Scopo del corso di i Fisiologia I è la compresnione dei meccanismi di membrana e molecolari alla base dell'eccitabilità cellulare e dei processi di generazione, trasmissione e integrazione dei segnali e del processo della contrazione muscolare. Il corso deve, inoltre, contribuire a conferire "atteggiamento scientifico" allo studente sulla base della conoscenza delle tecnologie sviluppate per lo studio delle funzioni cellulari.
Contenuto del corso - Parte B
Scopo del corso di i Fisiologia I è la compresnione dei meccanismi di membrana e molecolari alla base dell'eccitabilità cellulare e dei processi di generazione, trasmissione e integrazione dei segnali e del processo della contrazione muscolare. Il corso deve, inoltre, contribuire a conferire "atteggiamento scientifico" allo studente sulla base della conoscenza delle tecnologie sviluppate per lo studio delle funzioni cellulari.
KANDEL, SCHWARTZ, JESSEL, SIEGELBAUM, HUDSPETH: Principi di neuroscienze - CEA
E. D’ANGELO, E. PERES. Fisiologia, Edi-Ermes, II edizione, 2011.
F. CONTI: Fisiologia Medica, Edi-Ermes, II edizione 2010.
BERNE, LEVY: Fisiologia, VI edizione, Casa Editrice Ambrosiana (CEI), 2010.
GUYTON e HALL: Fisiologia Medica, XII edizione Elsevier srl, 2012.
KANDEL, SCHWARTZ, JESSEL, SIEGELBAUM, HUDSPETH: Principi di neuroscienze - CEA
E. D’ANGELO, E. PERES. Fisiologia, Edi-Ermes, II edizione, 2011.
F. CONTI: Fisiologia Medica, Edi-Ermes, II edizione 2010.
BERNE, LEVY: Fisiologia, VI edizione, Casa Editrice Ambrosiana (CEI), 2010.
GUYTON e HALL: Fisiologia Medica, XII edizione Elsevier srl, 2012.
Obiettivi Formativi - Parte A
Il corso fornisce nozioni indispensabili inerenti le funzioni vitali dell'uomo, con particolare riguardo alle basi dell'eccitabilità cellulare e della generazione, trasmissione e integrazione dei segnali. Alla fine del corso lo studente deve dimostrare di aver compreso i meccanismi molecolari, subcellulari e di membrana che presiedono al funzionamento delle reti neuronali e delle cellule effettrici. Il corso fornisce, inoltre, i principi per l'indagine biofisica dell'eccitabilità di membrana e dei fenomeni contrattili, nell'obbiettivo di conferire "atteggiamento scientifico" allo studente..
Obiettivi Formativi - Parte B
Il corso fornisce nozioni indispensabili inerenti le funzioni vitali dell'uomo, con particolare riguardo alle basi dell'eccitabilità cellulare e della generazione, trasmissione e integrazione dei segnali. Alla fine del corso lo studente deve dimostrare di aver compreso i meccanismi molecolari, subcellulari e di membrana che presiedono al funzionamento delle reti neuronali e delle cellule effettrici. Il corso fornisce, inoltre, i principi per l'indagine biofisica dell'eccitabilità di membrana e dei fenomeni contrattili, nell'obbiettivo di conferire "atteggiamento scientifico" allo studente.
Prerequisiti - Parte A
Propedeuticità
Prerequisiti - Parte B
Propedeuticità
Metodi Didattici - Parte A
Lezioni frontali
Metodi Didattici - Parte B
Lezioni frontali
Altre Informazioni - Parte A
Materiale didattico e programma del corso disponibile su Didonline UNIFI.
Altre Informazioni - Parte B
Materiale didattico e programma del corso disponibile su Didonline UNIFI.
Modalità di verifica apprendimento - Parte A
prova intermedia scritta di FISIOLOGIA I
Modalità di verifica apprendimento - Parte B
esame scritto
Programma del corso - Parte A
FISIOLOGIA CELLULARE
Pressione osmotica. Osmosi. Osmolarità e tonicità delle soluzioni.
Proprietà della membrana cellulare. Fenomeni osmotici semplici.
Diffusione. Legge di Fick. Costante di diffusione e di permeabilità .Flusso netto e flussi unidirezionali.Carica e scarica di un compartimento. Costante di tempo e di velocità.
Equilibrio di Donnan semplice e doppio. Equazione di Nernst.
Potenziali di Equilibrio. Potenziali di membrana. Capacità e carica della membrana.
Effetti del K+ e Cl- extracellulari sul potenziale di membrana. Potenziali multionici . Equazione di Goldmann. Pompa K+/Na+. Pompa elettrogenica.
Circuito elettrico equivalente della membrana eccitabile. Potenziali, conduttanze e capacità di membrana. Stimolazione. Risposte passive .Costante di tempo della membrana.
Potenziale d’azione. Blocco del voltaggio. Corrente d’azione. Variazioni di conduttanza. Movimenti ionici durante il potenziale d’azione.Canali voltaggio dipendenti del sodio e del potassio. Inattivazione del sodio. Potenziali postumi. Modello del potenziale d’azione. Correnti di porta.
Patch clamp. Proprietà dei singoli canali. Stimolazione e registrazioni extracellulari. Circuito elettrico della fibra eccitabile. Propagazione dei potenziali passivi. Teoria di cavo. Costante di spazio. Propagazione del potenziale nelle fibre amieliniche. Teoria dei circuiti locali. Fibre mieliniche. Conduzione saltatoria. Effetti della mielina sulla propagazione. Proprietà del potenziale d’azione registrato dal nervo. Velocità di conduzione delle fibre nervose.
