1- Biofisica delle membrane eccitabili. I canali ionici: classificazione, struttura molecolare, meccanismi di gating. Potenziali di membrana: equilibrio ionico e proprietà passive della membrana. Potenziale di riposo: genesi, permeabilità al potassio e al sodio della membrana a riposo, pompa sodio-potassio. Potenziali graduati: basi ioniche, proprietà fisiche, eccitatori ed inibitori, sommazione spaziale e temporale. Potenziale d???azione: basi ioniche delle fasi di depolarizzazione e ripolarizzazione, i periodi di refrattarietà. Conduzione dei potenziali: elettrotonica, per circuito locale, saltatoria. Differenze tra i potenziali graduati e i potenziali d???azione: genesi, decodificazione dello stimolo, conduzione.
2- Trasmissione sinaptica. Caratteristiche generali, le sinapsi elettriche, sinapsi chimiche e loro classificazione. Meccanismo d???azione delle sinapsi chimiche: ruolo del Ca2+ e delle proteine specifiche nel processo di esocitosi. Neurotrasmettitori: classificazione e funzione. Recettori sinaptici e potenziali postsinaptici: meccanismo di trasduzione. Attività sinaptica: occlusione e facilitazione, decremento sinaptico, informazione retrograda, plasticità sinaptica. Sinapsi neuro-muscolare: rilascio di acetilcolina nella fessura sinaptica, diffusione, inattivazione ad opera della acetilcolinesterasi, legame con i recettori sinaptici, ricaptazione della colina. Azione del curaro sui recettori muscolari. Selettività ionica del recettore nicotinico muscolare dell???acetilcolina: potenziale di placca, permeabilità ionica Na/K. Ipersensibilità da denervazione.
3- Fisiologia del tessuto muscolare- Le basi strutturali e funzionali della contrazione: sarcolemma, tubulo a T, reticolo sarcoplasmatico e relativi canali ionici, sarcomero. Meccanismi del processo di accoppiamento eccitazione-contrazione. La contrazione del muscolo scheletrico: ruolo del Ca2+ e dell'ATP, ciclo formazione-rottura dei ponti. Curva tensione-lunghezza nel sarcomero. Scossa semplice, tetano incompleto e completo. Tipi di fibre muscolari: classificazione e caratteristiche metabolico funzionali. Unità motorie: classificazione, proprietà funzionali e reclutamento. Tipi di contrazione: isometrica, isotonica, concentrica ed eccentrica. Curva carico-velocità e forza-velocità, componenti visco-elastiche e componenti contrattili. Sorgenti energetiche del lavoro muscolare, le leggi della termodinamica ed il rendimento, lavoro aerobico ed anaerobico, Debito di ossigeno. Fatica muscolare. Capacità rigenerativa del tessuto muscolare: le cellule satelliti. Caratteristiche funzionali dei muscoli lisci e la distinzione con il muscolo scheletrico.
4- Il sistema nervoso e le sue componenti. Caratteristiche generali ed organizzazione funzionale del sistema nervoso: sistema somatico e viscerale, centrale e periferico. Organizzazione centrale del sistema nervoso: anatomia funzionale dell???encefalo, midollo allungato e midollo spinale.
5- Sensibilità somatica. Meccanismi periferici: recettori sensoriali (classificazione e proprietà funzionali), decodificazione dello stimolo, propagazione dell???informazione sensoriale lungo nervi, gangli e neuroni dorsali. Meccanismi centrali della sensibilità: ruolo del talamo, rappresentazione somatotopica corticale, sensazione e percezione, leggi della sensibilità. Classificazione della sensibilità. La sensibilità tattile-pressoria e termica-dolorifica. La sensibilità dolorifica: controllo periferico e centrale. La sensibilità termica: recettori periferici tonici e fasici, recettori centrali, ruolo dell'ipotalamo. La sensibilità propriocettiva: dai recettori alla percezione.
