Obiettivi Formativi

Il corso integrato ha lo scopo di fornire allo studente le principali nozioni sulla chimica dei processi vitali, inclusa la comprensione della biologia cellulare e molecolare, e una visione completa della fisiologia e del funzionamento dei diversi organi del corpo umano, dei meccanismi generali di controllo omeostatico in condizioni normali e di adattamento, con una specifica attenzione ai meccanismi molecolari che se alterati inducono nell'organismo lo stato di malattia. Verranno quindi approfonditi lo studio delle biomolecole e dei principali metabolismi, l'integrazione dinamica degli organi in apparati, gli agenti lesivi e le alterazioni dello stato di salute, e, quindi, dell'equilibrio omeostatico.

Learning Goals

The aim of this integrated course is to provide student with the main notions on the chemistry of life, including an understanding of cellular and molecular biology, and a complete view of the physiology and functioning of the different organs of the human body, of the general mechanisms of homeostatic control in normal and adaptive conditions, with specific attention to the molecular mechanisms which, if altered, induce the disease state in the organism. In addition, will be further explored the study of biomolecules and main metabolisms, the dynamic integration of organs into systems, the damaging agents and alterations in the state of health, and therefore of homeostatic balance.

Prerequisiti

Per poter affrontare in maniera ottimale lo studio dei moduli di biochimica, fisiologia e patologia sono richieste allo studente conoscenze di base di biologia, anatomia, fisica e chimica

Prerequisites

Basic knowledge on human biology, anatomy,chemistry and physics.

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 3311/1 - BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ - Idrocarburi Fenomeno dell’Isomeria Gruppi funzionali dei composti di interesse biologico Caratteristiche principali delle strutture molecolari più significative dell’organismo umano: Glucidi Lipidi Protidi Nucleotidi Enzimi Coenzimi Principali vie metaboliche: Metabolismo dei Glucidi: Glicolisi Ciclo di Krebs Fermentazione Gluconeogenesi Glicogenolisi Glicogenosintesi Ciclo dei pentosi Metabolismo dei Lipidi: Degradazione degli acidi grassi: beta-ossidazione Sintesi degli acidi grassi Corpi chetonici Metabolismo dei Protidi: degradazione degli aminoacidi e utilizzazione dello scheletro carbonioso Ciclo dell’urea. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3311/2 - FISIOLOGIA ------------------------------------------------------------ Origine del potenziale di membrana: gradiente elettrico e gradiente chimico, potenziale di equilibrio ed equazione di Nerst, potenziale di riposo della membrana, canali attivi e potenziale di azione. 2. Trasmissione Nervosa: Cellule del sistema nervoso: neuroni e cellule della glia, propagazione degli impulsi nervosi, sinapsi elettriche e chimiche, potenziali graduati postsinaptici, neurotrasmettitori, concetto di recettori ionotropi e metabotropi. 3. Organizzazione del Sistema Nervoso: I sistemi sensoriali, concetto di unità sensoriale, recettori tonici e fasici, meccanorecettori, termocettori, propriocettori e nocicettori. La modulazione del dolore. I riflessi spinali. 4. L’udito e l’apparato vestibolare: Trasmissione dello stimolo sonoro nell’orecchio esterno e medio, traduzione dello stimolo sonoro nell’orecchio interno, Anatomia funzionale della coclea, cellule cigliate, organo del Corti e traduzione meccanoelettrica, amplificazione del segnale. Anatomia del sistema vestibolare, gli organi otolitici -utriculo sacculo e canali semicircolari. 5. Sistema nervoso autonomo: differenze anatomiche e funzionali tra le divisioni ortosimpatica e parasimpatica, recettori e neurotrasmettitori. 6. Sistema nervoso somatico e contrazione muscolare: classificazione dei muscoli, la giunzione neuromuscolare, potenziale di placca, struttura del muscolo scheletrico, il sarcomero, meccanismo di accoppiamento eccitazione-contrazione. 7. Apparato cardiovascolare: Proprietà del miocardio, origine e propagazione dell’impulso, controllo nervoso del cuore. Eventi meccanici acustici ed elettrici del ciclo cardiaco, le valvole cardiache, legge di Frank-Starling. 8. Regolazione del bilancio idrico-salino: funzioni e struttura dei reni, il nefrone, apparato juxtaglomerulare, processi di formazione dell’urina, gradienti pressori per la filtrazione, funzioni del tubulo renale, meccanismi di riassorbimento nel tubulo prossimale, ansa di Henle e moltiplicazione in controcorrente, vasa recta, tubulo distale, ormone antidiuretico, riassorbimento dell’acqua e ruolo delle acquaporine. Valutazione della funzionalità renale, clearance plasmatica renale, sistema renina-angiotensina-aldosterone. 9. Apparato respiratorio. Funzioni del sistema respiratorio, ventilazione polmonare, pressioni polmonari, compliance polmonare. Spirometria, scambio dei gas, trasporto dei gas nel sangue, controllo nervoso della respirazione. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3311/3 - PATOLOGIA GENERALE ------------------------------------------------------------ 1) Stato di Salute e Omeostasi ; Turbe dello stato di salute ; Meccanismi di adattamento. 2) Definizione e classificazione delle condizioni morbose. 3) Agenti lesivi BIOLOGICI , CHI-MICI ,e , FISICI ; Meccanismi d’ a-zione- 4) Regolazione della tempera-tura corporea ; Febbre e Iper-termie non feb- brili. 5) Definizione e classificazione dei processi infiammatori : Infiammazione Acuta ;Essudati , Infiammazione Cronica, Granulomi . 6) Processi ripa-rativi ; Guarigione delle ferite 7) Modificazioni ( reversibili ) della crescita : Ipertrofia e Iperplasia . 8) Modificazioni della differen-ziazione : Metaplasia , Displasia , Anaplasia. 9) ) Il Ciclo cellulare . Caratteristiche generali dei TUMORI ; Differenze tra tumori benigni e tumori maligni ; Le Metastasi . 10) La Morte cellulare : La Necrosi e L’ Apoptosi.

