Didattica - Università degli Studi di Padova

Syllabus

Prerequisiti:	Conoscenza dei contenuti del corso di Fondamenti di Chimica per la Bioingegneria.
Conoscenze e abilita' da acquisire:	Conoscenze di base di biologia cellulare, fisiologia ed anatomia, necessarie per la comprensione degli elementi essenziali del funzionamento di organi e apparati che costituiscono l’organismo umano, in relazione alla progettazione e all’uso di sistemi e apparecchiature che sostituiscono/integrano il loro funzionamento o di strumenti e dispositivi atti ad analizzare/monitorare/descrivere variabili funzionali di interesse biomedico. 1. Conoscere i costituenti fondamentali delle cellule 2. Conoscere l’organizzazione strutturale dei diversi compartimenti 3. Conoscere i diversi tipi cellulari che caratterizzano i tessuti dell’organismo umano e la loro organizzazione nella formazione di organi ed apparati 4. Essere in grado di descrivere i processi di scambio di materia, energia ed informazione a livello di singole cellule, tessuti ed organi 5. Essere in grado di descrivere i processi bioelettrici e la codificazione di informazione attraverso essi; 6. Essere in grado di descrivere le basi della motilità a livello di apparato muscolare nelle sue diverse strutturazioni; 7. Essere in grado di descrivere le basi del trasferimento di informazione attraverso segnali chimici; 8. Essere in grado di tracciare i meccanismi fondamentali che caratterizzano il funzionamento di organi e apparati; 9. Essere in grado di tracciare i processi di azione/retroazione che mantengono lo stato fisiologicamente bilanciato di un soggetto rispetto alle fluttuazioni dell'ambiente interno ed esterno. 10. Essere in grado di usare una terminologia appropriata; 11. Essere in grado di organizzare un ragionamento scientifico con rigore logico.
Modalita' di esame:	Domande a scelta multipla in numero variabile per ogni blocco di argomenti del programma.
Criteri di valutazione:	Il punteggio totale dell'esame risulta dalla somma dei punteggi riportati nelle singole risposte.
Contenuti:	Saranno presentate le nozioni di biologia generale e cellulare indispensabili per acquisire le competenze di base sui processi biologici fondamentali, e le nozioni di fisiologia ed anatomia necessarie al fine di comprendere la struttura e le modalità di funzionamento dei principali sistemi del corpo umano. - Organizzazione e costituenti principali della materia vivente: carboidrati, proteine, lipidi, acidi nucleici. - La cellula come unità compartimentata. Organizzazione degli organelli cellulari e loro relazioni funzionali (nucleo, citosol, sistemi di membrane interne, mitocondri, lisosomi, perossisomi, plasmalemma). - I costituenti cellulari nei principali tessuti: tessuto epiteliale, adiposo, connettivo, nervoso - Barriere fisiche nei sistemi biologici e fenomeni di trasporto. Permeabilità della membrana cellulare ad anaelettroliti, elettroliti ed acqua: processi diffusionali semplici, trasporti mediati da carrier, trasporti attivi primari e secondari. Canali ionici. Osmosi e tonicità. coefficiente di riflessione. Trasporto vescicolare: endocitosi ed esocitosi. Trasporto epiteliale - Segnali elettrici e sistema nervoso: Compartimentazione e permeabilità selettive di membrana agli elettroliti e potenziali bioelettrici: potenziale di Nernst, potenziale di membrana a riposo (equazione GHK). Cellule eccitabili: potenziale d’azione e sua propagazione in neuroni amielinici e mielinici. Trasmisssione sinaptica. Potenziali postsinaptici e integrazione sinaptica. Recettori sensoriali e trasduzione sensoriale. Cenni sulla organizzazione delle reti neuronali, sistema sensoriale e motorio, sistema autonomo simpatico e parasimpatico. - Motilità ed apparato muscolare: Eccitabilità e contrattilità del tessuto muscolare scheletrico, cardiaco, liscio. Organizzazione del sarcomero, eccitamento neurogeno del muscolo scheletrico, placca motrice ed accoppiamento fra eccitamento e contrazione. Meccanismo dello scorrimento dei filamenti del sarcomero e diagramma tensione-lunghezza. Tetania e reclutamento di unità motorie. Recettori di tensione e fuso neuromuscolare. Eccitamento miogeno del miocardio: potenziale del pacemaker e regolazione della sua attività. Trasmissione del potenziale del pacemaker e contrazione delle fibre miocardiche. - Apparato cardiovascolare: Lavoro meccanico cuore. Attivazione elettrica cuore, ECG. Rapporto volume-pressione ventricolo. Modulazione gittata cardiaca. Organizzazione sistema circolatorio. Flusso sanguigno e diametro dei vasi. Pressione sanguigna. Circolazione distrettuale. Composizione sangue. Sistema immunitaria. Coagulazione. - Apparato respiratorio: Organizzazione tratto respiratorio. Muscoli respiratori. Spirometria, cambiamenti volume-pressione. Scambio gassoso. Regolazione ventilazione - Sistema urinario: Organizzazione sistema urinario e nefrone. Ultrafiltrazione e velocità di filtrazione glomerulare. Bilancio idrico. Riassorbimento. - Segnali chimici ed apparato endocrino: Ormoni e messaggeri locali. Classificazione degli ormoni su base molecolare e funzionale. Correlazioni ormonali e controllo endocrino dell’attività di organi bersaglio. Trasduzione intracellulare dei segnali.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:	Le attività di aula prevedono lezioni frontali dove su supporto informatico (file powerpoint) sono affrontati i contenuti del corso. Le lezioni sono organizzate in modo da stimolare la partecipazione attiva degli studenti. I casi di studio considerati sono discussi con il contributo fattivo degli studenti. I files powerpoint che sono utilizzati a lezione sono forniti in anticipo agli studenti attraverso la piattaforma moodle.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:	Tutto il materiale didattico (files powerpoint delle lezioni frontali) sono forniti in anticipo mediante piattaforma moodle.
Testi di riferimento:	D.U. Silverthorn, Fisiologia Umana. Un approccio integrato.. --: Pearson, 2017. --