Materiale completo di Fisiologia

INDICE DETTAGLIATO

1. Omeostasi e Feedback

Liquidi intracellulari ed extracellulari: Distribuzione dell'acqua corporea (LIC e LEC), liquido

●​ interstiziale e plasma.​

Trasporti di membrana: Meccanismi di trasporto passivo (diffusione semplice, diffusione facilitata,

●​ osmosi) e trasporto attivo (primario e secondario).​

Omeostasi: Definizione, equilibrio dinamico e variabilità delle grandezze fisiologiche.​

●​ Feedback positivo e negativo: Ruolo del feedback negativo nel mantenimento della stabilità (recettore,

●​ centro di controllo, effettore) e funzione del feedback positivo in processi specifici (es. il parto).​

Feedforward: Controllo anticipatorio e risposte preventive dell'organismo (es. salivazione alla vista del

●​ cibo).​

2. Sostanze attraverso la membrana cellulare

Compartimenti liquidi dell'organismo: Quantità di acqua corporea in un soggetto di circa 70 kg e

●​ differenze di composizione ionica tra LIC e LEC.​

Doppio strato lipidico e proteine di trasporto: Struttura della membrana, permeabilità selettiva, proteine

●​ canale (es. acquaporine) e proteine carrier.​

Selettività dei canali ionici: Meccanismi di filtrazione (es. canali del potassio e del sodio).​

●​ Tipologie di recettori e canali: Recettori ionotropici, metabotropici, con attività chinasica e nucleari.​

●​ Apertura e chiusura dei canali ionici: Controllo voltaggio-dipendente (modello ball and chain) e

●​ ligando-dipendente.​

Correlazioni cliniche: Effetti di ipocalcemia, ipercalcemia e sudorazione abbondante sull'eccitabilità e sui

●​ sali minerali.​

Trasporto attivo e pompa sodio-potassio: Struttura delle subunità e , controllo del volume cellulare e

●​ α β

ruolo elettrogenico.​

3. Potenziali di membrana e potenziali d'azione

Impulsi elettrochimici e neurone: Proprietà di eccitabilità e conducibilità, struttura del neurone (soma,

●​ dendriti, assone, bottoni sinaptici) e guaina mielinica (nodi di Ranvier).​

Distribuzione dei canali ionici: Canali di perdita (leak), ligando-dipendenti e voltaggio-dipendenti.​

●​ Potenziale di membrana: Potenziale di diffusione, potenziali di equilibrio (equazione di Nernst),

●​ equazione di Goldman-Hodgkin-Katz ed equilibrio di Gibbs-Donnan.​

Misurazione del potenziale e potenziale di riposo: Tecniche con micropipetta e valori di riposo nelle fibre

●​ nervose e muscolari.​

Potenziale d'azione del neurone: Fasi di riposo, depolarizzazione (legge del tutto o nulla, valore soglia),

●​ ripolarizzazione e iperpolarizzazione.​

Periodi refrattari: Periodo refrattario assoluto e relativo.​

●​ Sommatoria, convergenza e propagazione: Sommazione temporale e spaziale, convergenza e conduzione

●​ saltatoria.​

Sinapsi: Classificazione morfologica, sinapsi chimiche (esocitosi, proteine SNARE, recettori ionotropici e

●​ metabotropici, secondi messaggeri, EPSP, inibizione postsinaptica) e sinapsi elettriche (gap junctions).​

Classificazione delle fibre nervose: Sistemi di Erlanger-Gasser (gruppi A, B, C) e sistema di Lloyd (gruppi

●​ I-IV).​

Neurotrasmettitori: Acetilcolina, noradrenalina, dopamina, serotonina, ossido nitrico e neuropeptidi

●​ (sostanza P, encefaline).​

Circuiti neurali e cellule gliali: Ependimociti, astrociti, oligodendrociti, microglia, cellule di Schwann e

●​ cellule satelliti.​

4. Contrazione del muscolo scheletrico

Organizzazione del muscolo scheletrico: Struttura della fibra, sarcolemma, sarcoplasma, miofibrille e

●​ sarcomero (bande I e A, zona H, linea M, linee Z).​

Proteine contrattili e regolatrici: Actina, miosina (teste e code), tropomiosina e troponina (subunità C, I,

