CORSO INTEGRATO “Scienze e Tecniche Morfo-funzionali Avanzate I” Docenti: • Coordinatrice del modulo: Prof.ssa Rosemarie Heyn (e-mail: rose.heyn@uniroma1.it ) • Prof. Giuseppe Familiari (e-mail: giuseppe.familiari@uniroma1.it ) • Prof.ssa Michela Relucenti (e-mail: michela.relucenti@uniroma1.it) Assistenti alle attività pratiche: Prof.ssa Selenia Miglietta Sig. Tecn.: Ezio Battaglione Orario Lezioni: Sessioni di blocchi di due ore (vedere il programma per il dettaglio, ore 09:00-11:00) nel periodo 4 novembre 2019-gennaio 2020. Dopo finite le lezioni teoriche si terranno le attività pratiche (in data da concordare con studenti e tecnici). Sede Lezioni: le lezioni si svolgono nell’Aula Conti (I piano V Clinica Medica, Policlinico Umberto I). Orario e sede ricevimento studenti: previo appuntamento via e-mail rose.heyn@uniroma1.it Lab. di Microscopia Elettronica Pietro M. Motta, Sezione di Anatomia Umana, Dip. di Scienze Biomediche, Via Alfonso Borelli, 50 (I piano). 00161, Roma (Metro B: Policlinico). Le attività pratiche terranno luogo in questa sede (piano terra). OBIETTIVI GENERALI Il Corso è centrato sullo studio dell’anatomia microscopica e sull’ultrastruttura degli organi che costituiscono l’organismo umano e le relative applicazioni nel campo della biotecnologia. Il lavoro formativo svolto prevede un percorso formativo teorico attraverso didattica frontale (30% CFU), didattica seminariale (15% CFU) ed attività guidata di laboratorio a piccoli gruppi (65% CFU), enfatizzando gli aspetti della microarchitettura degli organi e gli aspetti tecnici specifici della preparazione dei campioni biologici per la microscopia elettronica. OBIETTIVI SPECIFICI 1. Conoscere le principali metodiche e strumenti per l’indagine microscopica ed ultrastrutturale dei campioni biologici, con particolare enfasi nella microscopia elettronica a trasmissione ed a scansione. 2. Riconoscere i principali parametri morfofunzionali ed ultrastrutturali di organi e strutture anatomiche di particolare interesse nel campo applicativo professionale biotecnologico. Nota: Date le particolari caratteristiche teorico-pratiche del Corso e la specificità, l’originalità e l’unicità del programma, non saranno prese in considerazioni domande di convalida. Testi Consigliati G. Familiari et al. Anatomia Microscopica. Atlante di anatomia ottica ed elettronica. Fondato da Pietro Motta. PICCIN. Per coloro che non avessero svolto l’Anatomia umana di base si suggerisce: Anatomia umana. Fondamenti con istituzioni di Istologia (autori vari). EdiErmes, 2019. Attività ed argomenti svolti 1. lunedì 04 novembre 2019. APPARATO RIPRODUTTIVO MASCHILE: IL TESTICOLO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura. Lo sviluppo della gonade fetale. I compartimenti funzionali testicolari: tubulare, peritubulare, interstiziale. Vie spermatiche intra- ed extratesticolari e ghiandole annesse. Cenni sull’infertilità maschile. Tecniche di studio. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 2. giovedì 07 novembre 2019. APPARATO CARDIOVASCOLARE: CUORE, VASI E ORGANI LINFATICI. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del cuore e della parete vascolare. Arterie, vene, vasi linfatici. Organi linfatici (linfonodo, timo, milza, MALT). Tecniche di studio e di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 3. lunedì 11 gennaio 2019. APPARATO RESPIRATORIO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura delle vie aeree, dei polmoni e degli alveoli. Tecniche di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 4. giovedì 14 novembre 2019. APPARATO DIGERENTE I: BOCCA, GH. SALIVARI, ESOFAGO, STOMACO. Anatomia microscopica della cavità orale, gh. salivari, esofago e giunzione esofago-gastrica. Anatomia microscopica ed ultrastruttura della parete gastrica; ghiandole gastriche. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 5. lunedì 18 novembre 2019. APPARATO DIGERENTE II: INTESTINO, FEGATO, PANCREAS ESOCRINO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura. Villo intestinale, glicocalice. Unità morfofunzionali del fegato, concetto di lobulo epatico e zonazione metabolica. Tecniche di studio e imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 6. giovedì 21 novembre 2019. APPARATO URINARIO: IL RENE. Anatomia microscopica ed ultrastruttura. Il nefrone come unità morfofunzionale. Ultrastruttura del corpuscolo renale; podociti, capillari glomerulari, barriera di ultrafiltrazione. Apparato iuxtaglomerulare intra- ed extraglomerulare. Importanza morfofunzionale ed implicazione clinica delle membrane basali. Tecniche di studio e imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 7. lunedì 25 novembre 2019. SISTEMA ENDOCRINO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale delle principali ghiandole endocrine, con particolare enfasi sull’asse ipotalamo-ipofisario, la pineale, la tiroide, le paratiroidi, il surrene ed il pancreas endocrino (isole di Langerhans). Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 8. giovedì 28 novembre 2019 (9-11/11-13). SISTEMA NERVOSO I. Anatomia microscopica del sistema nervoso centrale. Nozioni del sistema nervoso periferico e del sistema nervoso autonomo. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. M. RELUCENTI. APPARATO RIPRODUTTIVO FEMMINILE: L’OVAIO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura. Tecniche di studio. Ciclo ovarico, follicologenesi, ovulazione, corpo luteo, corpo albicante. Ciclo uterino. Fecondazione. Zona pellucida. Vie genitali. Fecondazione medicalmente assistita. Cenni sulla menopausa. Proiezioni biotecnologiche. G. FAMILIARI 9. lunedì 02 dicembre 2019. SISTEMA NERVOSO II. Anatomia microscopica e ultrastrutturale degli organi di senso: orecchio, occhio. Cenni anatomo-patologici, tecniche di imaging e proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 10. lunedì 09 febbraio 2019. SISTEMA NERVOSO III. Anatomia microscopica e ultrastrutturale degli organi di senso: olfatto, gusto. APPARATO TEGUMENTARIO (cute e annessi cutanei). Cenni anatomo-patologici, tecniche di imaging e proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 11. lunedì 16 dicembre 2019. Discussione generale. R. HEYN • Mercoledì 28 oppure Giovedì 29 gennaio 2020 (da confermare secondo disponibilità degli studenti e dei tecnici). ATTIVITA’ DI LABORATORIO (ore 09-12:30, tutta la classe)*. Breve introduzione teorica. Tecniche di studio dei campioni biologici per microscopia elettronica a trasmissione ed a scansione (MET/MES). Fissazione, disidratazione, inclusione in resina per MET, sezione, ultramicrotomo; essicazione a punto critico (“critical point drying”) per MES, messa dei campioni per MES su basette di alluminio con la colla di argento, metallizzazione; se possibile, osservazione di alcuni campioni al MET e/o MES. Si distribuiranno delle dispense in formato elettronico, possibilmente prima delle esercitazioni affinché gli studenti possano prendere appunti. La partecipazione a questa attività è obbligatoria in quanto l'esame finale comprenderà una domanda sulle attività pratiche di laboratorio. • Giovedì 29 oppure Venerdì 30 gennaio 2019 (secondo disponibilità degli studenti e dell’aula). ESERCITAZIONI PRATICHE DI ANATOMIA MICROSCOPICA (ore 09-12, tutta la classe)*. Osservazione e discussione di alcuni preparati istologici al microscopio ottico. Portare gli atlanti di anatomia microscopica. In alternativa potrebbe essere programmata una visita al Centro di Simulazione e Formazione Medica Avanzata per lavorare con il tavolo anatomico digitale, preparati istologici). *Causa ridotti spazi nei laboratori, le attività pratiche si svolgeranno a piccoli gruppi presso il Laboratorio di Microscopia Elettronica Pietro M. Motta (piano terra), Via Alfonso Borelli, 50. 00161, Roma (Metro B: Policlinico). Tel.: 0649918082. Affinché i diversi gruppi riescano a completare i programmi di laboratorio, si prega la massima puntualità. Le date finali delle esercitazioni pratiche saranno opportunamente confermate/informate attraverso una e-mail con il/la rappresentante degli studenti.

Testi Consigliati per Anatomia G. Familiari et al. Anatomia Microscopica. Atlante di anatomia ottica ed elettronica. Fondato da Pietro Motta. PICCIN. Per coloro che non avessero svolto l’Anatomia umana di base si suggerisce: Anatomia umana. Fondamenti con istituzioni di Istologia (autori vari). EdiErmes, 2019.

