Obiettivi formativi
Al termine del corso lo studente dovrà conoscere le strutture principali del corpo umano, i tipi diversi di cellule e le loro caratteristiche morfo-funzionali, la struttura generale dei diversi tipi di tessuto, il funzionamento dei diversi apparati e il loro ruolo fisiologico integrato. Il principale obiettivo formativo consiste nel fornire ai futuri farmacisti-erboristi le competenze della fisiologia umana necessarie per svolgere in modo consapevole il loro lavoro.
Obiettivi Specifici
- Gli studenti dovranno avere una conoscenza approfondita della fisiologia dei principali apparati dell’uomo e delle loro interazioni
- Gli studenti dovranno essere in grado di comprendere (almeno grossolanamente) a quale apparato possono riferirsi i sintomi
Quadro A4.b.2 - Conoscenza e comprensione, e capacità di applicare conoscenza e comprensione: Dettaglio
A. Il corso di fisiologia é strutturato nel seguente modo:
1. Concetto di Omeostasi
Ruolo e meccanismi dell’omeostasi a livello cellulare e sistemico
2. Biofisica della membrana cellulare
Struttura membrana plasmatica
Forze che guidano il trasporto attraverso la membrane
Trasporti di membrana passivi e attivi, osmosi
Endocitosi e esocitosi
3. Sistema nervoso
Livello cellulare
Tessuto nervoso: neuroni e glia
Struttura delle cellule nervose
Potenziale di riposo
Genesi dei segnali elettrici: potenziale di azione
Conduzione del segnale elettrico e la funzione della mielina
Trasmissione sinaptica: sianpsi elettriche e chimiche
Neurotrasmettitori
Livello di sistemi
Organizzazione anatomo-fisiologica (meningi, Liquor cerebrospinale e sistema dei ventricoli cerebrali, barriera ematoencefalica)
Localizzazione delle funzioni cerebrali
Rappresentazione cerebrale degli stimoli sensoriali (differenza tra sensazione e percezione) e organizzazione generale dei sistemi sensoriali
Sistema somatosensoriale (tatto, dolore, propriocezione)
Sistema visivo
Sistema motorio (vie e centri per il controllo volontario e riflesso del movimento)
Postura corporea
4. Muscolo scheletrico
Anatomia macroscopica, struttura cellulare e molecolare, sarcomero
Meccanismo della contrazione muscolare
Accoppiamento eccitazione-contrazione
Scossa singola, stimolazione tetanica
Metabolismo del muscolo, tipi di fibre muscolari, fenomeno della fatica muscolare
5. Sistema Nervoso Autonomo
Organizzazione anatomica dei sistemi simpatico e ortosimpatico
Neurotrasmettitori, recettori, effetti sugli organi bersaglio
6. Sistema endocrino
natura e meccanismi d'azione degli ormoni (ormoni peptidici, ormoni steroidei e ormoni aminici)
Meccanismi di controllo ipotalamo-ipofisario (fattori di rilascio, controllo a feed back)
Ormoni pancreatici: insulina e glucagone
Ormoni sessuali
7. Sistema cardiocircolatorio
Cuore
muscolo cardiaco
eccitazione del miocardio e conduzione dell’impulso (cellule pacemaker)
ciclo e gittata cardiaca
controllo nervoso della gittata cardiaca
Sistema circolatorio
Fisica del flusso sanguigno
Grande e piccola circolazione. Struttura e funzione di arterie, vene e capillari
Controllo nervoso della pressione arteriosa
Sangue
Le funzioni generali del sangue.
Costituenti del sangue (plasma, eritrociti, leucociti, piastrine) e loro funzioni.
8. Sistema respiratorio
Organizzazione anatomo-funzionale.
Vie aeree (naso, bocca, laringe, trachea, bronchi e bronchioli) e funzioni.
Struttura funzionale dei polmoni (gli alveoli).
Ventilazione polmonare (inspirazione e espirazione).
Meccanismi di scambio dei gas.
Trasporto dei gas nel sangue.
Controllo omeostatico della respirazione.
9. Sistema urinario
Anatomia funzionale del rene. Struttura e funzione del nefrone
Funzione e anatomia del tratto urinario (ureteri, vescica e uretra).
Omeostasi dell’acqua, degli ioni, del pH, della pressione sanguigna.
10. Sistema Digerente
Organizzazione anatomo-funzionale.