●​ T).​

Organelli e giunzione neuromuscolare: Tubuli T, reticolo sarcoplasmatico, triade e placca motrice (rilascio

●​ di acetilcolina e potenziali di placca).​

Meccanismo della contrazione: Teoria dello scorrimento dei filamenti e ciclo dei ponti trasversali (power

●​ stroke, ruolo indispensabile dell'ATP e rigor mortis).​

Metabolismo muscolare: Sistema della fosfocreatina, glicolisi (formazione di lattato) e metabolismo

●​ aerobico mitocondriale.​

Tipologie di fibre e unità motorie: Fibre rosse (tipo I) e bianche (tipo II), concetto di unità motoria e

●​ principio della dimensione nel reclutamento.​

Frequenza di stimolazione e forza: Scossa semplice, sommazione temporale, tetano incompleto e completo,

●​ relazione lunghezza-tensione del sarcomero.​

Tipi di contrazione e tono muscolare: Contrazione isometrica, isotonica (concentrica ed eccentrica),

●​ lavoro muscolare, tono posturale, fusi neuromuscolari e riflesso da stiramento (coattivazione alfa-gamma).​

Applicazione clinica: Radicolopatia cervicale (es. compressione ).​

●​ −

5 6

5. Contrazione del muscolo cardiaco

Anatomia funzionale del cuore: Circolazione sistemica e polmonare, valvole cardiache (tricuspide, mitrale,

●​ aortica, polmonare) e sincizio funzionale (dischi intercalari e gap junctions).​

Potenziale d'azione cardiaco: Fasi del potenziale ventricolare (fase di plateau, canali del calcio di tipo L,

●​ correnti di potassio) e periodi refrattari (assoluto e relativo) che impediscono la tetanizzazione.​

Ciclo cardiaco: Sistole e diastole, diagramma di Wiggers, toni cardiaci (primo e secondo tono), ruolo degli

●​ atri (pompe di innesco, onde a, c, v), contrazione e rilasciamento isovolumico ed eiezione ventricolare.​

Parametri cardiaci: Gittata sistolica (SV), frazione di eiezione (FE), gittata cardiaca (CO), precarico,

●​ postcarico, contrattilità e legge di Frank-Starling.​

Regolazione della funzione cardiaca: Riserva cardiaca, metodo di Karvonen per la frequenza di

●​ allenamento, principio di Fick per la misurazione della gittata cardiaca, controllo del sistema autonomo

(simpatico e parasimpatico), effetti degli ioni (potassio e calcio) e della temperatura.​

Sistema di conduzione: Nodo senoatriale (pacemaker, canali funny), vie internodali, nodo

●​ atrioventricolare (ritardo AV), fascio di His, branche e fibre di Purkinje.​

Proprietà funzionali: Automatismo, cronotropismo, batmotropismo, dromotropismo, inotropismo e

●​ lusitropismo.​

Elettrocardiogramma (ECG): Onde P, complesso QRS, tratto ST, onda T, intervalli QT e RR,

●​ calibrazione, derivazioni bipolari (triangolo di Einthoven e legge di Einthoven), unipolari degli arti e

precordiali (V1-V6), analisi vettoriale e vettore medio.​

Aritmie e approccio clinico: Fibrillazione ventricolare, fibrillazione atriale, extrasistoli, sindrome del QT

●​ lungo (torsades de pointes), arresto cardiaco, tachicardia e bradicardia.​

6. Circolazione

Anatomia e struttura vascolare: Arterie (elastiche/conduzione, muscolari/distribuzione, arteriole),

●​ anastomosi, capillari (continui, fenestrati, sinusoidi) e vene (funzione di serbatoio, pompa muscolare).​

Dinamica dei fluidi: Legge del flusso ( ), resistenza vascolare, legge di Poiseuille, flusso laminare

●​ = ∆/

e turbolento (numero di Reynolds).​

Pressione arteriosa: Pressione sistolica, diastolica, pulsatoria, media (PAM), misurazione indiretta (metodo

●​ auscultatorio e rumori di Korotkoff), ipotensione ortostatica, distensibilità e compliance.​