ANATOMIA 1. APPARATO RIPRODUTTIVO MASCHILE: IL TESTICOLO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura. Lo sviluppo della gonade fetale. I compartimenti funzionali testicolari: tubulare, peritubulare, interstiziale. Vie spermatiche intra- ed extratesticolari e ghiandole annesse. Cenni sull’infertilità maschile. Tecniche di studio. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 2. APPARATO RIPRODUTTIVO FEMMINILE: L’OVAIO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura. Tecniche di studio. Ciclo ovarico, follicologenesi, ovulazione, corpo luteo, corpo albicante. Ciclo uterino. Fecondazione. Zona pellucida. Vie genitali. Fecondazione medicalmente assistita. Cenni sulla menopausa. Proiezioni biotecnologiche. G. FAMILIARI 3. APPARATO CARDIOVASCOLARE: CUORE, VASI E ORGANI LINFATICI. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del cuore e della parete vascolare. Arterie, vene, vasi linfatici. Organi linfatici (linfonodo, timo, milza, MALT). Tecniche di studio e di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 4. APPARATO RESPIRATORIO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura delle vie aeree, dei polmoni e degli alveoli. Tecniche di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 5. APPARATO DIGERENTE I: BOCCA, GH. SALIVARI, ESOFAGO, STOMACO. Anatomia microscopica della cavità orale, gh. salivari, esofago e giunzione esofago-gastrica. Anatomia microscopica ed ultrastruttura della parete gastrica; ghiandole gastriche. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 6. APPARATO DIGERENTE II: INTESTINO, FEGATO, PANCREAS ESOCRINO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura. Villo intestinale, glicocalice. Unità morfofunzionali del fegato, concetto di lobulo epatico e zonazione metabolica. Tecniche di studio e imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 7. APPARATO URINARIO: IL RENE. Anatomia microscopica ed ultrastruttura. Il nefrone come unità morfofunzionale. Ultrastruttura del corpuscolo renale; podociti, capillari glomerulari, barriera di ultrafiltrazione. Apparato iuxtaglomerulare intra- ed extraglomerulare. Importanza morfofunzionale ed implicazione clinica delle membrane basali. Tecniche di studio e imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 8. SISTEMA NERVOSO I. Anatomia microscopica del sistema nervoso centrale. Nozioni del sistema nervoso periferico e del sistema nervoso autonomo. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. M. RELUCENTI 9. SISTEMA ENDOCRINO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale delle principali ghiandole endocrine, con particolare enfasi sull’asse ipotalamo-ipofisario, la pineale, la tiroide, le paratiroidi, il surrene ed il pancreas endocrino (isole di Langerhans). Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 10. SISTEMA NERVOSO II. Anatomia microscopica e ultrastrutturale degli organi di senso: orecchio, occhio. Cenni anatomo-patologici, tecniche di imaging e proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 11. SISTEMA NERVOSO III. Anatomia microscopica e ultrastrutturale degli organi di senso: olfatto, gusto e dell'apparato tegumentario (cute e annessi cutanei). Cenni anatomo-patologici, tecniche di imaging e proiezioni biotecnologiche. R. HEYN 12. Discussione generale sugli argomenti trattati. R. HEYN 13. ATTIVITA’ DI LABORATORIO (ore 09-12:30, tutta la classe). Breve introduzione teorica. Tecniche di studio dei campioni biologici per microscopia elettronica a trasmissione ed a scansione (MET/MES). Fissazione, disidratazione, inclusione in resina per MET, sezione, ultramicrotomo; essicazione a punto critico (“critical point drying”) per MES, messa dei campioni per MES su basette di alluminio con la colla di argento, metallizzazione; se possibile, osservazione di alcuni campioni al MET e/oMES. Si distribuiranno delle dispense in formato elettronico, possibilmente prima delle esercitazioni affinché gli studenti possano prendere appunti. La partecipazione a questa attività è obbligatoria in quanto l'esame finale comprenderà una domanda sulle attività pratiche di laboratorio. 