Unit MORPHOLOGICAL AND FUNCTIONAL BASES

HUMAN ANATOMY

Code	GP003704
CFU	4
Teacher	Cataldo Arcuri
Teachers	Cataldo Arcuri
Hours	48 ore - Cataldo Arcuri
Learning activities	Base
Area	Scienze biomediche
Academic discipline	BIO/16
Type of study-unit	Obbligatorio (Required)
Language of instruction	Italian
Contents	Key elements of anatomical terminology (positions, planes, axes, etc.). The heart and great vessels. Respiratory, digestive and urinary systems. Diaphragm, chest, back and abdominal wall. Endocrine glands. Shoulder girdle and pelvic girdle. Upper and lower limbs. Pelvic floor and perineum Central nervous system. Sympathetic and parasympathetic nervous system.
Reference texts	AA.VV., Anatomia Umana-FONDAMENTI, edi-ermes (volume unico, Ed. 2018). Manrico Marrone, Anatomia funzionale e imaging. Sistema locomotore, edi-ermes (Ed. 2018). Christy Cael, Anatomia funzionale - Anatomia muscoloscheletrica, Chinesiologia e Palpazione per Terapisti Manuali, PICCIN (Ed. 2011).
Educational objectives	The main aim of this teaching is to provide the students with the bases for the recognition and description of: 1) individual human bones and their topographical position; 2) the various types of joints; 3) the origin and insertion and effects of the contraction of skeletal muscle of limbs, abdominal wall and thorax; 4) macroscopic and microscopic characteristics of internal organs; 5) the anatomical and functional organization of the central nervous system.
Prerequisites	To effectively follow and understand the topics covered in the course is necessary for the student to have a basic knowledge of biology, histology, chemistry, biochemistry and physics as it is normally acquired in high school.
Teaching methods	Face-to-face lectures with the use of powerpoint slides. Use of anatomic models related to the topics developed at lessons. The education material presented during the lectures (with the exclusion of illustrations protected by copyright) will be made available to the students in electronic format (pdf files) and it does not replace the use of suggested books.
Other information	Slides of the lessons are available at www.unistudium.unipg.it. The course is part of the teaching of BASI MORFOLOGICHE E FUNZIONALI which includes three modules: Human Anatomy, Physiology and Neurophysiology
Learning verification modality	The level of learning achieved will be assessed through a single answer written test (lasting about 70 minutes) structured to evaluate students' knowledge about anatomy. In case of positive result, the written test will be followed by a 20-30 minutes oral test on the musculoskeletal system. Info on the support service for students with disability and/or DSA can be found at http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Extended program	Key elements of anatomical terminology (positions, planes, axes, etc.). Tissues and systems. Heart and great vessels. Topographic, macroscopic and microscopic anatomy of the respiratory, digestive and urinary systems. Macro and microscopic structure of the endocrine glands. Central nervous system: telencephalon, diencephalon, brainstem, cerebellum, spinal cord. Ascending sensory pathways and descending motor pathways. Sympathetic nervous system and parasympathetic nervous system. General characteristics of bones, muscles and joints. Back: spine, joints and muscles. Chest: bones, joints and muscles. Diaphragm and abdominal wall muscles. Upper limb: bones, joint of the shoulder girdle and the free part, muscles. Lower limb: bones, articulation of the pelvic girdle and the free part, muscles. Pelvic floor and perineum.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile

HUMAN PHYSIOLOGY

Code	GP003705
CFU	2
Teacher	Fabio Massimo Botti
Teachers	Fabio Massimo Botti
Hours	24 ore - Fabio Massimo Botti
Learning activities	Base
Area	Scienze biomediche
Academic discipline	BIO/09
Type of study-unit	Obbligatorio (Required)