Ritorno venoso e scambi: Regolazione della pressione, pompa respiratoria, diffusione capillare e scambi di

●​ liquidi (forze di Starling, glicocalice, formazione di edema).​

Controllo della circolazione: Regolazione a breve termine (locale/metabolica, miogena, autoregolazione) e

●​ a lungo termine, fattori umorali (angiotensina II, vasopressina, NO), riflessi barocettori e chemiocettori,

manovra di Valsalva e riflesso di Cushing.​

Controllo renale della pressione: Sistema renina-angiotensina-aldosterone (RAAS) e farmaci correlati.​

●​ Sangue e plasma: Componenti plasmatiche (albumina, globuline, fibrinogeno), elementi figurati

●​ (eritrociti, leucociti, piastrine).​

Metabolismo del ferro: Assorbimento, trasporto (transferrina), accumulo (ferritina) e regolazione tramite

●​ epcidina.​

Emostasi e coagulazione: Emostasi primaria (tappo piastrinico), emostasi secondaria (cascata coagulativa:

●​ vie estrinseca, intrinseca e comune, ruolo della vitamina K e della trombina), fibrinolisi (plasmina,

D-dimeri), anticoagulanti e test di laboratorio (PT/INR, aPTT, D-dimero).​

7. Contrazione del muscolo liscio

Caratteristiche generali: Distinzione tra muscolatura multiunitaria e unitaria, assenza di sarcomeri e

●​ troponina.​

Basi strutturali e contrattili: Corpi densi, ciclo dei ponti trasversali lento, meccanismo latch ed economia

●​ energetica.​

Meccanismo d'attivazione: Ruolo del calcio, complesso calcio-calmodulina, chinasi della catena leggera

●​ della miosina (MLCK) e fosforilazione.​

Proprietà meccaniche ed elettriche: Fenomeni di stress-relaxation e reverse stress-relaxation, potenziale di

●​ membrana, potenziali a punta, onde lente e caveole.​

Rilassamento e regolazione: Intervento della fosfatasi della catena leggera della miosina, controllo nervoso

●​ autonomo, fattori metabolici locali e ormoni.​

8. Respirazione

Meccanica respiratoria: Ventilazione polmonare, inspirazione (diaframma, intercostali esterni) ed

●​ espirazione (passiva o forzata con muscoli intercostali interni e addominali).​

Vie respiratorie e alveoli: Struttura delle vie aeree, epitelio ciliato, alveoli, pneumociti di tipo I e II,

●​ surfactante polmonare e membrana respiratoria (alveolo-capillare).​

Pressioni respiratorie: Pressione atmosferica, alveolare, intrapleurica (negatività e pneumotorace),

●​ transpulmonare e compliance polmonare.​

Volumi e capacità spirometriche: Volume corrente, di riserva inspiratoria/espiratoria, volume residuo,

●​ capacità vitale, capacità polmonare totale e FEV1.​

Ventilazione e circolazione polmonare: Ventilazione polmonare totale e alveolare, spazio morto anatomico,

●​ metodo di diluizione dell'elio, circolo polmonare, zone polmonari e rapporto ventilazione-perfusione

(shunt e commistione venosa).​

Trasporto dei gas nel sangue:​

●​ Ossigeno: Legame con l'emoglobina, curva di dissociazione dell'ossiemoglobina, effetto Bohr,

○​ coefficiente di utilizzazione e ossigeno disciolto.​

Anidride carbonica: Trasporto come bicarbonato (anidrasi carbonica), composti carbamminici

○​ ed effetto Haldane.​

Regolazione della respirazione: Centri bulbari (gruppo respiratorio dorsale e ventrale, segnale a rampa),

●​ centri pontini (pneumotassico e apneustico), riflesso di Hering-Breuer, chemocettori centrali e periferici

(glomi carotidei e aortici) e risposta all'esercizio.​

Disturbi e alterazioni respiratorie: Eupnea, iperpnea, iperventilazione, ipoventilazione, dispnea, ipossia,

●​ ipossemia, enfisema, cianosi, respiro di Biot e di Cheyne-Stokes.​

9. Digestione

Funzioni generali e motilità: Ingestione, motilità, secrezione, digestione, assorbimento; attività elettrica