14. ESERCITAZIONI PRATICHE DI ANATOMIA MICROSCOPICA (ore 09-12, tutta la classe). Osservazione e discussione di alcuni preparati istologici al microscopio ottico. Portare gli atlanti di anatomia microscopica. FISIOLOGIA Il Sistema Nervoso Autonomo: organizzazione del sistema simpatico e parasimpatico, sistemi di neurotrasmetttitori e sistemi recettoriali coinvolti. Afferenze ed efferenze simpatiche e parasimpatiche. Azione del SNA sui vasi; controllo di funzioni viscerali. Riflessi viscerali; nuclei ipotalamici. Attività elettrica del cuore. Cellule autoritmiche, sistema di conduzione e miocardio contrattile. Correnti ioniche del cuore. Potenziale d’azione delle cellule autoritmiche, del sistema di conduzione e del miocardio contrattile; regolazione della frequenza di scarica, della velocità di conduzione e della forza di contrazione da parte del SNA. Periodo refrattario. Alterazioni della conduzione; Canalopatie; Aritmie atriali e ventricolari. Elettrocardiografia: principi generali. Dipolo cardiaco; potenziale di superficie; triangolo di Einthoven; derivazioni bipolari e unipolari; Onde, intervalli e segmenti dell’elettrocardiogramma; Analisi vettoriale dell’elettrocardiogramma; Asse cardiaco. Fisiologia cardiaca. Ciclo cardiaco. Variazioni di pressione durante il ciclo cardiaco. Relazione Pressione-Volume. Lavoro cardiaco. Relazione tra forza e lunghezza delle fibre cardiache. Relazione tensione/pressione: legge di Laplace. Valvole cardiache; Suoni cardiaci in condizioni fisiologiche e patologiche; Gettata Cardiaca e sua misurazione; Indice cardiaco; Regolazione della gettata cardiaca; Modulazione della frequenza cardiaca e della gettata sistolica. Legge di Frank-Starling;. Relazione tra gettata cardiaca, resistenze periferiche e ritorno venoso. Cuore e circolo: Leggi della meccanica dei fluidi applicate alla circolazione del sangue. Pressione intravascolare; Polso arterioso e polso venoso; Onda sfigmica. Pressione arteriosa media e differenziale; Flusso sanguigno; Numero di Reynold; Legge di Poiseille; Viscosità del sangue. Resistenza al flusso; Sistema circolatorio: elementi in serie e in parallelo. Pressione arteriosa; Sfigmomanometro; Regolazione della pressione arteriosa: meccanismi locali (miogenici, tissutali, metabolici), meccanismi nervosi (barocettori; afferenze/efferenze nervose; chemocettori; meccanismi ormonali (renina angiotensina aldosterone; ormone antidiuretico; peptide natriuretico atriale). Sistema venoso: organizzazione e funzione; Ritorno venoso; Diagramma di Guyton; Meccanismi per la regolazione del ritorno venoso. Microcircolo. Scambi capillari: diffusione e filtrazione. Perfusione tissutale; meccanismi regolatori; autoregolazione. Sistema linfatico: struttura e funzione. Composizione della linfa e flusso linfatico. Fisiologia renale. I reni ed i liquidi corporei. I compartimenti idrici; equilibrio idrico e minerale- Formazione dell'urina: filtrazione glomerulare, trasporto tubulare degli elettroliti, riassorbimento tubulare dell'acqua e regolazione dell'osmolarità - La minzione - Meccanismi renali di controllo del volume ematico, del liquido extracellulare e della pressione arteriosa. Regolazione della concentrazione extracellulare dei principali elettroliti (sodio, potassio, calcio, magnesio, fosfato). Fisiologia polmonare. La respirazione: struttura funzionale del polmone. - Pressioni polmonari e ventilazione; volumi polmonari - Proprietà meccaniche del polmone. - Il circolo polmonare. - Scambi gassosi - Trasporto dei gas respiratori. – Controllo della respirazione. Equilibrio acido-base: Sistemi tampone per la regolazione del pH extracellulare: proteine, bicarbonato, fosfato. Regolazione renale dell'equilibrio acido-base. Regolazione respiratoria dell'equilibrio acido base.

Anatomia (1 a scelta tra): K.S. Saladin. Anatomia Umana. PICCIN. Martini et al., Anatomia Umana, EdiSES. Fisiologia (1 a scelta tra): R.M. Berne, M.N. Levy: Fisiologia (Casa Editrice Ambrosiana - Milano) Rhoades & Pflanzer: Fisiologia Umana (Piccin. Padova) Silverthorn DU (Casa Editrice Ambrosiana - Milano) Germann WJ, Stanfield CL (EdiSES) Sherwood L., Fisiologia Umana, Zanichelli, Bologna