Corsi di studio in
Farmacia - Chimica e tecnologia farmaceutiche

Fisiologia della Nutrizione

Anno accademico 2010/2011

• Dietetica e Nutrizione -II SSFO (FAR0181)

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Note
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

 Il modulo intende fornire un approfondimento e un completamento dei principi di Fisiologia dell’apparato gastrointestinale acquisita nei corsi di laurea di Farmacia e CTF. Verranno descritti in dettaglio le basi molecolari e cellulari del funzionamento dei diversi tratti e ghiandole che compongono l’apparato gastrointestinale e che contribuiscono alla digestione e assorbimento degli alimenti. Particolare attenzione sarà data alle interazioni con gli altri organi e alle recenti scoperte scientifiche che hanno messo in luce nuovi aspetti di fisiopatologia clinica del tratto gastrointestinale. Il modulo è integrato con i moduli di Chimica degli Alimenti, Biochimica della Nutrizione e Dietofarmacia e comprende 16 ore di lezioni frontali.

Programma

Generalità dell’apparato gastrointestinale (GI) (1 ora) 

- Componenti, funzioni e attività dell’apparato digerente. Le attività del tratto digerente: motilità, secrezione, digestione, assorbimento. Equilibri idrici giornalieri. Struttura del tratto GI: i villi e l’epitelio GI.

Il sistema nervoso mioenterico e sua organizzazione (3 ore) 

- Il sistema nervoso enterico (SNE): il plesso mioenterico e sottomucoso. Tipi di neuroni enterici. Neuroni sensoriali intrinseci ed estrinseci. I neuroni secretomotori. I neurotrasmettitori del sistema GI. Le vie afferenti chemosensitive e meccanosensitive.

- Archi riflessi locali e centrali. Il sistema nervoso autonomo (SNA): integrazione con il SNE. Innervazione simpatica e parasimpatica del tratto gastrointestinale. Interazione tra SNA (simpatico e parasimpatico) e SNE del tratto gastrointestinale.

- Le basi cellulari e molecolari della motilità del tratto GI. Le cellule pacemaker interstiziali di Cajal. Il potenziale “pacemaker” e il sincronismo delle onde di eccitazione. Onde elettriche lente, potenziali d’azione, onde di contrazione meccaniche. Tipi di motilità del tratto GI. Riflessi intrinseci che inducono movimenti peristaltici. Tipi di movimenti peristaltici del tratto GI.

Il dolore viscerale (2 ore) 

- Il dolore: classificazione e fisiopatologia. Le vie ascendenti somatosensoriali e viscerali. Proprietà delle fibre dolorifiche e diversi tipi di dolore. Le basi molecolari del dolore viscerale: i recettori canali della nocicezione. I canali TRPV1, gli ASIC e i loro meccanismi d’azione. Le vie ascendenti del dolore. Le regioni talamiche e le aree somato-sensitive.

- Singolarità della percezione del dolore. Il dolore neuropatico e il dolore riferito (viscerale). Convergenza di segnali viscerali e sensoriali cutanei nel dolore riferito. Modulazione del dolore: gli opiacei endogeni. Le vie discendenti e la “gate del dolore”. Le endorfine e il controllo centrale del dolore. Terapie analgesiche basate sulla teoria del dolore. La “spinal cord-stimulation” e le tossine animali per la cura del dolore neuropatico viscerale.

Fisiologia dei muscoli lisci viscerali (2 ore)

- I muscoli lisci, scheletrici e cardiaco. La fibra muscolare liscia: struttura del citoscheletro e dei miofilamenti. Muscolo liscio unitario e multi-unitario. Controllo nervoso ed ormonale del m. liscio. Relazione struttura-funzione. Canali ionici, recettori e trasportatori del m. liscio. Generazione dei potenziali d’azione nel m. liscio. Accoppiamento eccitazione-contrazione. Il ciclo dei ponti trasversi. Curva tensione-lunghezza. Curva forza-velocità.

- Attività muscolare del tratto GI. Le cellule muscolari lisce del tratto GI. Relazione tra onde lente, PA e contrazione delle fibre muscolari (intestino tenue). Variazione della frequenza delle onde lente lungo il tratto GI. Attività elettrica del m. liscio nello stomaco e nel colon: azione dell’acetilcolina e della noradrenalina.

