Il corso fornisce nozioni indispensabili inerenti le funzioni vitali degli animali. Alla fine del corso lo studente deve dimostrare di aver compreso il funzionamento dei diversi organi del corpo umano, la loro integrazione negli apparati, i meccanismi generali di controllo e di adattamento di questi in condizioni normali in risposta alle sfide ambientali.
Fisiologia-D'Angelo Peres-Edi Ermes Vol.1
Fisiologia Animale-Randall David-Zanichelli
Fisiologia Animale-Poli, Fabbri-Edises II Edizione
Fisiologia - Stanfield C.
Obiettivi Formativi
Conoscenze:
Il corso ha l’obiettivo di fornire conoscenze sui fenomeni e meccanismi associati a funzioni animali a livello cellulare, organo e sistema con attenzione alle somiglianze e differenze delle diverse specie animali
Competenze acquisite:
Comprendere il nesso tra struttura e funzione a diversi livelli dell'organizzazione dalle molecole al sistema integrato. Comprendere i concetti fondamentali quali il mantenimento dell’omeostasi e meccanismi di retroazione in associazione ai processi di acclimatizzazione e adattamento animale.
Capacità acquisite al termine del corso:
Analizzare e interpretare la relazione tra i parametri funzionali, anche attraverso rappresentazioni grafiche. Comprendere libri di testo sulla fisiologia generale e il progresso delle conoscenze nel campo.
Prerequisiti
Il corso richiede conoscenze di citologia animale, chimica inorganica e organica, fisica e biochimica
Metodi Didattici
Lezioni frontali
Divulgazione materiale didattico
Impiego di motori di ricerca scientifici per approfondimenti
Altre Informazioni
Ricevimento da concordare con il docente. In presenza o a distanza tramite piattaforme online (es. Google Meet). Da richiedere con anticipo di una settimana tramite mail o a lezione. Sono pregati gli studenti anche di confermare il ricevimento all'orario concordato.
Modalità di verifica apprendimento
Prova orale:
capacità di organizzare discorsivamente la
conoscenza; capacità di ragionamento critico sullo studio realizzato; qualità
dell’esposizione; competenza nell’impiego del lessico specialistico, efficacia,
linearità
Programma del corso
PARTE 1 Concetti fondamentali in fisiologia animale
Studio della Fisiologia comparata, il metodo sperimentale
Concetti fondamentali in fisiologia animale: relazione struttura-funzione, adattamento, acclimatizzazione e acclimatazione, omeostasi, sistemi di feedback
PARTE 2 Membrane, canali e trasporto
Membrana cellulare struttura ed organizzazione
Modello a mosaico fluido e prove sperimentali
Trasporti di membrana: diffusione semplice, flusso di membrana, legge di Fick, osmosi, osmolarità e tonicità di una soluzione; cinetica della diffusione facilitata, proteine carrier e regolazione, trasportatore del glucosio; trasporto attivo, pompa sodio potassio, ATPasi protoniche, ATPasi per il calcio, meccanismi simporto, antiporto, endocitosi e esocitosi, scambi di gas tra ambiente e tessuti
PARTE 3 Le basi fisiche del potenziale di membrana
Potenziale elettrochimico, Equilibrio di Gibbs-Donnan, equazione di Nernst; potenziale di membrana di riposo, equazione di Goldman, animali osmoregolatori e osmoconformi; proprietà elettriche passive di membrana, circuito elettrico equivalente, capacità elettrica di membrana e derivazione della costante di tempo, potenziali graduati e tecnica del current clamp; proprietà elettriche attive, definizioni di depolarizzazione, iperpolarizzazione e ripolarizzazione; potenziale d’azione e generazione, prove sperimentali, basi ioniche del potenziale d’azione, correnti di sodio, correnti di potassio, tecnica del voltage clamp
PARTE 4 La propagazione e trasmissione nervosa
Organizzazione del Sistema nervoso centrale comparato; Struttura-funzione ed organizzazione del neurone; Propagazione dell’informazione in un singolo neurone; propagazione passiva dei segnali elettrici, propagazione del potenziale d’azione, velocità di propagazione; conduzione saltatoria; sinapsi elettriche; sinapsi chimiche; neurotrasmettitori rapidi e lenti; rilascio presinaptico dei neurotrasmettitori, neurotrasmettitori e recettori postsinaptici; giunzione neuromuscolare; meccanismi postsinaptici; plasticità sinaptica;
Sistema nervoso afferente sensoriale nei vertebrati; Recettori sensoriali vertebrati e invertebrati, meccanismi e molecole della trasduzione sensoriale; chemorecettori, gusto e olfatto; meccanorecettori; elettrorecettori; termorecettori, la vista dei vertebrati; bioluminescenza; recettori geomagnetici; Sistema nervoso somatico nei vertebrati, archi riflessi, fusi neuromuscolari, organo muscolo-tendineo del Golgi; sistema nervoso autonomo nei vertebrati;
PARTE 5 Muscoli e funzioni integrate
Struttura dei miofilamenti; contrazione dei sarcomeri e teoria dello slittamento dei filamenti; ponti trasversi e produzione di forza; principi di meccanica contrattile, relazione forza-velocità di accorciamento; le fibre muscolari nude, energetica della contrazione, ATPasi miosinica; proteine regolatorie del filamento sottile, sensibilità al calcio, modificazioni di espressione delle proteine regolatorie nel feto del mammifero e nell’adulto, modificazione di espressione per effetto dell’acclimatazione; accoppiamento eccitazione-contrazione nel muscolo scheletrico, ciclo contrazione-rilasciamento, componenti elastiche in serie, scosse singole e tetano; classificazione delle fibre muscolari; adattamento della potenza e salto della rana; diversità funzionali e il nuoto dei pesci; fibre del suono e fibre shaker; il muscolo liscio e regolazione; il muscolo cardiaco, cellule pacemaker e miocardio di lavoro; il potenziale d’azione cardiaco, correnti ioniche nel potenziale d’azione pacemaker e nel miocardio di lavoro ventricolare e atriale, accoppiamento eccitazione-contrazione cardiaco, inotropismo, cronotropismo, dromotropismo e batmotropismo. Proprietà meccaniche del cuore, legge di Frank-Starling; ciclo cardiaco, legge di Laplace, circolazione; pressione arteriosa e regolazione; morfologia e funzione del sistema cardiovascolare dei vertebrati;
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile