ECTS - University of Pisa
Il corso fornisce allo studente conoscenze di base per la comprensione delle cause e dei meccanismi che sono alla base dei processi patologici e delle difese immunitarie. cellulare e tissutale.
The student who successfully completes the course will be able to demonstrate a solid basic knowledge for the understanding of the main physiological mechanisms and functions of various organs and systems of human body. He or she will acquire basic knowledge for understanding the causes and the mechanisms underlining pathological processes and the immune response. The adequate preparation of the student on these aspects is a precondition for a correct clinical approach.
Esame scritto contestuale dei due moduli che compongono il corso integrato, se in presenza;
orale se da remoto.
In the written exam the student must demonstrate his/her knowledge of the course material and the appropriate terminology (questions of Pathology and Physiology).
Un’adeguata preparazione in Fisiologia e Patologia Generale costituisce il prerequisito per un corretto approccio alle successive discipline cliniche, in quanto fornisce gli aspetti generali e fondamentali necessari alla comprensione dei meccanismi patogenetici nell'uomo.
Adequate preparation in Physiology and Pathology is the prerequisite for a correct approach to subsequent clinical disciplines.
Esame scritto contestuale dei due moduli che compongono il corso integrato, in caso di necessità orale, sempre contestuale, in aula virtuale
Frequenza alle lezioni
Firme di frequenza alle lezioni
Una buona conoscenza dei fondamenti dell'anatomia umana, dell'istologia e della biochimica sono essenziali per trarre il massimo profitto dalle lezioni.
Il corso si svolge sotto forma di lezioni frontali in aula, con l'ausilio di proiezioni PowerPoint.
Delivery: face to face
Attendance: Mandatory
Learning activities:
Teaching methods:
MODULO DI PATOLOGIA GENERALE CFU 3
Introduzione:
Natura e scopi della patologia, concetti di normalità, salute, malattia, omeostasi e sue alterazioni; riserva funzionale, compenso e scompenso.
Risposte cellulari a stress e stimoli dannosi:
Adattamenti della crescita e del differenziamento cellulare: ipertrofia, iperplasia, atrofia e metaplasia: cause e meccanismi. Cenni di accumuli intracellulari.
Danno cellulare reversibile e irreversibile: cause, meccanismi e alterazioni morfologiche.
Morte cellulare. La necrosi e le sue varianti: coagulativa, colliquativa e caseosa. L’apoptosi: cause, alterazioni morfologiche e meccanismi.
Sistema immunitario:
Il sistema immunitario innato: barriere chimiche, fisiche e biologiche. Le cellule del sistema immunitario innato. Le funzioni dell’immunità innata: riconoscimento, meccanismi di difesa solubili (complemento, citochine) e di difesa cellulare (fagocitosi)
Immunità adattativa: concetti di risposta umorale e cellulo-mediata. Cellule della risposta adattativa (linfociti B e T). Organi linfatici primari e secondari. Immunità umorale: concetto di antigene, epitopo, aptene e il legame antigene-anticorpo. Gli anticorpi: strutture, classi, le basi della variabilità del riconoscimento anticorpale. Risposta primaria e secondaria. Immunità cellulo-mediata: tipi di linfociti T. Il complesso maggiore di istocompatibilità di classe I e II, il concetto di restrizione MHC e la processazione dell’antigene.
Malattie del sistema immunitario, cenni.
Infiammazione:
Definizioni e caratteristiche generali
Infiammazione acuta: segni cardinali dell’infiammazione acuta e loro meccanismi. Reazione dei vasi sanguigni e dei leucociti agli stimoli infiammatori. Tipi morfologici dell’infiammazione acuta: sierosa, fibrinosa, purulenta. Mediatori chimici dell’infiammazione di derivazione cellulare e plasmatica. Manifestazioni sistemiche d’infiammazione acuta. Esiti dell’infiammazione acuta.
Infiammazione cronica: cause e caratteristiche morfologiche: diffusa e granulomatosa..
Guarigione delle ferite: rigenerazione e riparazione. Riparazione delle ferite epidermiche come modello: guarigione di prima e seconda intenzione. Aspetti patologici della guarigione delle ferite
Neoplasie:
Definizioni di tumore e caratteristiche generali dello sviluppo neoplastico. La cellula neoplastica: anomalie morfologiche, biochimiche e metaboliche. Tumori benigni e maligni: differenziazione, tasso di crescita, invasione e metastasi. Criteri di nomenclatura e classificazione istogenetica delle neoplasie. Stadiazione dei tumori secondo il sistema TNM.
Principi di epidemiologia dei tumori. Etiologia dei tumori: cause ambientali e genetiche. Cancerogeni chimici, radiazioni e virus oncogeni. Concetto d’iniziazione e promozione neoplastica.
