Fisiologia Cellulare, del Sistema Nervoso.
Meccanismi omeostatici e sistemi di controllo. Scambi attraverso la membrana cellulare. Processi attivi e passivi di membrana. Osmosi. Potenziale di membrana cellulare e potenziale di equilibrio. Proprietà elettriche della membrana cellulare. Propagazione del segnale elettrico lungo una fibra eccitabile. I canali ionici voltaggio-dipendenti del Na+, K+ e Ca2+. Il potenziale d’azione. Refrattarietà delle membrane eccitabili. Propagazione dei segnali elettrici e del potenziale d’azione. Le sinapsi elettriche e chimiche. Potenziali sinaptici . La sinapsi neuromuscolare. Organizzazione del sistema nervoso. Recettori sensoriali. Sensibilità somatiche: sensibilità tattile e propriocettiva. Il dolore. Funzioni motorie del midollo spinale: i riflessi spinali. Controllo della funzione motoria da parte della corteccia cerebrale e del tronco encefalico. Nuclei della base e controllo motorio. Cervelletto e controllo motorio. Corteccia cerebrale e funzioni intellettive: il linguaggio, memoria e apprendimento. Ritmo sonno-veglia. Funzioni del sistema limbico e dell’ipotalamo. Sistema nervoso autonomo I
Fisiologia del Sistema Cardiocircolatorio.
l muscolo cardiaco. Accoppiamento eccitazione-contrazione del muscolo cardiaco. Attività meccanica ed elettrica del cuore. Fasi del ciclo cardiaco: aspetti pressori, volumetrici ed elettrici. Cenni di elettrocardiografia. Gittata cardiaca. Principi di emodinamica. Relazione tra resistenze al flusso, pressione, volume e viscosità del sangue. I capillari e la microcircolazione. Il ritorno venoso. Il controllo della circolazione sanguigna. Circolazione linfatica.
Fisiologia del Sistema Respiratorio.
Organizzazione del sistema respiratorio. La ventilazione polmonare. Circolazione polmonare. Scambi gassosi alveolo-capillari. Trasporto di ossigeno e anidride carbonica nel sangue e nei liquidi corporei. Ventilazione e perfusione dei polmoni. Regolazione della respirazione. Fisiologia acido- base. Adattamenti del sistema respiratorio all’esercizio fisico.

Fisiologia Sistema digerente: anatomia apparato digerente. Secrezione pancreatica. Secrezione epatica. Funzionalità epatica. Circolazione entero-epatica. Secrezione intestinali. Assorbimento. Digestione lipidi, digestione carboidrati. Escrezione.
Fisiologia apparato urinario: Funzioni dei reni: mantenimento dell'omeostasi dei liquidi corporei attraverso la regolazione del pH, osmolarita’, volume e pressione del sangue circolante. Funzioni endocrino-simile (eritropoietina, vitamina D, angiotensina II).
Anatomia funzionale del rene: corticale, midollare, loro relazioni e circolazione sanguigna intrarenale. Il nefrone come unita' funzionale, tipi di nefroni, tipi cellulari dell’epitelio tubulare, la macula densa e l’apparato juxta-glomerulare, capillari, arteriole e loro rapporti funzionali con i glomeruli e le strutture tubulari.
I processi fondamentali della funzione renale: Ultrafiltrazione glomerulare: glomerulo e capsula di Bowmann. Forze di Starling e Velocita’ di Filtrazione Glomerulare (VFG). Autoregolazione renale della VFG e del Flusso Ematico (o plasmatico) Renale (FER o FPR). Concentrazione delle urine. Regolazioni omeostatiche. Regolazione dell’osmolarita’, del volume e della pressione ematici: recettori di volume e di pressione lungo l’albero circolatorio e vie nervose di trasmissione. Recettori dell’osmolarita’. Compensazione dell’iper e ipo-osmolarita’ del sangue, dell’iper e ipo-volemia.

Fondamenti di Fisiologia Umana”. Sherwood. Editore: Piccin.
Berne & Levy Fisiologia”. Koeppen and Stanton. Editore: Casa Editrice Ambrosiana.
Fisiologia Medica”. Guyton and Hall. Editore: Edra.

Elementi di chimica: Atomi e molecole, Reazioni chimiche, Equilibrio ionico in soluzione, L’acqua.
Elementi di chimica organica: Carboidrati, Lipidi, Acidi nucleici, proteine, La digestione degli alimenti.
Amminoacidi: struttura generale e classificazione.
Proteine: struttura e funzione. Livelli strutturali. Il folding delle proteine.
Proteine fibrose: struttura di alfa-cheratina, collagene e fibroina della seta.
Proteine globulari: struttura e funzione di mioglobina ed emoglobina; il gruppo eme; curva di saturazione; regolazione dell'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno.
Enzimi: caratteristiche generali; energia di attivazione e velocità di reazione; concetti generali sulla cinetica enzimatica. Meccanismi di regolazione: inibitori competitivi e non competitivi; enzimi allosterici ed enzimi regolati da modificazioni covalenti.
Strategie catalitiche. Catalisi delle serina-proteasi. La cascata della coagulazione del sangue come esempio per chiarire determinanti di specificità (concetto di esosito), il ruolo dei cofattori e della formazione di complessi macromolecolari.
INTRODUZIONE AL METABOLISMO : organizzazione generale. Catabolismo e anabolismo. Bioenergetica. Molecole energeticamente rilevanti. Uso di energia all'interno della cellula. Esempi di regolazione dei processi metabolici.
Glucosio come combustibile per la produzione di energia. Controllo ormonale del metabolismo del glucosio. La glicolisi - fasi e regolazione. La via dei pentoso fosfati e sua importanza biochimica. Degradazione del glicogeno - glicogeno fosforilasi e suo controllo ormonale. Gluconeogenesi e altre vie biosintetiche dei carboidrati.
Fermentazione lattica e fermentazione alcolica. Metabolismo anaerobico. Meccanismo di ossidazione del piruvato - il complesso della piruvato deidrogenasi.
Il ciclo dell'acido citrico – Funzioni, bilancio energetico e regolazione del ciclo. Fosforilazione ossidativa - Il mitocondrio come centrale energetica della cellula. Il macchinario per il trasporto di elettroni: struttura e funzione dei complessi I, II, III e IV. Il potenziale elettrochimico nel trasporto di elettroni. Utilizzo dell'ossigeno. L'ATP sintasi: struttura e meccanismo d'azione. La stechiometria del trasporto di elettroni, trasporto di protoni, consumo di ossigeno e produzione di ATP.
Breve introduzione alla disfunzione mitocondriale: i mitocondri come generatori di specie reattive dell'ossigeno (ROS). ROS, stress ossidativo, antiossidanti e nutrizione.
Attivazione della lipolisi e trasporto di acidi grassi liberi. Attivazione e trasporto di acidi grassi liberi nei mitocondri. Il catabolismo dei lipidi – β-ossidazione. Chetogenesi.
Sintesi di acidi grassi - Regolazione del metabolismo degli acidi grassi.
Metabolismo del colesterolo.
Transaminazione e transdeaminazione degli aminoacidi. Il ciclo dell'urea.
Bioenergetica e regolazione del metabolismo energetico - disturbi del metabolismo energetico.

“Chimica e Biochimica”. Massimo Stefani, Niccolò Taddei; Zanichelli editore

Elementi di chimica: Atomi e molecole, Reazioni chimiche, Equilibrio ionico in soluzione, L’acqua.
Elementi di chimica organica: Carboidrati, Lipidi, Acidi nucleici, proteine, La digestione degli alimenti.
Amminoacidi: struttura generale e classificazione.
Proteine: struttura e funzione. Livelli strutturali. Il folding delle proteine.
Proteine fibrose: struttura di alfa-cheratina, collagene e fibroina della seta.
Proteine globulari: struttura e funzione di mioglobina ed emoglobina; il gruppo eme; curva di saturazione; regolazione dell'affinità dell'emoglobina per l'ossigeno.
Enzimi: caratteristiche generali; energia di attivazione e velocità di reazione; concetti generali sulla cinetica enzimatica. Meccanismi di regolazione: inibitori competitivi e non competitivi; enzimi allosterici ed enzimi regolati da modificazioni covalenti.
Strategie catalitiche. Catalisi delle serina-proteasi. La cascata della coagulazione del sangue come esempio per chiarire determinanti di specificità (concetto di esosito), il ruolo dei cofattori e della formazione di complessi macromolecolari.
INTRODUZIONE AL METABOLISMO : organizzazione generale. Catabolismo e anabolismo. Bioenergetica. Molecole energeticamente rilevanti. Uso di energia all'interno della cellula. Esempi di regolazione dei processi metabolici.
Glucosio come combustibile per la produzione di energia. Controllo ormonale del metabolismo del glucosio. La glicolisi - fasi e regolazione. La via dei pentoso fosfati e sua importanza biochimica. Degradazione del glicogeno - glicogeno fosforilasi e suo controllo ormonale. Gluconeogenesi e altre vie biosintetiche dei carboidrati.
Fermentazione lattica e fermentazione alcolica. Metabolismo anaerobico. Meccanismo di ossidazione del piruvato - il complesso della piruvato deidrogenasi.
Il ciclo dell'acido citrico – Funzioni, bilancio energetico e regolazione del ciclo. Fosforilazione ossidativa - Il mitocondrio come centrale energetica della cellula. Il macchinario per il trasporto di elettroni: struttura e funzione dei complessi I, II, III e IV. Il potenziale elettrochimico nel trasporto di elettroni. Utilizzo dell'ossigeno. L'ATP sintasi: struttura e meccanismo d'azione. La stechiometria del trasporto di elettroni, trasporto di protoni, consumo di ossigeno e produzione di ATP.
Breve introduzione alla disfunzione mitocondriale: i mitocondri come generatori di specie reattive dell'ossigeno (ROS). ROS, stress ossidativo, antiossidanti e nutrizione.Attivazione della lipolisi e trasporto di acidi grassi liberi. Attivazione e trasporto di acidi grassi liberi nei mitocondri. Il catabolismo dei lipidi – β-ossidazione. Chetogenesi.
Sintesi di acidi grassi - Regolazione del metabolismo degli acidi grassi.
Metabolismo del colesterolo.
Transaminazione e transdeaminazione degli aminoacidi. Il ciclo dell'urea.
Bioenergetica e regolazione del metabolismo energetico - disturbi del metabolismo energetico.