Trasmissione sinaptica. Proprietà generali delle sinapsi chimiche e delle sinapsi elettriche.
La giunzione neuromuscolare. Liberazione del mediatore. Potenziale di placca. Azione dell’acetilcolina sulla membrana postsinaptica. Basi ioniche del potenziale di placca. Corrente di placca. Potenziale di equilibrio o di inversione. Proprietà dei canali ligando dipendenti. Principali neurotrasmettitori e recettori ionotropici e metabotropici. Liberazione quantale del neurotrasmettitore. Eventi presinaptici. Potenziamento post tetanico e depressione.
La sinapsi interneuronica. Potenziali sinaptici eccitatori ed inibitori. Eccitazione ed inibizione postsinaptica nei motoneuroni spinali. Corrente di EPSP nelle sinapsi Glutammatergiche (recettori non-NMDA e NMDA). Formazione del potenziale d’azione nel motoneurone e principi di integrazione neuronale. Inibizione presinaptica. Trasmissione sinaptica lenta. Modifiche delle proprietà sinaptiche a breve e lungo termine. Long term potentiation (ippocampo) e long term depression. (ippocampo e corteccia cerebellare).
FISIOLOGIA DEL MUSCOLO
Contrazione del muscolo scheletrico – Organizzazione morfo-funzionale del muscolo scheletrico. Proteine sarcomeriche e motori molecolari. Struttura delle miofibrille. Struttura dei filamenti di actina e miosina. Meccanica della contrazione nel muscolo scheletrico. Scossa semplice. Tetano. Contrazioni isometriche e isotoniche. Teoria dello scorrimento dei filamenti. Diagramma tensione-lunghezza Relazione forza-velocità. Equazione di Hill. Modelli meccanici a due e tre elementi. Componente contrattile. Componente elastica in serie. Componente elastica in parallelo. Accoppiamento eccitazione-contrazione.
Pressione osmotica. Osmosi. Osmolarità e tonicità delle soluzioni.
Proprietà della membrana cellulare. Fenomeni osmotici semplici.
Diffusione. Legge di Fick. Costante di diffusione e di permeabilità .Flusso netto e flussi unidirezionali.Carica e scarica di un compartimento. Costante di tempo e di velocità.
Equilibrio di Donnan semplice e doppio. Equazione di Nernst.
Potenziali di Equilibrio. Potenziali di membrana. Capacità e carica della membrana.
Effetti del K+ e Cl- extracellulari sul potenziale di membrana. Potenziali multionici . Equazione di Goldmann. Pompa K+/Na+. Pompa elettrogenica.
Circuito elettrico equivalente della membrana eccitabile. Potenziali, conduttanze e capacità di membrana. Stimolazione. Risposte passive .Costante di tempo della membrana.
Potenziale d’azione. Blocco del voltaggio. Corrente d’azione. Variazioni di conduttanza. Movimenti ionici durante il potenziale d’azione.Canali voltaggio dipendenti del sodio e del potassio. Inattivazione del sodio. Potenziali postumi. Modello del potenziale d’azione. Correnti di porta.
Patch clamp. Proprietà dei singoli canali. Stimolazione e registrazioni extracellulari. Circuito elettrico della fibra eccitabile. Propagazione dei potenziali passivi. Teoria di cavo. Costante di spazio. Propagazione del potenziale nelle fibre amieliniche. Teoria dei circuiti locali. Fibre mieliniche. Conduzione saltatoria. Effetti della mielina sulla propagazione. Proprietà del potenziale d’azione registrato dal nervo. Velocità di conduzione delle fibre nervose.
Trasmissione sinaptica. Proprietà generali delle sinapsi chimiche e delle sinapsi elettriche.
La giunzione neuromuscolare. Liberazione del mediatore. Potenziale di placca. Azione dell’acetilcolina sulla membrana postsinaptica. Basi ioniche del potenziale di placca. Corrente di placca. Potenziale di equilibrio o di inversione. Proprietà dei canali ligando dipendenti. Principali neurotrasmettitori e recettori ionotropici e metabotropici. Liberazione quantale del neurotrasmettitore. Eventi presinaptici. Potenziamento post tetanico e depressione.
La sinapsi interneuronica. Potenziali sinaptici eccitatori ed inibitori. Eccitazione ed inibizione postsinaptica nei motoneuroni spinali. Corrente di EPSP nelle sinapsi Glutammatergiche (recettori non-NMDA e NMDA). Formazione del potenziale d’azione nel motoneurone e principi di integrazione neuronale. Inibizione presinaptica. Trasmissione sinaptica lenta. Modifiche delle proprietà sinaptiche a breve e lungo termine. Long term potentiation (ippocampo) e long term depression. (ippocampo e corteccia cerebellare).
FISIOLOGIA DEL MUSCOLO
Contrazione del muscolo scheletrico – Organizzazione morfo-funzionale del muscolo scheletrico. Proteine sarcomeriche e motori molecolari. Struttura delle miofibrille. Struttura dei filamenti di actina e miosina. Meccanica della contrazione nel muscolo scheletrico. Scossa semplice. Tetano. Contrazioni isometriche e isotoniche. Teoria dello scorrimento dei filamenti. Diagramma tensione-lunghezza Relazione forza-velocità. Equazione di Hill. Modelli meccanici a due e tre elementi. Componente contrattile. Componente elastica in serie. Componente elastica in parallelo. Accoppiamento eccitazione-contrazione.