Geni oncosoppressori e oncogeni.
Eziologia generale
Cause di malattia genetiche, ambientali, multifattoriali.
Definizione di malattie ereditarie e congenite. Malattie genetiche: autosomiche dominanti, recessive e legate al cromosoma X con esempi. Aberrazioni cromosomiche (sindrome di Down, sindrome di Klinefelter, sindrome di Turner).
Patologia Ambientale. Cause di natura fisica (radiazioni ionizzanti ed eccitanti; ustioni e congelamenti); di natura chimica (meccanismi generali del danno da sostanze chimiche; sintesi protettive e letali). I radicali liberi: definizione e caratteristiche chimiche; formazione dei radicali liberi nelle cellule; difese contro il danno da radicali liberi.
MODULO DI FISIOLOGIA CFU 3
Introduzione alla Fisiologia
Il concetto di funzione e meccanismo fisiologico. Il concetto di omeostasi. I processi a feedback positivo e a feedback negativo. I ritmi biologici. Osmosi e tonicità. La membrana cellulare. Le proteine di membrana: i recettori e i trasportatori. I trasporti attraverso le membrane. la diffusione. I trasporti facilitati, esempi. I trasporti attivi e passivi, esempi. Il trasporto attivo secondario. il trasporto del glucosio all'interno delle cellule. I canali ionici. caratteristiche dei canali ionici. Il potenziale di membrana delle cellule. Il concetto di depolarizzazione e di iperpolarizzazione. La comunicazione intercellulare. I recettori di membrana. I meccanismi di trasduzione dei segnali che utilizzano molecole segnale intracellulari. I secondi messaggeri. Esempi: l'AMPciclico, l'IP3, il calcio. Modulazione delle vie di ricezione dei segnali.
Sistema Nervoso:
Organizzazione del sistema nervoso. Le vie ascendenti. Le vie discendenti. I neuroni e le cellule gliali. Il concetto di eccitabilità cellulare. Il potenziale d'azione. Meccanismi che generano il potenziale d'azione. I canali Na+ e K+ voltaggio dipendenti. Il concetto di refrattarietà assoluta e relativa. La trasmissione degli impulsi elettrici. La guaina mielinica. I potenziali graduati. La comunicazione tra neuroni. Le sinapsi. I neurotrasmettitori. I potenziali sinaptici. Integrazione della trasmissione dell'informazione nervosa. La sinapsi neuromuscolare. L'accoppiamento eccitazione-contrazione. Il sistema nervoso centrale. Il midollo spinale. I riflessi spinali e sovra spinali. L'encefalo. Funzioni cerebrali. Aree funzionali della corteccia cerebrale. Fisiologia sensoriale. Proprietà generali dei sistemi sensoriali. I recettori e la trasduzione sensoriale. I neuroni sensoriali e i campi recettivi. Come la codificazione e l'elaborazione descrivono le proprietà di uno stimolo: modalità sensoriale, localizzazione dello stimolo, intensità e durata dello stimolo. I nocicettori e il dolore. Classificazione del dolore. Il dolore riferito. La teoria del cancello. La diminuzione del dolore o analgesia mediata da meccanismi endogeni. Gli analgesici.
Le vie efferenti. Il sistema nervoso autonomo e il sistema motorio somatico. Le vie autonomiche. Caratteristiche del sistema parasimpatico e ortosimpatico. Organizzazione di una via somatomotoria. I tipi di muscolo. La contrazione muscolare. Relazione lunghezza-tensione. Sommazione delle contrazioni. Il tetano. Il muscolo liscio. Contrazione e rilasciamento del muscolo liscio. I riflessi nervosi. I fusi neuromuscolari. I tipi di movimento. Il movimento volontario.
Fisiologia del sistema endocrino:
Gli ormoni: definizione e proprietà generali. Le ghiandole endocrine. l sistema endocrino. Le ghiandole endocrine. Gli ormoni proteici, steroidei, le catecolammine e gli ormoni iodio-tirosinici: Meccanismi di sintesi e rilascio, di trasporto nel plasma e di trasduzione del segnale. L'asse ipotalamo-ipofisario. Gli ormoni dell'ipofisi. Gli ormoni tiroidei. il GH. L'ACTH e gli ormoni della corticale del surrene. LH e FSH e gli ormoni prodotti dalle gonadi. Il ciclo ovarico e il ciclo uterino. Gli ormoni pancreatici: insulina e glucagone. Gli ormoni della midollare del surrene. Gli ormoni neuro ipofisari (vasopressina e ossitocina): effetti biologici, meccanismo d’azione e regolazione della secrezione (generalità). Effetti biologici, meccanismo d’azione e regolazione della secrezione degli ormoni tiroidei, degli ormoni corticosteroidei, dell’ormone della crescita e degli ormoni sessuali (generalità). Cenni sul metabolismo del calcio: il paratormone e la calcitonina.
