Facoltà di Medicina e Chirurgia - Corso di Laurea Specialistica in Odontoiatria e Protesi Dentaria

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1 Università degli Studi dell Insubria Corso integrato: FISIOLOGIA Disciplina: FISIOLOGIA UMANA - NEUROFISIOLOGIA GENERALE E DELL APPARATO STOMATOGNATICO Docente: Prof.ssa Daniela NEGRINI Dott. Andrea MORIONDO Recapito: daniela.negrini@uninsubria.it andrea.moriondo@uninsubria.it Programma: La Fisiologia studia le funzioni vitali dell'uomo e analizza come l'organismo vivente ottenga e mantenga l'omeostasi del suo mezzo interno a livello molecolare, cellulare e tissutale, nel contesto delle modificazioni dell'ambiente circostante. Attività formativa lezioni frontali, esercitazioni pratiche Obiettivo sarà quello di fornire ai laureandi tutte le informazioni necessarie per comprendere, le modalità di funzionamento dei vari organi e sistemi dell organismo in condizioni normali nonché del loro controllo da parte del sistema nervoso centrale e autonomo e del sistema endocrino. Suddivisione compartimenti corporei; Biofisica del sangue e dei liquidi corporei Elettrofisiologia cellulare Sistemi sensoriali Funzioni della corteccia cerebrale Controllo motorio e della postura Nuclei della base e cervelletto Ipotalamo e sistema limbico Sistema nervoso vegetativo Muscolo e locomozione Miocardio e sistema circolatorio Sistema respiratorio Sistema escretore Equilibrio acido-base Metabolismo energetico Termoregolazione Sistema digerente Sistema endocrino Nel dettaglio: Sangue Funzioni generali. Velocità di sedimentazione. Ematocrito. 1

2 Università degli Studi dell Insubria Plasma e siero. Elettroliti, proteine ed altri composti organici. Le soluzioni fisiologiche. Elementi corpuscolati del sangue. Eritrociti: forma, dimensioni, conteggio, ciclo vitale, emolisi. La coagulazione. Sistema Circolatorio Distribuzione del volume di sangue (grande e piccolo circolo, cuore, arterie, capillari, vene). Velocità, sezione e pressione media nei vari tratti. Statica del circolo Caratteristiche meccaniche dei vasi. Legge di Laplace applicata ai vasi. Legge di Bernoulli applicata al sistema circolatorio. Ipotensione ortostatica. Dinamica del circolo. Fattori che determinano il moto di un fluido. Legge di Poiseuille (significato fisiologico). Moto laminare e turbolento. Misura della pressione sanguigna. Onda sfigmica. Pressione minima, massima, media, pulsatoria: fattori che le determinano. Distribuzione della pressione nei distretti del grande e piccolo circolo. Velocità dell'onda sfigmica, tempo di circolo. Scambi di liquido e soluti tra capillari e tessuto interstiziale. Diffusione e convezione. Controllo del volume interstiziale. Meccanismo di formazione della linfa. Sistema linfatico. Regolazione nervosa ed umorale della pressione arteriosa. Regioni speciali. Cuore Circolo polmonare. Circolo coronarico. Autoritmicità e conducibilità del muscolo cardiaco Localizzazione del pace-maker. 2 Potenziale di riposo e potenziale d'azione nelle cellule miocardiche indifferenziate e pace-maker. Significato generale dell'elettrocardiogramma. Controllo della ritmicità cardiaca. Recettori, vie afferenti, centro cardioregolatore, vie efferenti. Meccanica cardiaca. Meccanismi valvolari. Pressione e volume ventricolare durante il ciclo cardiaco. Gettata cardiaca.

3 Università degli Studi dell Insubria Lavoro del cuore. Rendimento del cuore. Sistema Respiratorio Composizione dell'aria atmosferica e pressioni parziali dei gas. Spirometria e volumi polmonari statici. Ventilazione polmonare e alveolare. Statica. Diagramma pressione-volume del polmone e della parete toracica a rilasciamento. Depressione intrapleurica. Pneumotorace: chiuso, aperto, valvolare. Dinamica. Lavoro respiratorio Scambi di gas. Consumo di O 2 e produzione di CO 2. Quoziente respiratorio. Composizione dell'aria alveolare. Equazione dell'aria alveolare. Diffusione alveolo-capillare dei gas respiratori. Trasporto dell'o 2 nel sangue. Curve di dissociazione dell'emoglobina e della mioglobina per l'o 2. Effetto di ph, CO 2, temperatura e DPG sulla curva di dissociazione. Anemie. Cianosi. Trasporto di CO 2 nel sangue. Curve di dissociazione del sangue per la CO 2. Rapporto ventilazione-perfusione. Sistema escretore Regolazione nervosa della ventilazione. Volume e composizione ionica dei compartimenti intracellulare ed extracellulare. Filtrazione glomerulare. Composizione del filtrato glomerulare. Autoregolazione glomerulare. Epurazione plasmatica (clearance). Concentrazione soglia e carico tubulare massimo. Tubulo contorto prossimale. Assorbimento di acqua, Na +, Cl -, bicarbonati, aminoacidi, glucosio, urea. Secrezione di H + e sostanze organiche. Ansa di Henle. Sistema di moltiplicatore in controcorrente della concentrazione ionica. Osmoticità del liquido tubulare ed interstiziale peritubulare nei vari distretti dell'ansa. Funzione dei vasa recta. 3