●​ (onde lente e potenziali a punta), sistema nervoso enterico (plessi di Auerbach e Meissner) e controllo

autonomo.​

Controllo ormonale: Gastrina, colecistochinina (CCK), secretina, GIP e motilina.​

●​ Motilità per distretto: Masticazione, deglutizione (fasi orale, faringea, esofagea), funzioni motorie dello

●​ stomaco (rilassamento recettivo, retropulsione e svuotamento gastrico), motilità del tenue (segmentazione

e peristalsi), valvola ileo-ciecale, motilità del crasso (austrazioni e movimenti di massa) e riflesso della

defecazione.​

Secrezioni dell'apparato digerente:​

●​ Salivazione: Ghiandole salivari, ptialina e regolazione nervosa.​

○​ + +

Secrezione gastrica: Ghiandole ossintiche e piloriche, pompa protonica ( -ATPasi), acido

○​ /

cloridrico, barriera protettiva mucosa, fattore intrinseco e vitamina B12, fasi della secrezione

(cefalica, gastrica, intestinale).​

Secrezione pancreatica: Enzimi digestivi (amilasi, proteasi inattive come tripsina, lipasi) e

○​ bicarbonato stimolato da secretina e CCK.​

Bile: Produzione epatica, accumulo nella cistifellea, sali biliari, emulsione dei grassi, circolazione

○​ enteroepatica e calcolosi biliare.​

Secrezione intestinale e del colon: Ghiandole del Brunner, cripte di Lieberkühn, muco e

○​ bicarbonato.​

Digestione idrolitica e assorbimento:​

●​ Carboidrati: Digeriti in monosaccaridi (glucosio, galattosio, fruttosio).​

○​ Proteine: Digerite in aminoacidi e piccoli peptidi.​

○​ Grassi: Emulsione biliare, azione della lipasi, formazione di micelle e assorbimento (chilomicroni

○​ e via linfatica vs capillari portali).​

Acqua ed elettroliti: Assorbimento osmotico, trasporto del sodio, cloro, bicarbonato e ruolo

○​ dell'aldosterone.​

Microbiota e feci: Flora batterica intestinale, sintesi di vitamine (es. vitamina K), composizione delle feci e

●​ pigmenti biliari (stercobilina).​

10. Metabolismo

I nutrienti: Classificazione in calorici e non calorici, essenziali e non essenziali, macronutrienti e

●​ micronutrienti.​

Nutrienti calorici:​

●​ Proteine: Amminoacidi essenziali, funzioni strutturali/regolatrici/energetiche e fattore di

○​ Atwater (4,1 kcal/g).​

Carboidrati: Monosaccaridi, disaccaridi (maltosio, lattosio, saccarosio), polisaccaridi (glicogeno,

○​ amido, cellulosa), fibra alimentare e fattore di Atwater (4,1 kcal/g).​

Lipidi: Acidi grassi saturi e insaturi (omega-3, omega-6), trasporto tramite lipoproteine

○​ (chilomicroni, VLDL, IDL, LDL, HDL), colesterolo e aterosclerosi, fattore di Atwater (9,3

kcal/g).​

Nutrienti non calorici:​

●​ Acqua: Distribuzione corporea ed equilibrio idrico.​

○​ Vitamine liposolubili: Vitamina A (visione e rodopsina), Vitamina D (omeostasi del calcio e

○​ rachitismo), Vitamina E (antiossidante), Vitamina K (coagulazione).​

Vitamine idrosolubili: Vitamina B1 (tiamina e beriberi), Vitamina B2 (riboflavina e FAD),

○​ Vitamina B3 (niacina e pellagra), Vitamina B5, Vitamina B6, Biotina (B7), Acido folico (B9 e

prevenzione dell'anemia megaloblastica), Vitamina B12 (cobalamina) e Vitamina C (acido

ascorbico e scorbuto).​

Educazione alimentare: La piramide alimentare e i principi di una dieta equilibrata.​

●​

11. Termoregolazione

Bilancio termico: Produzione di calore (metabolismo basale, attività muscolare, risposte ormonali) e

●​ disperdimento del calore (conduzione, convenzione, irraggiamento ed evaporazione/sudorazione).​