Meccanismi implicati nell’assorbimento di nutrienti.
Ruolo dei principali fluidi gastrointestinali.
11. Sistema riproduttivo (cenni)
B. Conoscenza e comprensione
Concetto di Omeostasi
Il Laureando apprende le modalitá con le quali vengono mantenuti stabili sia i valori chimico-fisici interni che quelli comportamentali al variare delle condizioni interne o esterne dell’individuo
Biofisica della membrana cellulare
Il Laureando apprende le funzioni di base della membrana plasmatica e le leggi che regolano il trasposto attraverso la stessa dei materiali. Questa é la base per la comprensione del funzionamento degli apparati e dei sistemi
Sistema nervoso
Il Laureando apprende il substrato anatomico e i meccanismi fisiologici di uno dei due sistemi di controllo del nostro organismo, passando dalla neurofisiologia dei singoli neuroni a quella dei sistemi.
Muscolo scheletrico
Il Laureando apprende come i comandi neurali vengono tradotti in un comportamento studiando gli eventi che seguono al potenziale di azione a livello della giunzione muscolare e che portano alla contrazione dei muscoli. La conoscenza del funzionamento dei muscoli é completata dallo studio dei fenomeni muscolari a livello marcoscopico e da quelo del metabolismo delle cellule muscolari.
Sistema Nervoso Autonomo
Il Laureando apprende la modalitá di funzionamento di due delle branche efferenti del sistema nervoso, i sistemi simpatico e ortosimpatico (la terza, il sistema nervoso somatico viene trattata spiegando il sistema motorio).
Sistema endocrino
Il Laureando completa la sua conoscenza dei sistemi di controllo studiando i meccanismi di controllo ormonale, la natura e i meccanismi di ozione degli ormoni
Sistema cardiocircolatorio
Il Laureando apprende il funzionamento del Sistema che consente il trasporto di gas e nutrienti nelle varie parti del corpo
Sistema respiratorio
Il Laureando apprende come i gas vitali vengono immessi (l’O2) ed eliminati (la CO2) dal corpo. Inoltre impara anche come il corpo si adatta a situazioni estreme come lálta montagna o le immersioni in apnea e con respiratori.
Sistema urinario
Il Laureando apprende come i prodotti di scarto vengono eliminati dei reni e come questo processo venga regolato dalle necessitá omeostatiche dell’organismo
Sistema Digerente
Il Laureando apprende come i nutrienti vengono assorbiti, immessi nel sistema circolatorio e, a seconda delle necessitá dell’organismo immagazzinati o consumati
Sistema riproduttivo
Studiando gli altri sistemi, il Laureando riceve diverse indicazioni sul funzionamento peculiare del sistema riproduttivo
C. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Quadro A4.c - Autonomia di giudizio, abilità comunicative, capacità di apprendimento
A. Autonomia di giudizio
Durante il corso gli studenti sono stimolati ad intervenire cercando di chiarire passo passo i dubbi che hanno o le curiositá che gli sorgono. Le lezioni divengono cosí un luogo nel quale si posso smascherare false credenze e idee preconcette relativamente al funzionamento del corpo umano. In tal modo potranno avere la necessaria competenza per capire (almeno grossolanamente) a quale apparato possono riferirsi i sintomi riferiti dai potenziali pazienti.
B. Abilità comunicative
Durante il corso agli studenti viene insegnato un linguaggio molto preciso e rigorso. Loro devono farlo proprio, divendo capaci sia di capire scritti scientifici di medio livello (sia i libri di testo che gli articoli di Scientific American) che di usare questo linguaggio per esprimere correttamente i concetti inerenti la fisiologia.
C. Capacità di apprendimento
L’esame viene superato dagli studenti che dimostrano una conoscenza approfondita della fisiologia dei principali apparati e sistemi dell’uomo e delle loro interazioni (sia a livello cellulare che macroscopico).
Alla fine del corso gli studenti hanno acquisito conoscenze riguardo
a) l'organizzazione di tessuti e organi; b) i processi fisiologici di base, il significato biologico, la regolazione e l'integrazione tra i diversi processi; c) i processi di adattamento fisiologico che si attuano in risposta a semplici modificazioni ambientali.
