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FISIOLOGIA DEL MUSCOLO SCHELETRICO
Struttura del sarcomero: filamenti spessi e sottili, proteine contrattili e regolatrici. Basi molecolari della contrazione muscolare: il ciclo dei ponti trasversi. Relazione tensione-lunghezza del sarcomero. Giunzione neuromuscolare. Accoppiamento eccitazione - contrazione. Classificazione delle fibre muscolari: lente, veloci-resistenti alla fatica, veloci-facilmente affaticabili. Caratteristiche biochimiche, metaboliche ed istologiche dei diversi tipi di fibre muscolari. Definizione e classificazione delle unità motorie - Regolazione della produzione di forza mediante reclutamento delle unità motorie e variazione della frequenza di scarica. Principio della dimensione per il reclutamento. Scossa singola e contrazione tetanica. Unità muscolo-tendinea. Meccanica della contrazione muscolare: contrazione isometrica, isotonica e isocinetica. Relazione forza-velocità. Proprietà adattative del muscolo scheletrico.
FISIOLOGIA DELLA CELLULA NERVOSA
Struttura e proprietà fondamentali della cellula nervosa. Il neurone come unità di integrazione nel Sistema Nervoso. Struttura e funzione delle diverse parti della cellula nervosa: albero dendritico, soma, cono d'emergenza, assone e guaina mielinica, terminazione sinaptiche.
Il potenziale d'azione. Meccanismo di propagazione del potenziale d'azione. Velocità di conduzione. Conduzione saltatoria nelle fibre mieliniche. Classificazione delle fibre nervose.
Generalità della trasmissione sinaptica. Proprietà e meccanismi delle sinapsi di tipo elettrico e chimico. Liberazione quantica del trasmettitore. Vescicole sinaptiche.
Trasmissione sinaptica nel Sistema Nervoso Centrale. Il potenziale post-sinaptico eccitatorio (EPSP). Il potenziale post-sinaptico inibitorio (IPSP). Integrazione neuronale degli input sinaptici: sommazione spaziale e temporale. Meccanismi di inibizione post-sinaptica. Inibizione pre-sinaptica. Principali neuro-trasmettitori nel Sistema Nervoso Centrale.
ORGANIZZAZIONE GENERALE DEL SISTEMA NERVOSO Sistemi afferenti: sistemi sensoriali.
Sistemi efferenti: sistema motorio somatico; sistema nervoso autonomo (suddivisione anatomo-funzionale in ortosimpatico e parasimpatico; centri di controllo; modalità di trasmissione sinaptica dei neuroni pre- e post-gangliari).
FISIOLOGIA DEI SISTEMI SENSORIALI
Generalità e organizzazione generale dei Sistemi Sensoriali. Codifica neurale della modalità, intensità, durata e localizzazione degli stimoli sensoriali. Meccanismi di trasduzione dei recettori. Classificazione dei recettori. Campo recettivo. Inibizione laterale.
Sistema somatosensoriale. Relazione tra modalità sensoriale e diametro delle fibre afferenti. Struttura e funzione dei recettori tattili e propriocettivi. Organizzazione anatomo-funzionale dei sistemi somestesici ascendenti: il sistema delle colonne dorsali-lemnisco mediale ed il sistema antero-laterale. Organizzazione colonnare e somatotopica della corteccia sensoriale.
Nocicezione: meccanismi di trasduzione, fibre afferenti e meccanismi neuronali spinali. Tipi di dolore. Vie centrali della sensibilità dolorifica. Modulazione centrale della sensibilità dolorifica.
Sensibilità termica.
Generalità sul sistema visivo. Accomodazione. Riflesso pupillare. Anatomia funzionale della retina. I recettori retinici: coni e bastoncelli. Meccanismi di fototrasduzione. Adattamento al buio ed alla luce. Campi recettivi delle cellule gangliari. Vie visive centrali: via genicolo-striata, via del collicolo superiore. Campi recettivi ed organizzazione della corteccia visiva.
Generalità sul sistema uditivo. Principi di acustica fisiologica. Trasmissione del suono da parte dell’orecchio esterno e medio. Struttura e meccanismi di vibrazione della coclea. Trasduzione e codifica dei suoni da parte dei recettori dell’organo del Corti. Cellule ciliate. Vie uditive centrali. Organizzazione tonotopica.
Sistema vestibolare. Anatomia funzionale dei canali semicircolari e degli organi otolitici. Meccanismo di trasduzione delle accelerazioni angolari da parte dei canali semicircolari. Meccanismo di trasduzione delle accelerazioni lineari e dell'orientamento rispetto alla forza di gravità da parte dell'utricolo e del sacculo. Vie vestibolari centrali: sistema vestibolo-spinale e sistema vestibolo-oculare.
FISIOLOGIA DEI SISTEMI MOTORI
Generalità sul controllo motorio. Organizzazione gerarchica dei sistemi motori. Classificazione delle vie motorie.
Riflessi spinali. Struttura e funzione dei fusi neuromuscolari. Controllo efferente γ dei fusi neuromuscolari. Coattivazione α e γ durante il movimento volontario. Tono muscolare.
Struttura e funzione degli organi tendinei del Golgi. Codifica delle fibre Ib della tensione muscolare. Risposte riflesse evocate dalla stimolazione degli organi tendinei del Golgi.
Generatori ritmici del movimento. Controllo della locomozione.
Controllo del tono posturale.
Controllo del movimento volontario. Organizzazione somatotopica delle aree motorie della corteccia cerebrale: area motoria primaria, motoria supplementare e premotoria.
Codifica del movimento nell'area motoria primaria. Caratteristiche della via cortico-spinale.
Cervelletto. Divisione anatomo-funzionale del cervelletto. Connessioni e funzioni del vestibolo-cervelletto, spino-cervelletto e cerebro-cervelletto. Cenni sull’organizzazione della corteccia cerebellare. Ruolo del cervelletto durante la programmazione ed esecuzione del movimento volontario. Apprendimento motorio.
Nuclei della base. Organizzazione anatomo-funzionale e connessioni dei nuclei della base. Ruolo dei nuclei della base nel controllo motorio.