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.
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 underlying 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.
Orale in caso di sospensione della didattica e degli esami in presenza.
In the written exam the student must demonstrate his/her knowledge of the course material and the appropriate terminology (questions of Pathology and Physiology).
Oral exam (on online platforms) in case of limitation or suspension of academic activities in presence.
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.
An 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.
Orale in caso di sospensione della didattica e degli esami in presenza.
Written exam.
Frequenza alle lezioni.
Attending lectures is mandatory.
Firme di frequenza alle lezioni.
Attendance verification.
Una buona conoscenza dei fondamenti dell'anatomia umana, dell'istologia e della biochimica sono essenziali per trarre il massimo profitto dalle lezioni.
Fundamentals of human anatomy, histology and biochemistry.
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 (3 CFU)
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
MODULO DI FISIOLOGIA
Fisiologia generale
Meccanismi ionici del potenziale di membrana. Potenziale d'azione: soglia, periodo refrattario e conduzione. Sinapsi chimiche ed elettriche. Meccanismo di rilascio del neurotrasmettitore. Sinapsi neuromuscolare. Trasmissione sinaptica: fenomeni eccitatori ed inibitori. Integrazione neuronale: sommazione spaziale e temporale. Fisiologia della contrazione muscolare. Aspetti meccanici della contrazione muscolare.
Cuore e circolo
Generalità sul circolo. Il cuore. La diffusione dell’impulso. Fisiologia del miocardio aspecifico e del pacemaker. L’extrasistole. Accoppiamento elettromeccanico. Il calcio e lo sviluppo di tensione. Legge di Starling. Fasi della rivoluzione cardiaca, funzionamento delle valvole, toni. La gittata cardiaca. Elettrocardiogramma. Controllo nervoso del cuore: vago e simpatico. Il sistema vascolare: compliance e capacità. Pressione, flusso e resistenza. Sistema arterioso: elasticità delle arterie. La misurazione della pressione arteriosa. Polso arterioso. Controllo del microcircolo: fattori locali e controllo nervoso. Circolazione capillare. Circoli locali. Circolazione linfatica. Effetti ortostatici sul circolo. Controllo nervoso della pressione. Tono vasomotore. Barocettori e riflessi barocettivi. Controllo renale della pressione arteriosa
Respiro
Sistema di conduzione e sistema di scambio. Grandezze respiratorie. Spazio morto e ventilazione alveolare. Meccanica della ventilazione: azione dei muscoli respiratori. Rapporto fra polmone e gabbia toracica: la pressione intrapleurica. Il pneumotorace. La “compliance” polmonare. Tensione superficiale degli alveoli e surfattante. Il lavoro della respirazione. Manovre respiratorie forzate. Tosse e starnuto. Richiami sulle leggi dei gas. La solubilità dei gas. Ventilazione e composizione dell’aria alveolare. Diffusione dei gas attraverso la parete alveolare. Trasporto dell'O2 e della CO2 nel sangue. Le ipossie. Ritmicità del respiro: regolazione centrale. Regolazione chimica del respiro: effetti della PCO2,della PO2e del PH. Chemiocettori periferici e centrali.
Rene
Generalità sulle funzioni renali. Formazione del filtrato glomerulare e forze di Starling. Controllo della velocità di filtrazione glomerulare. Concetto di clearance: clearance del PAI e dell’inulina. Fisiologia generale dei tubuli: assorbimento, secrezione e escrezione. Il riassorbimento del sodio. L'assorbimento passivo: acqua, urea, cloruro e potassio. L'assorbimento del glucosio. Il sistema di moltiplicazione controcorrente. Controllo dell’osmolarità del sangue: l’ADH. Controllo del bilancio del sodio: il sistema renina-angiotensina-aldosterone. Controllo del bilancio del potassio. Il rene e l’equilibrio acido-base dell’organismo. La minzione.
Apparato digerente
Apparato gastro-intestinale: motilità e secrezione. Controllo nervoso e umorale. La secrezione salivare. La deglutizione. Lo stomaco: motilità e secrezione. Il riflesso del vomito. Fasi della secrezione gastrica. Motilità nell’intestino tenue. Il complesso mioelettrico migrante. La motilità del colon. Movimenti di massa e defecazione. La secrezione pancreatica. Funzioni esocrine del fegato: composizione e funzioni della bile. Controllo dello svuotamento della cistifellea e della secrezione pancreatica. Digestione e riassorbimento di proteine, carboidrati e lipidi. Riassorbimento di acqua, ioni e vitamine. Funzioni non esocrine del fegato. Controllo epatico del metabolismo. Regolazione ormonale dell’utilizzo di carboidrati, lipidi e proteine: ruolo dell’insulina e del glucagone. Principi di bioenergetica: metabolismo basale e quoziente respiratorio.