Fisiologia della circolazione
Pressione, volume, flusso e resistenza. Miocardio e cuore. L'attività elettrica del cuore. I potenziali d'azione delle cellule miocardiche. Le cellule autoritmiche e le cellule di lavoro. Accoppiamento stimolo-contrazione nel muscolo cardiaco. Il cuore come pompa. Il ciclo cardiaco. L'elettrocardiogramma. La gittata cardiaca: i diversi fattori che influenzano la gittata cardiaca. I vasi sanguigni. La pressione arteriosa. Il polso arterioso. la misurazione della pressione arteriosa. I fattori che influenzano la pressione arteriosa.
La distribuzione del sangue ai tessuti. Gli scambi a livello dei capillari. Regolazione della funzione cardiovascolare. I riflessi barocettivi. Ruolo del sistema simpatico e ortosimpatico. Il controllo della volemia. L'edema.
Fisiologia della respirazione
Cenni di anatomia funzionale. Meccanica della ventilazione polmonare, organizzazione del ciclo respiratorio: fase inspiratoria e fase espiratoria. Gli scambi gassosi alveolo-capillari (generalità). Il trasporto dei gas nel sangue. Gli scambi gassosi a livello dei tessuti (cenni). Controllo nervoso della respirazione.
Fisiologia del rene e del bilancio idrosalino:
Introduzione sulle funzioni del rene. ll concetto di clearance renale. Il riassorbimento di sodio e acqua. Il sistema renina-angiotensina-aldosterone. Contributo del rene al controllo della pressione arteriosa. Ruolo dell'ormone antidiuretico, dell'aldosterone e dei peptidi natriuretici. Ruolo del rene nel bilancio dell'equilibrio acido-base. Alcalosi ed acidosi metaboliche e respiratorie. Secrezione di H+ e riassorbimento di bicarbonato.
The course will provide knowledge to understand the main mechanisms regulating cellular functions and excitability; to understand the functions of the different organs of the human body, their dynamic integration in the apparatus and the general homeostatic mechanisms. The course will also provides notions on the four aspects of a disease process that form the core of Pathology: the cause (etiology), the mechanisms of its development (pathogenesis), the structural alterations induced in the cells and organs of the body (morphologic changes), and the functional consequences of the morphologic changes (clinical significance).
MODULO DI PATOLOGIA GENERALE CFU 3
General Pathology
Health status and causes of disease. Etiology and pathogenesis.
Cellular responses to stress and toxic insults: adaptation, injury, and death. Atrophy, hypertrophy, hyperplasia, metaplasia, dysplasia. Reversible cell injury: hydropic swelling and ultrastructural changes. Intracellular storage. Irreversible cell injury: necrosis (coagulative, liquefactive, caseous) and apoptosis. The ischemic cell injury.
The immune system. Cellular and humoral components of the immune response. Physical, chemical, cellular and microbiological barriers. Antigens, haptens and types of antibodies. Primary and secondary immune response. The human major histocompatibility complex (MHC) and the MHC-restricted response.
Immunopathology. Types of hypersensitivities and their properties. Immune reactions to transplanted organs and tissues. Immunodeficiency diseases. Autoimmunity.
Acute and Chronic Inflammation. Acute inflammation: vascular permeability and cells involved. Specific mediators of inflammation: sources and effects. Types of exudates (serous, fibrinous, purulent). Systemic manifestations of inflammation.
Chronic inflammation: granulomatous and nongranulomatous inflammation.
Tissue renewal, repair, regeneration and fibrosis. Wound healing: healing by primary and secondary intention; complications of wound healing.
Neoplasia. The biochemistry and the cell cycle kinetics of cancer cells. Benign and malignant tumors. Classification of neoplasms. The grading and staging of cancers. Invasion and metastasis. The causes of cancer: chemical, physical and viral carcinogenesis. Epidemiology of cancer. Proto-oncogenes and anti-oncogenes.
Developmental and genetic diseases. Monogenic autosomal and eterochromosomal diseases. Chromosomal abnormalities (Down's syndrome, Klinefelter's syndrome, Turner's syndrome). Examples of storage diseases and inborn errors of amino acid metabolism (phenylketonuria, albinism).
Environmental and pathology. Physical agents (physical injuries; radiations; burns and frostbites; altitude-related illnesses) and environmental chemicals. Free radicals.