Centro termoregolatore: Ruolo dell'ipotalamo (anteriore/preottico per la dispersione, posteriore per la

●​ conservazione), termocettori centrali e periferici.​

Risposte omeostatiche:​

●​ Al freddo: Vasocostrizione cutanea, piloerezione, aumento del metabolismo (tiroide e

○​ adrenalina), brividi.​

Al caldo: Vasodilatazione periferica, sudorazione, inibizione della produzione di calore.​

○​

Alterazioni termiche: Febbre (pirogeni endogeni ed esogeni, innalzamento del set-point ipotalamico),

●​ ipertermia (colpo di calore) e ipotermia.​

12. Funzione Renale e Omeostasi Idroelettrolitica

Anatomia funzionale del rene: Struttura macroscopica (corteccia, midollare, pelvi renale) e il nefrone

●​ (corpuscolo renale, tubulo contorto prossimale, ansa di Henle, tubulo contorto distale, dotto collettore).​

Processi fondamentali del nefrone:​

●​ 1.​ Filtrazione glomerulare: Membrana di filtrazione, pressioni di Starling glomerulari, velocità di

filtrazione glomerulare (VFG o GFR) e clearance renale.​

2.​ Rieccitamento/Riassorbimento tubulare: Trasporti attivi e passivi lungo il tubulo prossimale,

ansa di Henle e tratto distale.​

3.​ Secrezione tubulare: Eliminazione di sostanze di scarto e ioni idrogeno.​

Concentrazione e diluizione dell'urina: Sistema di moltiplicazione in controcorrente dell'ansa di Henle,

●​ ruolo dell'urea e della vasopressina (ormone antidiuretico - ADH).​

Omeostasi elettrolitica: Regolazione del sodio (aldosterone), del potassio e del calcio (paratormone e

●​ calcitonina).​

Equilibrio acido-base: Sistemi tampone chimici (bicarbonato, fosfati, proteine), compenso respiratorio e

●​ +

compenso renale (riassorbimento di bicarbonato e secrezione di ).​

Micturizione: Riflesso vescicale, controllo volontario e autonomo (sistema simpatico, parasimpatico e

●​ nervo pudendo).​

13. Sistema Endocrino

Principi generali di endocrinologia: Classificazione degli ormoni (peptidici, steroidei, derivati da

●​ aminoacidi),meccanismi d'azione recettoriale (recettori di membrana e intracellulari) e feedback di

controllo (negativo e positivo).​

Ipotalamo e Ipofisi:​

●​ Neuroipofisi (ipofisi posteriore): Ossitocina e vasopressina (ADH).​

○​ Adenoipofisi (ipofisi anteriore): Ormoni tropici e regolatori (GH, TSH, ACTH, FSH, LH,

○​ Prolattina) e sistema portale ipofisario.​

Asse GH (Ormone della crescita): Effetti metabolici, nanismo, gigantismo e acromegalia.​

●​ Ghiandola Tiroide: Sintesi degli ormoni tiroidei ( e ), ruolo dello iodio, effetti metabolici,

●​

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ipotiroidismo (cretinismo, mixedema, tiroidite di Hashimoto) e ipertiroidismo (morbo di

Basedow-Graves).​

Ghiandole Surrenali:​

●​ Corticale: Zona glomerulosa (mineralcorticoidi/aldosterone), fascicolata

○​ (glucocorticoidi/cortisolo, risposte allo stress), reticolare (androgeni surrenalici). Sindrome di

Cushing e morbo di Addison.​

Midollare: Catecolamine (adrenalina e noradrenalina) e sistema simpatico.​

○​

Pancreato endocrino: Isole di Langerhans (cellule che producono glucagone, cellule che producono

●​ α β

insulina, cellule che producono somatostatina), regolazione della glicemia, diabete mellito tipo 1 e tipo

δ

2.​

Omeostasi del calcio e paratiroidi: Paratormone (PTH), calcitonina e vitamina D attiva.​

●​

14. Sistema Nervoso Centrale e Periferico

Organizzazione del sistema nervoso: SNC (encefalo e midollo spinale) e SNP (nervi cranici e spinali, vie

●​ afferenti ed efferenti).​