NEUROPHYSIOLOGY

Code	GP003706
CFU	2
Teacher	Roberto Panichi
Teachers	Roberto Panichi
Hours	24 ore - Roberto Panichi
Learning activities	Base
Area	Scienze biomediche
Academic discipline	BIO/09
Type of study-unit	Obbligatorio (Required)
Language of instruction	Italian
Contents	The study course develops concepts regarding the functional organization of the sensory and motor systems. In addition, it addresses the problem of plastic phenomena.
Reference texts	Reference book: Per Brodal “Il Sistema nervosa centrale” ed. PICCIN; Autori vari "Fisiologia dell'uomo", ed. edi-ermes. Books depth (optional): Mark L. Latash “ Neurophysiological Basis of Movement” ed. Human Kinetics. Kandel Eric R. [et. Al.], "Principi di neuroscienze", ed. Casa Editrice Ambrosiana.
Educational objectives	Knowledge of the mechanisms that underlie perceptual and motor responses and their functional meaning. Comprehension of the significance of plasticity functions.
Prerequisites	In order to attend the class, a basic understanding of neuron physiology is recommended.
Teaching methods	Face-to-face lessons on all subjects of the program with discussion in the classroom.
Other information	Includes meetings with dates to be determined at the beginning of the course. For information on support services for students with disabilities or DSA, visit http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa.
Learning verification modality	Learning is evaluated through a fifteen-minute oral exam. The exam focuses on discussing program topics to assess knowledge and understanding, as well as presentation and language skills.
Extended program	Introduzione. Sistema nervoso: organizzazione morfo-funzionale generale del sistema nervoso centrale e periferico. Cenni sul sistema nervoso autonomo. Biofisica. Movimento di molecole nell’organismo. Processi di diffusione. Canali ionici. Diffusione attraverso i canali ionici. Meccanismi di apertura dipendenti da ligando, potenziale, fosforilazione, variazioni meccaniche. Apertura, chiusura, blocco, inattivazione. Fisiologia del neurone. Segnali elettrici attraverso la membrana. Registrazione dei potenziali di membrana di un neurone. Potenziali di riposo, iperpolarizzazione, depolarizzazione, potenziale d’azione. Potenziale di equilibrio per uno ione. Pompa sodio-potassio. Proprietà dei potenziali d’azione. Conduzione dei segnali elettrici lungo le membrane eccitabili: Conduzione elettrotonica. Costante di tempo e di spazio. Correlazioni tra proprietà di membrana e eccitabilità. Conduzione del potenziale d’azione. Fattori che influenzano la velocità di conduzione dei segnali elettrici. Conduzione saltatoria. Classificazione delle fibre nervosa in base al diametro e alla velocità di conduzione. Fisiologia della Sinapsi. Sinapsi elettrica: descrizione, meccanismi e ruolo. Sinapsi chimica: descrizione, meccanismi e ruolo. Sinapsi chimica centrale. Meccanismi presinaptici. Meccanismi postsinaptici: potenziali postsinaptici eccitatori e inibitori. Mediatori chimici e recettori. Risposte postsinaptiche rapide e lente (cenni). Funzioni sinaptiche : integrazione nervosa. Modulazione presinaptica e plasticità a lungo termine. La sinapsi neuro-muscolare: correlazioni e differenze con la sinapsi centrale. Fisiologia del muscolo scheletrico. Aspetti generali delle componenti muscolari. Proprietà contrattili delle cellule muscolari, interazione dei filamenti spessi con quelli sottili. Calcio e troponina. Accoppiamento elettromeccanico. Utilizzo e apporto energetico. Meccanica del movimento. Fattori che influenzano la forza di contrazione e la velocità di accorciamento. Classificazione delle fibre muscolari. Cenni sulle risposte adattative. Organizzazione dell’unità motoria. EMG (cenni). Fisiologia sensoriale. Caratteristiche generali dei sistemi sensoriali. Recettori e vie di trasmissione. Processo di trasduzione. Codificazione del segnale. Principi organizzativi. La sensazione e la percezione. Sistema somestesico: tatto, propriocezione, nocicezione, termocezione, interocezione (cenno). I sensi “speciali”: apparato visivo, acustico, vestibolare. Cenni sulla sensibilità olfattiva e gustativa. Fisiologia dei sistemi motori. Organizzazione gerarchica e in parallelo. Il midollo spinale. Unità motorie: Reclutamento, frequenza, sincronia. Riflessi spinali e circuiti del midollo. Riflessi condizionati e incondizionati. Riflessi profondi e superficiali. Riflesso miotatico fasico, tonico, riflesso inverso da stiramento, riflesso estensore crociato. Riflesso H. Fusi neuromuscolari e organi muscolo tendinei del Golgi, controllo di lunghezza e forza. Modulazione centrale e periferica dell’attività dei motoneuroni. Circuiti spinali e coordinazione motoria. Postura. Equilibrio e orientamento. Tono muscolare (componente attiva e passiva). Meccanismi di stabilizzazione posturale. Ruolo dei fusi neuromuscolari e del riflesso miotatico tonico e fasico. Centri tonogeni. Short e long loop dei riflessi posturali. Risposte adattative. Risposte anticipatorie. Risposte variabili. Riflessi cervicali, vestibolari, visivi, (riflessi di raddrizzamento, arto a pilastro e magnete:cenno). Locomozione. Fase di oscillazione, fase di appoggio. Circuiti localizzati nel midollo spinale (CGP). Influenze discendenti su ritmicità e cinematica. Modulazione da parte delle afferenze sensitive. Movimento volontario. Movimenti di inseguimento e balistici. Controllo in feed back e in feed forward. Sequenza di attivazione delle unità motorie. Controllo gamma. Interneuroni di Renshaw, Ia e Ib. Implicazioni posturali. Codificazioni centrali motorie:corteccia motoria. Azione piramidale e extrapiramidale. Presa di precisione e di forza. Corteccia motoria primaria. Corteccia premotoria e supplementare. Via dorsale, via ventrale. Area F5: codifiche e proprietà. Neuroni canonici e neuroni specchio. Nuclei della base e cervelletto: contributo alla postura e al movimento. Effetto di lesioni. Meccanismi di controllo. Ruolo nell’apprendimento motorio. Fasi di attivazione del movimento volontario. Sistema oculomotore: riflessi optocinetici, vestibolari, movimenti saccadici e di inseguimento. EEG (cenni).