Funzioni integrative
Regolazione nervosa delle funzioni vegetative: il sistema autonomo. Controllo dell’equilibrio idrosalino e della condotta alimentare.
Fisiologia del sistema endocrino
Principi generali della regolazione ormonale e del controllo della secrezione delle ghiandole endocrine. L'ipofisi e le ghiandole bersaglio. Controllo della secrezione adenoipofisaria. La neuroipofisi: adiuretina e ossitocina. Ormoni ipofisari: ormone somatotropo e prolattina; ormone gonadotropo, tireotropo e corticotropo. Biosintesi e funzioni dell'ormone tiroideo. Paratormone e calcitonina:regolazione della concentrazione del Ca++. Insulina e glucagone. Corteccia del surrene: mineralcorticoidi e glucocorticoidi. Androgeni ed estrogeni: azioni durante lo sviluppo e in età adulta. Controllo ormonale del ciclo ovarico.
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).
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.
Phisiology
Membrane potential and action potential: ionic mechanisms. Synaptic transmission: excitation and inhibition. Neurotransmitter release. The motor endplate. Neuronal integration. Electro-mechanic coupling in the skeletal muscle. Mechanical aspects of muscle contraction.
Pulmonary and systemic circulation. Electrophysiology of the heart: ventricular myocites and pacemaker cells. The conduction system. Electro-mechanic coupling. The Starling’s law. The cardiac cycle. Cardiac valves and sounds. The electrocardiogram. The vascular system: compliance and capacity. Blood pressure, flow and vascular resistance. The arterial tree. Blood pressure measurements. The pressure pulse. Local and nervous control of microcirculation. The capillary exchanges. The circulation in specific regions. Nervous control of the blood pressure. The baroreflex. Long-term control of the blood pressure: renal mechanisms.
Conduction and exchange in the respiratory system. Respiratory measures. The dead space and the alveolar ventilation. Mechanical aspects of ventilation: the respiratory muscles. Lung-thorax relationship: the intra pleural space. The pneumothorax. Pulmonary compliance and the alveolar surfactant. The work of breathing. Cough and sneeze. The gas laws. The gas solubility. Alveolar ventilation, alveolar Po2 and Pco2. The alveolar diffusion. O2 and Co2 transport in the blood stream. The hypoxia. Neural control of breathing. Chemoreceptive regulation of breathing.
Renal functions. The glomerular filtration rate. The clearance. Tubular physiology: absorption, secretion and excretion, active and passive mechanisms. The glucose reabsorption. The counter current multiplier system of the kidney ant the corticomedullary osmotic gradient. Regulation of osmolality: the ADH. The NA+ and K+ balance. The renin-angiotensine-aldosterone system. The kidney and the acid-balance control.
Motility and secretion in the digestive system. Nervous and humoral control. The salivary secretion. Swallowing. The stomach: motility and secretion. The vomit reflex. Phases of gastric secretion. Motility in the small intestine. The migrating myoelectric complex. Colon motility. Mass movements and defecation. The pancreatic secretion. Exocrine functions of the liver: action and composition of the bile. Control of gallbladder empting and pancreatic secretion. Digestion and reabsorption of proteins, carbohydrates and fats. Water, ions and vitamins reabsorption. Non-exocrine functions of the liver. Hepatic control of metabolism. Hormonal regulation of substrates utilization. Basal metabolic rate and respiratory quotient.
Autonomic control of vegetative functions. The endocrine system. Endocrine glands functions and secretions. Pituitary gland, thyroid, parathyroid glands, pancreas, adrenal glands, ovaries and testicles
Testi consigliati
G.M. Pontieri. "Elementi di Patologia Generale", Ed. Piccin, IV ed.
M. Parola. "Patologia Generale", Ed. EdiSES.
E. Battaglia. Fisiologia Umana per le professioni sanitarie. McGraw Hill
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. "Elementi di Patologia Generale", Ed. Piccin, IV ed.; M. Parola. "Patologia Generale", EdiSES.
Esame scritto contestuale dei due moduli.