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 3311/1 - BIOCHIMICA ------------------------------------------------------------ Hydrocarbons - Isomerism - Functional groups of compounds of biological interest - Main characteristics of the most significant molecular structures of the human organism: Glucids –Lipids - Protides - Nucleotides – Enzymes - Coenzymes -Main metabolic pathways: Glucid metabolism: Glycolysis - Krebs cycle - Fermentation - Gluconeogenesis -Glycogenolysis - Glycogen synthesis - Cycle of pentoses - Lipid metabolism: Fatty acid degradation: Beta-oxidation - Fatty acid synthesis - Ketone bodies - Protidus metabolism: amino acid degradation and use of the carbonaceous skeleton - Urea cycle ------------------------------------------------------------ Modulo: 3311/2 - FISIOLOGIA ------------------------------------------------------------ : Generation of resting membrane potential. Electrical and chemical gradient. The membrane potential.. Graduate potentials. Spatial and temporal summation. The action potentials. The neurons Chemical and electric synapses. Neurotransmitters. Metabotropic and ionotropic receptors. Central and peripheral nervous system organization. Spinal cord and the Brain. Afferent and efferent neurons function. Reflex arc. Sensory system: senses and receptors, mechanoreceptors, nociception, proprioceptors Sense of balance or equilibrioception, nociception, thermoception. Pain modulation. Transmission of sound in the outer ear and middle translation of the sound in the inner ear, Functional Anatomy of the cochlea, hair cells, organ of Corti, amplification of signal .Anatomy of vestibular system, utriculo, sacculo and semicircular channels. Autonomic and somatic nervous system, parasympathetic vs sympathetic nervous system. Somatic nervous system and muscle contraction: classification of muscles, neuromuscular junction, end plate potential, skeletal muscle structure, sarcomere, excitation-contraction coupling mechanism, sources of ATP. Smooth muscle characteristics. General overview of the cardiovascular system. The cardiac cycle Heart structure. Structure and functions of the atrio-ventricular and semilunar valves. Hystologic and functional characteristics of the contractile myocardium. Action potential in the contractile myocardium. . The kidney. The nephron: vascular e tubular elements. Glomerulus and Bowman's capsule. kidney tubule function: Proximal tubule, Loop of Henle, Distal convoluted tubule, filtration and reabsorption; The role of aldosterone and of ADH. The renin-angiotensin-aldosterone system. The respiratory system. Respiratory mechanism and respiratory muscles. Gas exchanges between alveoli and blood and between blood and tissues. Nervous breathing control. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3311/3 - PATOLOGIA GENERALE ------------------------------------------------------------ 1) Health state and Homeostasis Disorders of the health ; Adaptation Phenomena. 2) Definition and classification of pathological conditions . 3) Biological , Chemical and Phisical harmful agents ; Action mechanisms - 4) Regulation of the body temperature ; Fever and not feverish hyperthermias . 5) Definition and classification of Inflammatory processes ; Acute inflamma- tion , Exudate ; Chronic inflammation , Granulomas . 6) Repair processes and Wound’s healing. 7) Reversibile changes in growth : Hipertrophy and Hiperplasia . 8) Changes of differentiation : Metaplasia , Displasia , and Anaplasia . 9) Cell cycle ; General characteristics of tumors ; Differences between benign and ma- lignant tumors . 10) Cell death ; Necrosis and Apoptosis .