ECTS - University of Pisa
Omeostasi e principali funzioni fisiologiche (vita di relazione e vita vegetativa). Meccanismi ed aspetti generali del danno cellulare, della riposta immunitaria e del processo infiammatorio.
homeostasis and main physiological functions (nervous , cardiovascular, respiratory, renal and gastrointestinal functioning). Mechanisms of cell damage, immune and inflammatory responses.
Questionari a scelta multipla, risposta aperta ed esami orali.
written questionnaires questionnaires and oral examination
Descrivere meccanismi fisiologici. Descrivere i meccanismi generali della patologia cellulare e della risposta infiammatoria.
Being able to describe physiological mechanisms and mechanisms involved in brain damage and inflammatory response
colloqui
interview
Lo studente potrà acquisire le basi fisiologiche e patologiche utili per affrontare discipline di ambito clinico.
Students will learn the basic infromation enabling them to study clinical disciplines
firme di frequenza alle lezioni
signing the attendance
Conoscenze elementari di anatomia, biochimica e genetica.
Basic knowledge of anatomy, biochemistry and genetics
Lezioni frontali con ausilio di slide.
lectures supported by slides
Modulo di Fisiologia
Concetto di omeostasi
Cellule eccitabili: genesi e conduzione del potenziale d’azione. Fibre mieliniche e amieliniche. Sinapsi chimiche ed elettriche.
Sistema nervoso centrale: Organizzazione funzionale della corteccia cerebrale. Metodi di studio dell’attività corticale. Morte cerebrale. Circolazione cerebrale, barriera ematoencefalica. Ciclo sonno-veglia
Percezione soggettiva e oggettiva. Soglia psicofisica. Recettori e loro adattamento, vie di conduzione, rappresentazione corticale e sua plasticità. Somestesia, nocicezione e dolore. Controllo cognitivo del dolore. Cenni a: sistema visivo, acustico, olfattivo/gustativo
Organizzazione generale del sistema motorio. Aree motorie della corteccia cerebrale. Connessioni tra aree Vie discendenti sovraspinali. Riflessi spinali. Shock spinale. Cenni al ruolo del cervelletto e dei nuclei della base. Generalità su postura e locomozione.
Ipotalamo: sistema nervoso autonomo ( generalità) e controllo del sistema ormonale (generalità) Termoregolazione
Cuore e circolo. Genesi del potenziale d’azione nel miocardio specifico e del miocardio comune. Accoppiamento elettromeccanico nel cuore. Eventi meccanici del ciclo cardiaco: movimenti delle valvole e variazioni della pressione e del volume del sangue negli atri e nei ventricoli. Ritorno venoso e gittata sistolica: il meccanismo di Frank-Starling. Vasi linfatici. Controllo nervoso e ormonale del cuore. Cenni alla genesi e interpretazione dell’ elettrocardiogramma. Flusso, pressione e resistenza nel sistema circolatorio. Controllo a breve termine della pressione arteriosa.
Rene. Funzioni glomerulari e tubulari. Formazione del filtrato glomerulare. Velocità di filtrazione e clearance plasmatica. Regolazione renale del volume e del pH, concentrazione dell’urina. Ormoni renali. Sete. Minzione. Controllo a lungo termine della pressione arteriosa
Apparato respiratorio. Funzioni delle vie aeree superiori. Volumi e capacità polmonari, spazio morto. Meccanica respiratoria. Ventilazione polmonare e ventilazione alveolare. Trasporto dell’ossigeno e dell’anidride carbonica nel sangue, curva di dissociazione dell’emoglobina. Regolazione del respiro. Riflessi respiratori. Meccanismi di compenso renali e respiratori nei disturbi dell’equilibrio acido-base.
Apparato gastro-intestinale. Masticazione e deglutizione. Cenni a motilità, secrezione, digestione e assorbimento nei vari tratti. Defecazione.