“Chimica e Biochimica”. Massimo Stefani, Niccolò Taddei; Zanichelli editore

Soluzioni
Concentrazione, molarità, molalità, rapporto molare, diluizione, calcoli stechiometrici.
Immunochimica.
Aspetti generali del sistema immunitario, produzione di anticorpi in laboratorio, saggi immunochimici, Elisa, immunoistochimica.
Tecniche elettroforetiche.
Principi generali, supporti usati in eletrroforesi, elettroforesi su gel di poliacrilammide in presenza di SDS, Western blot.
Tecniche di biologia molecolare
Aspetti generali della genetica, mutazioni e valore nella pratica clinica. PCR, sequenziamento Sanger, cenni di genomica e sequenziamento NGS.

”Biochimica Applicata”, Monica Stoppini, Vittorio Bellotti; Editore. EdiSES.
”Biochemistery”, Terry A. Brown; Scion Publishing.

Principi base di microbiologia
Morfologia e struttura della cellula batterica
Struttura delle spore batteriche e processo di sporulazione
Colorazione di Gram e colorazione per l’acido resistenza
Metabolismo, crescita e replicazione batterica
Sterilizzazione, disinfezione, asepsi
Struttura, replicazione e meccanismi di patogenicità dei funghi
Morfologia delle particelle virali
Tropismo cellulare e spettro d’ospite
Enzimi Virali
Classificazione dei virus
Fasi della replicazione virale
Concetti di base della risposta immunitaria
Risposta immunitaria naturale dell’ospite
Risposta immunitaria acquisita umorale
Risposta immunitaria acquisita cellulo-mediata
Risposte immunitarie contro agenti infettivi
Meccanismi d’azione dell’Interferon
Vaccini e immunoprofilassi passiva
Meccanismi di patogenesi batterica
Dimostrazione della natura causale tra agente patogeno e malattia: Postulati di Koch
Flora microbica normale del nostro organismo
Interazioni “ospite-microrganismo”: Commensalismo -Mutualismo - Parassitismo
Fattori che influenzano l’equilibrio “ospite -microrganismo”
Modalità di trasmissione dell’infezione
Tappe del processo infettivo
Fattori di virulenza batterica
Meccanismi di patogenesi virale e di interazione con l’ospite:
Modalità di trasmissione
Tappe del processo infettivo
Infezione localizzata e disseminata
Stato di persistenza e latenza
Oncogenesi virale
Effetto citopatico indotto dai virus
Alterazione di espressione di geni e/o proteine cellulari

“Le basi della Microbiologia”. Richard Harvey, Pamela C. Champe, Richard D. Fisher; Zanichelli editore

Organizzazione di un laboratorio
Conoscenza delle principali strumentazioni di laboratorio
Tipologie di provette (con e senza anticoagulante) utilizzate nelle indagini analitiche
Emocromo e concetti base sugli esami del sangue
Le varie fasi di un processo analitico

Sarà fornito allo studente materiale didattico, come dispense e presentazioni