Gli studenti applicano le conoscenze acquisite mediante risposte a domande specifiche su organizzazione dei tessuti e degli organi, analisi del significato biologico, della regolazione e dell'integrazione tra i processi fisiologici; mediante definizione dei processi di adattamento fisiologico che si attuano in risposta a semplici modificazioni ambientali.
Il corso sviluppa abilità e competenze disciplinari e metodologiche trasversali per consentire agli studenti di comprendere gli aspetti biologici dei corsi contemporanei e successivi allo svolgimento del corso di Fisiologia Umana.
Programma
Programma svolto dal docente Prof. Catalano (4 cfu tot 32 ore) e dal docente Prof. D’Alessandro (4 cfu tot 32 ore):
(Le ore previste per ciascun modulo potrebbero essere soggette a modifica sulla base delle necessità didattiche riscontrate)
La Fisiologia Cellulare viene svolta nella prima parte del corso prevalentemente dalla Prof. D’Alessandro. La Fisiologia dei Sistemi viene svolta nella seconda parte del corso prevalementemente dalla Prof. Catalano.
Introduzione alla Fisiologia; concetto di omeostasi; regolazioni a feedback positivo e negativo - Membrana Plasmatica – Trasporti di membrana- Canali ionici (passivi, attivati da voltaggio, da ligando extra e intracellulare, da deformazione meccanica) – Recettori accoppiati a proteine G - 4 ORE
Eccitabilità di membrane –Il neurone- Potenziale Di Azione – Mielina - Comunicazione sinaptica – basi molecolari della trasmissione elettrica e chimica – recettori per neurotrasmettitori - integrazione sinaptica- 4 ORE
Giunzione neuromuscolare e contrazione del muscolo scheletrico e del muscolo liscio - Eccitabilità del muscolo cardiaco -6 ORE
Sistema Nervoso Centrale: Organizzazione anatomo-fisiologica (meningi, Liquor cerebrospinale e sistema dei ventricoli cerebrali, barriera ematoencefalica)- Fisiologia sensoriale: sensi somatici, udito, vista. 8 ORE
Sistema Nervoso Autonomo- Organizzazione anatomica dei sistemi simpatico e ortosimpatico - Neurotrasmettitori, recettori, effetti sugli organi bersaglio 4 ORE
Fisiologia del sistema endocrino: classificazione deglio ormoni – Controllo del rilascio di ormoni – omeostasi del glucosio – omeostasi del calcio 6 ORE
Organizzazione e Fisiologia del Cuore e del sistema cardiovascolare: struttura del cuore, valvole cardiache, eccitabilità cardiaca e sistema di conduzione, ciclo cardiaco, gittata cardiaca e sua regolazione, organizzazione sistema vascolare, flusso ematico e sua regolazione, arterie e arteriole, controllo locale del flusso ematico, scambi capillari, vene e ritorno venoso. - 8 ORE
Organizzazione e Fisiologia del Sistema respiratorio: vie aeree, sistema di conduzione e alveoli, meccanica ventilatoria, compliance polmonare, ritorno elastico, surfactante, ventilazione polmonare e alveolare, -scambi gassosi, trasporto dei gas e controllo della respirazione - 8 ORE
Organizzazione e Fisiologia del Sistema renale: compartimenti liquidi a apparato urinario, nefrone, filtrazione glomerulare e sua regolazione, assorbimento e secrezione tubulare, clearance renale, concentrazione dell’urina e riassorbimento renale di acqua, bilancio del sodio- Regolazione del pH e dell equilibrio acido base 8 ORE
Controllo della pressione arteriosa - 2 ORE
Organizzazione e Fisiologia del Sistema digerente: organizzazione e struttura della parete del tubo digerente, sistema nervoso enterico, motilità, secrezioni salivare, gastrica, intestinali, epatica biliare, pancreatica e loro regolazione, digestione delle macromolecole, assorbimento dei nutrienti – 6 ORE
omeostatici (feedback positivo e negativo) sia a livello cellulare che a
livello sistemico
Biofisica della
membrana: la membrana plasmatica, forze che guidano il trasporto attraverso la
membrana, potenziale di riposo di membrana, potenziale di equilibrio,
trasporti di membrana passivi e attivi, osmosi. Endocitosi e esocitosi.
Endocrinologia: natura e meccanismi
d'azione degli ormoni. - Meccanismi di controllo ipotalamo-ipofisario. Ormoni
tiroidei. Ormoni corticosurrenali. Ormoni pancreatici: insulina e glucagone.
