Obiettivi formativi
Chiarire il significato di eccitabilità di membrana, della sua modulazione e propagazione, come meccanismi generali sviluppatisi in tutti contesti del mondo biologico.
Prerequisiti
Conoscenza dei concetti base di Fisiologia Generale e biofisica cellulare: equilibrio elettrochimico, potenziale di membrane, sinapsi chimiche, sinapsi elettriche.
Contenuti dell'insegnamento
L'eccitabilità è la capacità sviluppata dalla membrana di alcuni cellule di rispondere a stimoli di diversa natura con segnali elettrici di tipo tutto-o-nulla (potenziali d'azione); essa è alla base di funzioni biologiche fondamentali quali quella nervosa e cardiovascolare, è presente anche nei procarioti, nei protisti, nelle alghe verdi e nei vegetali superiori. Obiettivo del corso è riprendere i concetti base sviluppati nella Fisiologia Generale circa i meccanismi molecolari alla base della insorgenza e propagazione del potenziale d'azione. Questi saranno sviluppati attraverso l'approfondimento di recenti pubblicazioni scientifiche che verranno presentate agli studenti e fornite loro come materiale di supporto. Si svilupperanno in particolare tematiche riguardanti i meccanismi di autoritmicità (pacemaker) e la loro regolazione, nonchè i meccanismi di accoppiamento eccitazione-contrazione.
Programma esteso
1. Genesi del potenziale di membrana .
2. Genesi del potenziale d'azione.
3. Tecniche di misura del potenziale di membrana (current clamp, voltage clamp, coupling clamp, action potential clamp, dynamic clamp).
4. Misura del gating dei canali ionici in voltage clamp.
5. Ricostruzione numerica del potenziale d'azione dai dati sperimentali.
6. Proprietà del potenziale d'azione: reobase, cronassia, refrattarietà, restituzione elettrica, restituzione dinamica, input resistance.
7. Propagazione del potenziale d'azione.
APPROFONDIMENTI da letteratura recente:
1. Il pacemaker cardiaco e la sua modulazione
2. Misure di accoppiamento eccito-contrattile
3. Modulazione elettrotonica della ripolarizzazione del potenziale d'azione cardiaco
4. Considerazioni sul significato della variabilità inter-battito della ripolarizzazione in cardiomiociti
5. Relazioni corrente-voltaggio istantanee e loro significato nella dinamica della eccitabilità cellulare
Bibliografia
V. Taglietti, C. Casella. Principi di Fisiologia e Biofisica della Cellula; Vol. 2: Scambi tra cellula e ambiente.
La Goliardica Pavese s.r.l.
oltre a materiale aggiuntivo fornito on-line agli studenti.
Metodi didattici
Lezioni orali con slides proiettate agli studenti e rese loro disponibili. Sono previsti seminari specialistici.
Modalità verifica apprendimento
Esame finale orale.
Altre informazioni
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