MODULO DI FISIOLOGIA CFU 3
Introduction to Physiology
The concept of physiological function and mechanism. The concept of homeostasis. The positive feedback and negative beedback processes. The biological rhythms. Osmosis and tonicity. The cell membrane. Membrane proteins: receptors and transporters. Transport across membranes. the diffusion. Facilitated transport, examples. Active and passive transports, examples. The secondary active transport. the transport of glucose into cells. The ion channels. characteristics of ion channels. The membrane potential of cells. The concept of depolarization and hyperpolarization. Intercellular communication. The membrane receptors. The mechanisms of signal transduction using intracellular signal molecules. The second messengers. Examples: cyclical AMP, IP3, calcium. Modulation of the signal reception paths.
Nervous system:
Organization of the nervous system. The ascending ways. The descending ways. Neurons and glial cells. The concept of cellular excitability. The action potential. Mechanisms that generate the action potential. The voltage-dependent Na + and K + channels. The concept of absolute and relative refractoriness. The transmission of electrical impulses. The myelin sheath. The graduated potentials. Communication between neurons. The synapses. The neurotransmitters. The synaptic potetials. Integration of the transmission of nerve information. The neuromuscular synapse. . The excitation-contraction coupling. The central nervous system. The spinal cord. The spinal and supraspinal reflexes. The brain. Brain functions. Functional areas of the cerebral cortex. Sensory physiology. General properties of sensory systems. The receptors and sensory transduction. Sensory neurons and receptive fields. How coding and processing describe the properties of a stimulus: sensory modality, localization of the stimulus, intensity and duration of the stimulus. Nociceptors and pain. Pain classification. Referred pain. The gate theory. The decrease in pain or analgesia mediated by endogenous mechanisms. Pain relievers.
The efferent ways. The autonomic nervous system and the somatic motor system. The autonomic pathways. Characteristics of the parasympathetic and orthosympathetic system. Organization of a somatomotor pathway. The types of muscle. Muscle contraction. Length-tension relationship. Sum of contractions. Tetanus. The smooth muscle. Smooth muscle contraction and relaxation. The nervous reflexes. The neuromuscular spindles. The types of movement. The voluntary movement.
Endocrine system physiology:
Hormones: definition and general properties. The endocrine glands. • the endocrine system. The endocrine glands. Protein and steroid hormones, catecholamines and iodine-tyrosine hormones: mechanisms of synthesis and release, of transport in plasma and of signal transduction. The hypothalamus-pituitary axis. The hormones of the pituitary gland. Thyroid hormones. the GH. ACTH and hormones of the adrenal cortex. LH and FSH and the hormones produced by the gonads. The ovarian cycle and the uterine cycle. Pancreatic hormones: insulin and glucagon. Hormones of the adrenal medulla. Neuro pituitary hormones (vasopressin and oxytocin): biological effects, mechanism of action and regulation of secretion (general). Biological effects, mechanism of action and regulation of the secretion of thyroid hormones, corticosteroid hormones, growth hormone and sex hormones (general). Notes on calcium metabolism: parathyroid hormone and calcitonin.
Circulation physiology
Pressure, volume, flow and resistance. Myocardium and heart. The electrical activity of the heart. Action potentials of myocardial cells. The autorhythmic cells and the working cells. Stimulus-contraction coupling in the heart muscle. The heart as a pump. The cardiac cycle. The electrocardiogram. Cardiac output: the different factors that influence cardiac output. The blood vessels. Blood pressure. The arterial pulse. blood pressure measurement. Factors affecting blood pressure.
The distribution of blood to the tissues. Exchanges at the level of the capillaries. Regulation of cardiovascular function. Baroceptive reflexes. Role of the sympathetic and orthosympathetic system. Volume control. Edema.
Kidney physiology and salt and water balance:
Introduction to the functions of the kidney. The concept of renal clearance. The reabsorption of sodium and water. The renin-angiotensin-aldosterone system. Contribution of the kidney to the control of blood pressure. Role of antidiuretic hormone, aldosterone and natriuretic peptides. Role of the kidney in the acid-base balance. Metabolic and respiratory alkalosis and acidosis. Secretion of H + and reabsorption of bicarbonate.
G.M. Pontieri. "Elementi di patologia generale". Ed. Piccin, IV ed.
M. Parola. "Patologia Generale". Ed. EdiSES.
Fisiologia Umana di D.U. Silverthorn, Casa Ed. PEARSON, 2013, (94 euro)
Recommended reading for Physiology: Fisiologia Umana di D.U. Silverthorn, Pearson Education Italia, 2010 Fisiologia di German Stanfield, EdiSES, 2009 Fisiologia, acura di P.Scotto, paletto Editore,2006 Principi di Anatomia e Fisiologia di G.J.Tortora, B.Derrickson, Casa Ed. Ambrosiana,2011
Recommended reading for General Pathology G.M. Pontieri. Patologia generale per i corsi di laurea in professioni sanitarie Ed. Piccin, IV ed. M. Parola. Patologia Generale, EdiSES Napoli 2012
Esame scritto contestuale dei due moduli.