Il movimento degli alimenti (1 ora)

- La masticazione. La deglutizione e il riflesso esofageale. Onde peristaltiche esofagee. Controllo vagale del tono muscolare degli sfinteri esofagei. Movimenti dello stomaco. Peristalsi e svuotamento gastrico. Regolazione neurormonale dello svuotamento gastrico: secretina, CCK, gastrina, PGI e pH duodenale. Il riflesso del vomito. Motilità dell’intestino tenue: onde di segmentazione e peristaltiche. La frequenza del ritmo elettrico di base. Il complesso motorio migrante. Motilità del colon e movimenti di massa. Sindrome del colon irritabile. 

La saliva e le secrezioni gastrointestinali (3 ore)

- La secrezione salivare. Produzione ed escrezione della saliva. Escrezione di H₂O e sali salivari. Meccanismi cellulari della secrezione salivare. Controllo nervoso della secrezione salivare.

- La secrezione gastrica. La digestione nello stomaco. Tipi di cellule della mucosa gastrica. Le cellule ossintiche e la secrezione di HCl. Il succo gastrico. Produzione di HCl e la pompa “protonica” H⁺/K⁺. Il fattore intrinseco. La barriera mucosale gastrica. Composizione e ruolo protettivo del muco gastrico. Controllo neurormonale della secrezione di HCl: i recettori M₃, H₂ e CCK_B. La fase cefalica, gastrica e intestinale. Azione vagale (cefalica) sulla stimolazione acida gastrica. Fattori che causano gastriti e ulcere gastriche. Secrezione di pepsinogeno dalle cellule principali.

- La secrezione pancreatica. Il pancreas. Secrezione pancreatica di liquidi. Modello a due stadi della secrezione pancreatica. Meccanismi molecolari della secrezione pancreatica: produzione di HCO₃^- nei dotti extralobulari (azione della secretina). Secrezione di H₂O, Na⁺ e Cl^- nelle cellule acinose: il ruolo critico del canale CFTR. Fattori che regolano la secrezione dei zimogeni (azione della CCK). Gli enzimi pancreatici. La componente enzimatica del succo pancreatico. Le proteine del succo pancreatico. Meccanismi fisiologici di protezione dalle pancreatiti. Il controllo ormonale della secrezione pancreatica. Regolazione della secrezione del succo pancreatico: fase cefalica, gastrica e intestinale. Il riflesso vago-vagale.

- Il fegato e sue funzioni. La bile: sintesi e secrezione degli acidi biliari. Gli acidi biliari. Micro e nano strutture lipidiche formate dagli acidi biliari. Produzione, immagazzinamento ed escrezione della bile. Assorbimento e riciclo della bile. La colecisti. Secrezione e riassorbimento di H₂O e ioni nelle vie biliari. Concentrazione della bile nella colecisti nei periodi interprandiali e rilascio durante i pasti. I pigmenti biliari.

Digestione e assorbimento (2 ore)

- Digestione dei carboidrati. gli enzimi salivari, pancreatici e intestinali e loro azione. Effetti della carenza di lattasi. Assorbimento di glucosio, galattosio e fruttosio negli enterociti. Digestione delle proteine. Gli enzimi gastrici, pancreatici e intestinali e loro azione. Assorbimento di aminoacidi, di- e tripeptidi negli enterociti. Digestione dei lipidi. Gli enzimi gastrici e pancreatici e loro azione. Azione della bile. Microgocce e nanomicelle di lipidi. Assorbimento attraverso gli enterociti. I chilomicroni.

- Assorbimento di H₂O ed elettroliti: generalità. Assorbimento di Na⁺, Cl^- e HCO₃^- nel digiuno e nell’ileo. Assorbimento di Na⁺, Cl^-, H₂O ed escrezione di HCO₃^- e K⁺ nel colon. Controllo neurormonale dell’assorbimento di H₂O ed elettroliti. Assorbimento delle vitamine liposolubili e idrosolubili. Assorbimento della vitamina B₁₂. Assorbimento di Ca²⁺ ionico. Assorbimento del ferro.

Lezioni di ripasso (2 ore)

- Ripasso degli argomenti più importanti in preparazione della prova scritta. Esercizi a quiz su: organizzazione e movimenti dell’apparato GI, secrezioni gastriche, secrezioni pancreatiche, la bile, digestione, assorbimento, gli elettroliti del tratto GI.

E. Carbone, F. Cicirata e G. Aicardi. Fisiologia: dalle molecole ai sistemi integrati. Editore EdiSES (1a Edizione).

Note

L'esame di profitto consiste in una prova scritta sulle conoscenze di tutto il programma.

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