Modulo di Patologia
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. L’infarto miocardico come esempio di danno da ischemia e riperfusione.
Morte cellulare. La necrosi e le sue variati: coagulativa, colliquativa e caseosa. L’apoptosi: cause, alterazioni morfologiche e meccanismi.
SISTEMA IMMUNITARIO
Caratteristiche generali del sistema immunitario
Immunità innata: barriere contro le infezioni: fisiche, fisiologiche o biochimiche, microbiologiche; meccanismi di difesa solubili (complemento, citochine, interferoni), e di difesa cellulare (fagociti, cellule dendritiche, NK).
Immunità adattativa: caratteristiche generali della risposta umorale e cellulo-mediata. Concetto di antigene, epitopo, aptene.
Cellule della risposta adattativa: linfociti B e T e loro recettori per l’antigene; altre cellule del sistema immunitario. Organi linfatici primari e secondari.
Immunità umorale: anticorpi (struttura, classi, le basi della variabilità del riconoscimento anticorpale) Risposta primaria e secondaria.
Il complesso maggiore di istocompatibilità di classe I e II, il concetto di restrizione MHC e la processazione dell’antigene.
Lo sviluppo della risposta immunitaria adattativa: regolazione da parte delle cellule T helper. Funzioni effettrici degli anticorpi. Funzioni effettrici delle cellule T helper e dei linfociti T citotossici.
Immunopatologia: reazioni di ipersensibilità. Cenni sulle malattie autoimmuni, immunodeficienze e trapianto d’organo.
INFIAMMAZIONE
Il concetto di infiammazione acuta e cronica.
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 di 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. Il ruolo delle cellule staminali embrionali e adulte nella riparazione delle ferite. 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 di iniziazione e promozione neoplastica.
Geni oncosoppressori ed 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.
Physiology module
Homeostasis concept Excitable cells: genesis and conduction of the action potential. Myelinated and unmyelinated fibers. Chemical and electrical synapses. Central nervous system: functional organization of the cerebral cortex. Methods of studying cortical activity. Brain death. Cerebral circulation, blood brain barrier. Sleep-wake cycle Subjective and objective perception. Psychophysical threshold. Receptors and their adaptation, conduction pathways, cortical representation and its plasticity. Somesthesia, nociception and pain. Cognitive control of pain. Outline of: visual, acoustic, olfactory / gustatory system General organization of the motor system. Motor areas of the cerebral cortex. Connections between areas Supraspinal descending pathways. Spinal reflexes. Spinal shock. Notes on the role of the cerebellum and the nuclei of the base. General information on posture and locomotion. Hypothalamus: autonomic nervous system (general) and control of the hormonal system (general) Thermoregulation Heart and circle. Genesis of the action potential in the specific myocardium and in the common myocardium. Electromechanical coupling in the heart. Mechanical events of the cardiac cycle: movements of the valves and changes in blood pressure and volume in the atria and ventricles. Venous return and systolic output: the Frank-Starling mechanism. Lymphatic vessels. Nervous and hormonal control of the heart. Notes on the genesis and interpretation of the electrocardiogram. Flow, pressure and resistance in the circulatory system. Short-term control of blood pressure. Kidney. Glomerular and tubular functions. Formation of glomerular filtrate. Filtration rate and plasma clearance. Renal regulation of volume and pH, urine concentration. Kidney hormones. Thirst. Urination. Long-term control of blood pressure Respiratory system. Functions of the upper airways. Lung volumes and capacities, dead space. Respiratory mechanics. Pulmonary ventilation and alveolar ventilation. Transport of oxygen and carbon dioxide in the blood, hemoglobin dissociation curve. Breath regulation. Respiratory reflexes. Renal and respiratory compensation mechanisms in acid-base balance disorders. Gastro-intestinal system. Chewing and swallowing. Outline of motility, secretion, digestion and absorption in the various tracts. Defecation.
