nel sonno Gli aggiustamenti respiratori durante l' attività fisica Meccanismi che consentono gli adattamenti respiratori durante l'esercizio fisico. APPARATO URINARIO Ruolo dei vari componenti del nefrone nella formazione dell'urina Caratteristiche anatomo funzionali dei vari componenti del nefrone. Funzioni renali di filtrazione, riassorbimento e secrezione. Clearance renale. I meccanismi di formazione dell'urina: filtrazione glomerulare Composizione dell'ultrafiltrato glomerulare, Caratteristiche della barriera di filtrazione glomerulare. Fattori che determinano l'ultrafiltrazione. Definizione di VFG e clearance dell'inulina, clearance della creatinina. Fattori che determinano il flusso ematico renale, la clearance del PAI e flusso plasmatico renale, la frazione di filtrazione. Controllo fisiologico della filtrazione glomerulare e del flusso ematico renale. Autoregolazione della VFG e del flusso ematico renale. Bilancio glomerulotubulare I meccanismi di formazione dell'urina: riassorbimento e secrezione tubulare, escrezione Misura del riassorbimento e della

10 secrezione tubulare in base alla clearance renale, carico filtrato, carico escreto e carico riassorbito o secreto. Meccanismi attivi e passivi, concetto di trasporto massimo. Riassorbimento e secrezione nei diversi tratti del nefrone. Regolazione del riassorbimento tubulare. Destino dei più importanti componenti del plasma nel passaggio attraverso il rene Glucosio:Riassorbimento del glucosio, soglia renale per il glucosio, curva di titolazione del glucosio, glicosuria. Bilancio di urea, Na, K, Ca, P, Mg. completo Contributo del rene all'equilibrio idrico-salino I liquidi corporei e la funzione renale, assunzione ed escrezione di liquidi. Determinazione dei volumi dei compartimenti idrici corporei. Introduzione di liquidi iso, ipo o iperosmolari. Il trasporto di acqua e soluti lungo il nefrone. Meccanismi renali per la diluizione e concentrazione dell'urina. il meccanismo di moltiplicazione controcorrente. Quantificazione della capacità renale di diluire e concentrare l'urina: la clearance dell'acqua libera e la clearance osmolare. Azioni dell'adh sul rene. Controllo osmotico ed emodinamico della secrezione di ADH. Meccanismo della sete. Controllo del volume del liquido extracellulare e regolazione dell'escrezione renale di NaCl. Sistema reniona-angiotensina.aldosterone, peptide atriale natriuretico. Contributo del rene alla regolazione della volemia e della pressione arteriosa

11 completo Natriuresi e diuresi da pressione. Concetto di volume circolante effettivo (VCE), Recettori di volume. Segnali che controllano l'escrezione renale di acqua e NaCl: nervi simpatici renali, sistema reniona-angiotensina.aldosterone, peptide atriale natriuretico. Controllo dell'escrezione di sodio in condizioni di normale VCE, in condizioni di espansione e di riduzione del volume. Equilibrio acido-base e sua regolazione, completo Le difese contro le variazioni del ph, i sistemi tampone. L'equazione di Henderson-Hasselbach. Curva di titolazione del sistema tampone del bicarbonato. Regolazione respiratoria dell'equilibrio acido-base. Il controllo renale dell'equilibrio acidobase. Quantificazione della capacità acidificante del rene: riassorbimento del bicarbonato, eliminazione acidità titolabile, eliminazione ione ammonio. Determinazione delle acidosi e alcalosi respiratorie e metaboliche e meccanismi di compenso. La minzione Riempimento della vescica e tono vescicale. Il riflesso della minzione. Controllo da parte dei centri superiori. APPARATO DIGERENTE I requisiti nutrizionali, qualitativi e quantitativi dell'organismo nei vari stadi della vita

12 completo Controllo neurormonale dell'assunzione di liquidi ed alimenti Le funzioni del canale alimentare: motilità, secrezione, digestione, assorbimento Meccanismi di regolazione: il SNC, il cervello enterico e gli ormoni gastrointestinali Il ruolo del fegato nella nutrizione e nel metabolismo intermedio Bioenergetica, metabolismo basale e d'attività Termoregolazione IL SISTEMA ENDOCRINO Varie modalità di azione degli ormoni

13 completo Gli ormoni ipotalamici e gli ormoni adenoipofisari Le ghiandole endocrine controllate dall'asse ipotalamo-ipofisario Il controllo ormonale della glicemia Il controllo della calcemia: le paratiroidi Funzioni endocrine del timo e della epifisi Controlli ormonali sull'accrescimento SISTEMA NERVOSO Organizzazione morfo-funzionale del sistema nervoso centrale e periferico Organizzazione anatomo-funzionale dei sistemi sensitivi

14 completo Cellule recettoriali e trasduzione di varie forme di energie Fisiologia della visione, dell'udito e della fonazione Determinazione del campo visivo e della acuità visiva, esercitazione Audiometria, esercitazione Fisiologia del gusto ed olfatto Fisiologia della sensibilità somatoviscerale: tattile, termica, propiocettiva e dolore Organizzazione del sistema motorio: componenti maggiori

15 Meccanismi spinali di coordinazione motoria: azione riflessa, ruolo degli interneuroni Valutazione dei riflessi spinali Postura e locomozione: sistema posturale mediale e riflessi vestibolari Organizzazione del movimento volontario: aree corticali, via cortico-spinale Sistemi di controllo motorio: cervelletto, gangli della base Organizzazione anatomo-funzionale della corteccia cerebrale Elettroencefalogramma, esercitazione Il sistema limbico

16 completo Funzioni nervose superiori: sonno, linguaggio, memoria Plasticità sinaptica, fattori neurotrofici, processi di invecchiamento e morte cellulare Funzioni della glia