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Fisiopatologia e Tossicologia Ambientale

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Physiopathology and Environmental Toxicology

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
MFN1207
Docenti
Prof. Riccardo AUTELLI
Dott. Roberto CANAPARO (Titolare)
Corso di studio
[f008-c508] LM in Biologia dell'Ambiente (Classe LM-06)
Anno
2° anno
Periodo didattico
I semestre
Tipologia
Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
BIO/14 - farmacologia
MED/04 - patologia generale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia esame
Scritto
Prerequisiti
Lo studente dovrà possedere le nozioni fondamentali di chimica, chimica organica, biochimica, citologia e istologia.
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Il Corso ha l’obiettivo di far apprendere allo studente i meccanismi generali della fisiopatologia e di avviarlo alla comprensione dei processi patologici fondamentali che sono alla base delle più comuni malattie da esposizione ad agenti chimici e fisici. Lo studente dovrà integrare la conoscenza di tali aspetti fisiopatologici con la comprensione dei principi di base relativi alla tossicologia ambientale.


The course aims to give the student the elements for a critical understanding of general mechanisms of pathophysiology, with particular focus on interactions of living organisms with environmental conditions or xenobiotics. The student will need to supplement the knowledge of these pathophysiologic aspects by understanding the basic principles of environmental toxicology.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente dovrà essere in grado di valutare compiutamente la relazione tra l'esposizione di un organismo a condizioni ambientali sfavorevoli, ad agenti biologici, chimici, fisici e le conseguenze a livello cellulare, tissutale e di organo. Dovrà conoscere, inoltre, i principali meccanismi che portano o all’adattamento a condizioni potenzialmente dannose o all’instaurarsi di un danno e delle sue conseguenze a livello di cellule, tessuto, organo e dell’impatto globale sulla salute. Lo studente dovrà essere in grado di valutare gli aspetti tossicologici relativi all'esposizione di agenti ambientali su organismi bersaglio come l'uomo. Lo studente dovrà, inoltre, saper organizzare ed interpretare i dati realtivi a queste esposizioni per la determinazione del rischio ambientale. Infine, lo studente dovrà inoltre acquisire competenze nell'ambito della comprensione critica dei dati estrapolati dalla letteratura scientifica e nell'illustrazione espositiva dei contenuti.


The student will be able to understand the relationships between the exposure of an organism to unfavorable environmental conditions, or biological, chemical and physical agents, and the consequences at cell, tissue and organ levels. He will also learn about the main mechanisms leading either to cell adaptation or damage and their impact on tissue and organ functioning, and on the overall individual health. The student will be able to evaluate the toxicological aspects related to the exposure of environmental agents on target organisms such as humans. The student will also be able to organize and interpret the data relating to these exposures for the determination of environmental risk. Finally, the student will also acquire skills in the critical understanding of the data extrapolated from the scientific literature and the content display.

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Programma

MODULO FISIOPATOLOGIA

Danno, adattamento e morte cellulare. Concetto di stato di salute e di malattia, eziologia e patogenesi. Cause e meccanismi di danno cellulare. Adattamenti fisiologici e patologici. Morte cellulare.

Flogosi. Infiammazione acuta: generalità e meccanismi. Mediatori dell’infiammazione. Edema infiammatorio, generalizzato e localizzato. Riparazione e rigenerazione; guarigione delle ferite. Infiammazione cronica: classificazione e tipi cellulari coinvolti. Tipi e patogenesi dei granulomi. Malattie granulomatose croniche.

Ipo- e iperbaropatie. Mal di montagna acuto: patogenesi dell’edema cerebrale e polmonare. Tipi di edema cerebrale. Conseguenze sistemiche dell’ipossia. Conseguenze dell’aumento della pressione ambientale sugli scambi gassosi. Embolia: tipi di emboli; malattia da decompressione. Fisiopatologia dell’insufficienza respiratoria: polmonite, asma. Bronchite cronica; malattie  interstiziali (pneumoconiosi).

Patologie  da trasferimento di energia. Trasferimento di energia meccanica: tipi e classificazione dei traumi. Processo di guarigione e complicazioni. Trasferimento di energia termica e da temperatura ambientale elevata o bassa: ustioni e congelamento. Trasferimento di energia radiante; tipi e caratteristiche energetiche. Effetti dell’interazione con la materia. Effetti tossici precoci e tardivi delle radiazioni; cause di letalità. Trasferimento di energia elettrica e conseguenze sull’organismo.

Cancerogenesi chimica e fisica. Cenni sulla cancerogenesi chimica sperimentale. La progressione neoplastica. I cancerogeni chimici: principali gruppi e meccanismi di attivazione. Mutagenesi da alchilanti. Cancerogenesi da radiazioni naturali (radon), da radiazioni eccitanti, da radiazioni. ionizzanti. Danno al DNA; sistemi e meccanismi di riparazione (cenni).

MODULO TOSSICOLOGIA AMBIENTALE

Principi di tossicologia ambientale. Persistenza ambientale. Bioaccumulo. Tossicità. 