Pathology module
INTRODUCTION Nature and aims of the pathology, concepts of normality, health, disease, homeostasis and its alterations; functional reserve, compensation and decompensation. CELLULAR RESPONSE TO STRESS AND HARMFUL STIMULI Adaptations of cell growth and differentiation: hypertrophy, hyperplasia, atrophy and metaplasia: causes and mechanisms. Outline of intracellular accumulations. Reversible and irreversible cell damage: causes, mechanisms and morphological alterations. Myocardial infarction as an example of ischemic damage and reperfusion. Cell death. Necrosis and its variations: coagulative, colliquative and caseous. Apoptosis: causes, morphological alterations and mechanisms. IMMUNE SYSTEM General characteristics of the immune system Innate immunity: barriers against infections: physical, physiological or biochemical, microbiological; soluble defense mechanisms (complement, cytokines, interferons), and cellular defense mechanisms (phagocytes, dendritic cells, NK). Adaptive immunity: general characteristics of the humoral and cell-mediated response. Concept of antigen, epitope, hapten. Adaptive response cells: B and T lymphocytes and their antigen receptors; other cells of the immune system. Primary and secondary lymphatic organs. Humoral immunity: antibodies (structure, classes, the basis of the variability of antibody recognition) Primary and secondary response. The major histocompatibility complex of class I and II, the concept of MHC restriction and antigen processing. The development of the adaptive immune response: regulation by T helper cells. Effector functions of antibodies. Effector functions of T helper cells and cytotoxic T lymphocytes. Immunopathology: hypersensitivity reactions. Notes on autoimmune diseases, immunodeficiencies and organ transplantation. INFLAMMATION The concept of acute and chronic inflammation. Acute inflammation: cardinal signs of acute inflammation and their mechanisms. Reaction of blood vessels and leukocytes to inflammatory stimuli. Morphological types of acute inflammation: serous, fibrinous, purulent. Chemical mediators of cell and plasma-derived inflammation. Systemic manifestations of acute inflammation. Outcomes of acute inflammation. Chronic inflammation: causes and morphological characteristics: diffuse and granulomatous. Wound healing: regeneration and repair. Skin wound repair as a model; first and second intention healing. The role of embryonic and adult stem cells in wound repair. Pathological aspects of wound healing. NEOPLASIA Definitions of tumor and general characteristics of neoplastic development. The neoplastic cell: morphological, biochemical and metabolic anomalies. Benign and malignant tumors: differentiation, growth rate, invasion and metastasis. Nomenclature criteria and histogenetic classification of neoplasms. Staging of tumors according to the TNM system. Principles of tumor epidemiology. Etiology of tumors: environmental and genetic causes. Chemical carcinogens, radiation and oncogenic viruses. Concept of initiation and neoplastic promotion. Tumor suppressor and oncogenes genes. GENERAL ETIOLOGY Genetic, environmental, multifactorial causes of disease. Definition of hereditary and congenital diseases. Genetic diseases: autosomal dominant, recessive and X-linked with examples. Chromosomal aberrations (Down syndrome, Klinefelter syndrome, Turner syndrome). Environmental Pathology. Causes of a physical nature (ionizing and exciting radiation; burns and frostbites); of a chemical nature (general mechanisms of damage from chemicals; protective and lethal syntheses). Free radicals: definition and chemical characteristics; formation of free radicals in cells; defenses against free radical damage.
Silverthorn- Fisiologia Umana
Schmidt- Fisiologia umana
G.M. Pontieri. "Elementi di Patologia Generale", Ed. Piccin, IV ed.
M. Parola. "Patologia Generale", Ed. EdiSES.
Silverthorn- Human Physiology
Schmidt- Human Physiology
G.M. Pontieri. "Elementi di Patologia Generale", Ed. Piccin, IV ed.
M. Parola. "Patologia Generale", Ed. EdiSES.
Scritto ed orale.
Written examination