6- Organi di senso specifici. I sensi chimici: gusto ed olfatto, recettori, traduzione sensoriale, vie di conduzione, integrazione centrale. Sensibilità acustica: organizzazione dell'apparato uditivo, organo del Corti, caratteristiche fisiche del suono, discriminazione dei suoni, vie uditive. L'apparato vestibolare. Sensibilità visiva: principi di ottica fisiologica, il sistema delle lenti e il controllo fisiologico, formazione dell???immagine sulla retina. Coni e bastoncelli: organizzazione retinica e subretinica, la trasduzione del segnale, i campi recettivi retinici, visione fotopica e scotopica, adattamenti visivi, la conduzione dell'informazione visiva, corteccia visiva.
7- Controllo Motorio. Organizzazione del movimento: movimento riflesso, movimento ritmico, movimenti volontario. I riflessi spinali: riflesso da stiramento tonico e fasico, riflesso di flessione, riflesso di estensione crociata. L???integrazione spinale ed il controllo superiore dei riflessi. Il movimento volontario: aree motrici primarie, supplementari e premotorie della corteccia cerebrale; programmi motori. Nuclei della base: circuito del putamen e circuito del pallidus, ruolo della substanzia nigra. Il cervelletto: anatomia funzionale, controllo cerebellare del movimento volontario, gli automatismi motori. Movimento ritmico: la deambulazione. Controllo della postura: tono muscolare, riflessi propriocettivi, riflessi statotonici e statocinetici, influenze vestibolari, movimenti oculari associati al controllo gravitario e al movimento (nistagmo).
8- Funzioni integrative del sistema nervoso. EEG. Il sonno ed i sogni: caratteristiche, sonno REM e non-REM, ipotesi sul sonno. Memoria: sedi, fasi e meccanismi, basi neurobiologiche della memoria a breve e lungo termine. Apprendimento associativo o condizionato. Funzioni cerebrali superiori, neurotrasmettitori centrali, sostanza reticolare e coscienza. Il Linguaggio. Il concetto di Omeostasi e sistemi di regolazione e controllo adattativo. Le Funzioni superiori: cognizione e plasticità sinaptica. Barriera ematoencefalica. Liquido cefalorachidiano. Composizione del liquor. Circolazione cerebrale e sua regolazione. Flusso e metabolismo cerebrale. Costo energetico delle funzioni neuronali. Aree associative corticali. Archi, Paleo e Neocortex. Lateralizzazione emisferica e corpo calloso. Effetti della disconnessione emisferica. Differenze cerebrali di genere. L'ipotalamo. Funzioni neuroendocrine dell'ipotalamo. Ruolo dell' ipotalamo nella termoregolazione, assunzione di cibo e regolazione autonomica. Ritmi circadiani. Il sistema limbico. Correlazioni fra sistema limbico e corteccia. L'amigdala. La senescenza, alterazioni fisiologiche cerebrali e muscolari della terza età.

9- Evoluzione del pensiero fisiologico. La fisiologia come scienza sperimentale del vivente. Il concetto di Omeostasi e sistemi di regolazione e controllo adattativo. I sistemi di comunicazione dell'organismo, il muscolo. Le Funzioni superiori: cognizione e plasticità sinaptica. Barriera ematoencefalica. Liquido cefalorachidiano. Composizione del liquor. Circolazione cerebrale e sua regolazione. Flusso e metabolismo cerebrale. Costo energetico delle funzioni neuronali. Aree associative corticali. Archi, Paleo e Neocortex. Lateralizzazione emisferica e corpo calloso. Effetti della disconnessione emisferica. Differenze cerebrali di genere. L???ipotalamo. Funzioni neuroendocrine dell'ipotalamo. Ruolo dell'ipotalamo nella termoregolazione, assunzione di cibo e regolazione autonomica. Ritmi circadiani. Il sistema limbico. Correlazioni fra sistema limbico e corteccia. L???amigdala. La senescenza, alterazioni fisiologiche cerebrali e muscolari della terza età. Il linguaggio e la plasticità cerebrale. Arto fantasma. Dissociazione tabetica e siringomielica della sensibilità. Sindrome di Brown Sequard. Prurito. Shock spinale. Animale spinale, bulbo spinale, mesencefalico, decerebrato e decorticato. Fisiologia dei nervi cranici.