4 Università degli Studi dell Insubria Tubulo contorto distale e dotto collettore. Assorbimento facoltativo di acqua e soluti. Controllo ormonale. Equilibrio acido base Sistemi tampone dell'organismo. Principio isoidrico. Descrizione dell'acidosi e dell'alcalosi fisse e respiratorie Regolazione respiratoria e renale del ph del sangue. Metabolismo energetico Sorgenti energetiche: meccanismo alattacido, lattacido glicolitico e aerobio. Potere calorico degli alimenti ed equivalente calorico dell'o 2. Debito di ossigeno. Metabolismo basale, di riposo e durante esercizio. Metabolismo specifico dei vari organi. Attività metabolica cerebrale. Muscolo e locomozione Funzione motrice e frenante dei muscoli scheletrici. Elementi elastici in serie ed in parallelo alla materia contrattile. Contrazione isometrica, isotonica e isovelocità. Scossa singola, clono, tetano. Diagramma forza-lunghezza. Diagramma forza-velocità di accorciamento. Sistema digerente 4 Caratteristiche generali del tubo digerente (localizzazione fibre muscolari lisce, innervazione del tratto gastroenterico). Fisiologia del cavo orale. Secrezione salivare. Secrezione gastrica. Regolazione della funzione gastrica. Movimenti peristaltici. Funzione digestiva dell'intestino tenue Composizione e funzione del succo pancreatico, del succo enterico e della bile. Meccanismi di regolazione delle secrezioni gastrointestinali. Ormoni gastrointestinali. Intestino crasso. Funzioni di assorbimento e secrezione nel colon. Motilità dell'intestino crasso. Digestione e assorbimento di glucidi, protidi, lipidi, ioni (Fe 2+, Ca 2+, ecc.), vitamine, farmaci, acqua. Bilancio idrico nel tubo digerente. Funzioni del fegato. Composizione della dieta Valore calorico e fabbisogno calorico di protidi, glucidi e lipidi. Azione dinamico-specifica degli alimenti.

5 Università degli Studi dell Insubria Sistema nervoso Neurofisiologia cellulare Potenziale di membrana a riposo. Costante di tempo e spazio delle fibre nervose. Soglia, corrente sotto- e sovra- liminare. Legge del tutto o nulla. Potenziale d'azione e sua propagazione. La funzione sinaptica. Proprietà delle sinapsi. Mediatori chimici. Conduzione unidirezionale: ritardo, eccitazione o inibizione. Accoppiamento tra potenziale d'azione e liberazione dei mediatori: ruolo del Ca 2+. Recettori post-sinaptici. Potenziale post-sinaptico eccitatorio (EPSP) ed inibitorio (IPSP). Giunzione neuromuscolare: la placca motrice. Codificazione neuronale. 5 Integrazione dei segnali post-sinaptici: sommazione temporale, convergenza e sommazione spaziale. Trasformazioni degli effetti post-sinaptici in scariche ripetitive dei neuroni. Sistemi sensoriali. Caratteri generali dei recettori sensitivi: potenziale generatore e potenziale del recettore. Riflessi monosinaptici e plurisinaptici. Caratteristiche generali dei riflessi: tempo latente, sommazione spaziale e temporale, frangia subliminare, occlusione, facilitazione. Sensibilità tattile e cinestesica. Recettori tattili e articolari. Fusi neuromuscolari: innervazione afferente ed efferente. Circuito gamma. Organi muscolo-tendinei del Golgi. Via centrale della sensibilità tattile e cinestesica discriminata ed indiscriminata. Sensibilità termica e dolorifica. Trasmissione centrale del dolore. Apparato vestibolare. Recettori dei canali semicircolari e recettori maculari. Sensibilità acustica, visiva, olfattiva e gustativa. Controllo motorio. L'unità neuromotoria. I fusi neuromuscolari ed i riflessi spinali. Mantenimento della postura. Componente spinale e vestibolare. Coordinazione motoria. Vie afferenti, efferenti e circuiti corticali del cervelletto. Ruolo del cervelletto nella coordinazione del movimento.

6 Università degli Studi dell Insubria Movimento volontario. Aree corticali motrici. Vie motrici cortico-spinali dirette ed indirette. Omuncolo motorio. Corteccia cerebrale. Specializzazione funzionale delle diverse aree corticali: dominanza emisferica. Ruolo del corpo calloso. Centri del linguaggio, afasia motoria e afasia sensoriale. Lobo temporale mediale e l'ippocampo. Diversi tipi di memoria. Ipotalamo. Sistema limbico. Sistema nervoso vegetativo. Mediatori chimici, azione sugli organi effettori. Sensibilità dolorifica. Tipi di dolore, recettori polimodali e nocicettori. Trasmissione centrale del dolore. Teoria del cancello, convergenze viscero-somatiche su neuroni di trasmissione (dolore riferito). Tratto neo-spino-talamico e paleo-spino-talamico. Sistema antalgico centrale periacqueduttale e nuclei del rafe. Oppioidi endogeni. Sistema trigeminale. Sistema endocrino Struttura, meccanismo di funzionamento e controllo degli ormoni. Funzioni ormonali di: ipofisi anteriore, posteriore e intermedia; midollare e corticale delle ghiandole surrenali; tiroide, paratiroide, pancreas endocrino, parete intestinale, gonadi. Bibliografia: R.M. Berne, M.N Levy - Fisiologia - Casa Editrice Ambrosiana, Milano Guyton & Hall - Fisiologia Medica - Elsevier-Masson Materiale fornito dal docente: Tutte le immagini mostrate e discusse durante le lezioni sono a disposizione (in formato pdf) sulla piattaforma e-learning 6