Trasporto e destino delle sostanze tossiche nell'ambiente. Sorgenti di sostanze tossiche per l'ambiente. Processi di trasporto delle sostanze tossiche nell'ambiente. Processi di trasformazione delle sostanze tossiche nell'ambiente.

Valutazione del rischio ambientale. Formulazione del problema ambientale. Analisi delle informazioni su esposizioni ed effetti. Caratterizzazione del rischio. Descrizione del rischio.

Agenti tossici. Pesticidi. Metalli. Solventi e polveri. Radiazioni e materiali radioattivi 

UNIT PATHOPHYSIOLOGY

Cell damage, adaptation and death. Health status, sickness; etiology and pathogenesis. Causes and mechanisms of cell damage. Physiological and pathological cellular adaptation. Cell death.

Inflammation. Acute and chronic inflammation: general aspects and mechanisms. Chemical mediators, cells involved; local and systemic consequences. Inflammatory, generalized and localized edema. Types of granulomas and main granulomatous diseases. Wound healing, tissue repair and regeneration.

Hypo- and hyperbaric pathologies. Hypoxia. Acute mountain disease; pathogenesis of pulmonary and cerebral edema. Types of cerebral edema. Systemic consequences of hypoxia. Effects of increased environmental pressure on respiratory gas exchange. Systemic  and localized edemas: mechanisms and pathogenesis. Embolism; decompression sickness. Respiratory failure: pneumonia, asthma. Chronic bronchitis; occupational pulmonary diseases.

Energy transfer. Mechanical energy transfer: classification and pathogenesis of traumas; healing and complications. Transfer of thermal energy, or effects of exposure to high/low temperatures: burns and frostbite. Radiations: types and main effects of their interaction with the biological molecules. Toxicity and lethality of radiations.

Chemical and physical carcinogenesis. Experimental carcinogenesis. Neoplastic progression. Chemical carcinogens: main groups and mechanisms of activation. Mutagenesis. Carcinogenesis by natural radioactivity (radon) and by ionizing radiations. DNA damage and repair systems.

UNIT ENVIRONMENTAL TOXICOLOGY

Principles of environmental toxicology. Environmental persistence. Bioaccumulation. Toxicity.

Transport and fate of toxic substances in the environment. Sources of toxic substances in the environment. Transport processes of the toxic susbstances in the environment. Chemical transformation of the toxic susbstances in the environment.

Environmental risk assessment. Problem formulation in environmental risk assessment. Analysis and interpretation of exposures data. Risk characterization. Risk description.

Toxic agents. Pesticides. Metals. Solvents and vapors. Radiations and radioactive materials

 

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Modalità di insegnamento

Lezioni frontali per un totale di 6 CFU (48 ore complessive). Ogni modulo è costituito da 3 CFU, equivalente a 24 ore di didattica frontale.

In-class lectures for total 6 CFU (48 total hours). Each unit consists of 3 CFU (24 hours of in-class formal lectures).

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto

Il modulo di Fisiopatologia prevede due domande aperte mentre il modulo di Tossicologia ambientale prevede 15 domande a risposta multipla e una domanda aperta. Il tempo massimo a disposizione per l'esame (per entrambi i moduli) è di 90 minuti. Le risposte saranno valutate dal docente responsabile di ogni modulo e il voto finale (0-30/30) rappresenterà la media dei voti conseguiti in ogni singolo modulo. Criteri di valutazione: sarà valutato il grado di  completezza  della risposta, il livello di integrazione tra i vari contenuti del corso e l'appropriatezza scientifica del linguaggio.

 Esonero

Al termine delle lezioni del Corso è possibile sostenere un esonero che riguarda uno dei moduli, che sarà considerato valido per l’anno accademico corrente. Il modulo oggetto dell'esonero sarà comunicato per ogni anno accademico. Le modalità di svolgimento dell'esonero saranno definite e notificate agli studenti dal docente durante il periodo di svolgimento delle lezioni

Written examination

The pathophysiology unit examination consists in two open questions whereas the environmental toxicology unit examination consists in 15 multiple choice questions and one open question. The maximum time available for the examination (for both modules) is 90 minutes. The responses will be evaluated by the teacher in charge of each module and a final grade (0-30/30) will be the average of the marks obtained in each module. Evaluation criteria: the degree of completeness of the response, the level of integration between the various course contents and the appropriateness of the scientific language will be considered.

 Partial examination

At the end of the Course a partial examination for one of the two teaching units will be available to students. Validity of the grade of this partial examination will span over the whole academic year, but not beyond it. Information on which unit will be chosen for such early examination and all relevant instructions will be provided by the teacher for each academic year.

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Testi consigliati e bibliografia

Modulo Fisiopatologia

G.M. Pontieri, “Fisiopatologia generale”, Ed. Piccin, Padova

 

Modulo Tossicologia ambientale

Casarett & Doull's, "Tossicologia” EMSI Roma

Ernest Hodgson “Tossicologia moderna” EdiSES Napoli

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Orario lezioniV

Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.

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    Ultimo aggiornamento: 14/06/2019 10:41
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