Ormone paratiroideo e calcitonina: il metabolismo del calcio e del fosfato. Ormoni
sessuali.
Sistema nervoso:
a. Livello
cellulare: struttura delle cellule nervose, genesi dei segnali elettrici
(potenziale di riposo, potenziale di azione), funzioni della mielina,
sinapsi e trasmissione sinaptica, neurotrasmettitori.
b. Livello di
sistemi: Cenni sull’organizzazione anatomica del sistema nervoso. Organi di
senso e sistemi sensoriali (sistema somatosensitivo, visivo, uditivo) - Sistema
motorio: 1) vie e centri per il controllo volontario e riflesso del movimento;
2) postura corporea: recettori muscolari; tono muscolare; riflessi spinali
semplici e polisinaptici. – Cenni su funzioni cognitive superiori (memoria,
apprendimento, attenzione)
c. Sistema Nervoso
Autonomo: i neurotrasmettitori, i recettori, gli effetti sugli organi
bersaglio
Muscolo scheletrico: anatomia
macroscopica, struttura cellulare e molecolare, sarcomero, contrazione
muscolare, accoppiamento eccitazione-contrazione (giunzione neuromuscolare)
Sistema
cardiocircolatorio:
a. Cuore:
muscolo cardiaco, eccitazione del miocardio e conduzione dell’impulso (cellule
pacemaker) ciclo cardiaco, gittata cardiaca, controllo nervoso della gittata
cardiaca
b. Sistema
circolatorio: forze che regolano il flusso del sangue, funzioni del
sistema arterioso e venoso, ritorno venoso, funzioni dei capillari (forze di
Starling., filtrazione e assorbimento). Pressione arteriosa, controllo nervoso
della pressione arteriosa
c. Le funzioni
generali del sangue. I costituenti del sangue: plasma, eritrociti,
leucociti, piastrine. L'emostasi.
Sistema respiratorio: anatomia funzionale
e fisiologia della respirazione. Vie aeree. Volumi e capacità polmonari,
pressioni polmonary. Legge di Boyle, inspirazione, espirazione, ventilazione
alveolare. Composizione dell’area, Legge di Dalton, scambi gassosi tra alveoli
e tessuti.
Sistema urinario: principali funzioni
renali, il nefrone, filtrazione glomerulare, riassorbimento e secrezioni
tubulari. Regolazione del sodio e bilancio idrico. Concentrazione dell’urina
(ormone antidiuretico), sistema renina-angiotensina
Sistema Digerente: Organizzazione
anatomo-funzionale. Meccanismi implicati nell’assorbimento di
nutrienti. Ruolo dei principali fluidi gastrointestinali.
Modalità d'esame
Le modalità di valutazione del corso sono caratterizzate da appelli di esame fissati nelle sessioni di esame programmate (2 per ogni sessione; più alcuni appelli straordinari).
La prova può prevedere: una valutazione scritta o un test di valutazione a risposta multipla, che può essere seguita da una valutazione orale.
L’obiettivo della prova è certificare le conoscenze dello studente sui meccanismi di funzionamento e controllo omeostatico del corpo umano con riferimenti ai meccanismi cellulari alla base dell’azione di farmaci. Gli argomenti esposti dovranno essere trattati con un linguaggio adeguato.
Gli elementi presi in esame ai fini della valutazione sono: la conoscenza della materia, in tutte le aree affrontate nel corso, l'impiego di un linguaggio appropriato, la partecipazione attiva durante le lezioni frontali, la capacità di ragionamento e di integrazione delle competenze dimostrata in sede di colloquio di esame, la capacità di studio autonomo sui testi indicati.
Una conoscenza sufficiente degli argomenti trattati, nelle varie parti del programma, è richiesta per il superamento dell’esame con il minimo dei voti. Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente. Deve dimostrare anche di aver “digerito” e fatta sua la materia, muovendosi nel suo interno con appropriatezza e naturalezza. Deve dimostrare, in sintesi, di avere quel qualcosa in più che supera il comune apprendimento nozionistico al 100%.
Testi di riferimento
Si consiglia uno dei seguenti testi:
D.U. Silverthorn: Fisiologia Umana Un Approccio Integrato (Pearson)
L. Sherwood: Fondamenti di Fisiologia Umana (PICCIN)
Codice insegnamento 10626470