Fondamenti di Fisiologia Umana 4/ed. [Sherwood - Piccin Editore]

Edizione italiana a cura di: Francesca Bodega Dario Brambilla Gabriella Cerri Marcella Montagna Chiara Sironi Dipartimento di Fisiologia Umana Facoltà di Medicina e Chirurgia Università degli Studi di Milano Obiettivi, filosofia e tema Anche se ho iniziato ad insegnare fisiologia a metà degli anni 60, ancora oggi sono impressionata dalla straordinaria complessità ed efficienza della funzionalità del nostro organismo. Nessuna macchina è in grado di compiere altrettanto efficacemente anche solo una parte della naturale funzione corporea. Il mio obiettivo, nello scrivere un libro di testo sulla fisiologia, non è solo quello di aiutare gli studenti ad imparare come funziona il corpo, ma anche di condividere il mio entusiasmo per questo argomento. La maggior parte di noi possiede una curiosità innata circa il funzionamento del nostro corpo. Quando un neonato scopre di poter controllare le proprie mani, rimane affascinato e passa molto tempo a toccarsele di fronte al suo viso. Facendo tesoro della naturale curiosità degli studenti verso loro stessi, cerco di far diventare la fisiologia una materia divertente da imparare. Tuttavia, anche l’argomento più allettante può essere difficile da comprendere se non viene presentato in modo efficace. Perciò, questo libro ha una struttura logica e comprensibile che dà risalto al fatto che ogni concetto è parte integrante dell’intero argomento. Troppo spesso gli studenti vedono le componenti del corso di fisiologia come entità isolate; comprendendo come ogni componente dipenda dalle altre, lo studente può apprezzare il funzionamento integrato del corpo umano. Il testo si concentra sui meccanismi di funzionamento dell’organismo, dalle cellule ai sistemi, ed è incentrato sul tema centrale della omeostasi: come il corpo umano affronta le richieste di cambiamento mantenendo l’equilibrio interno necessario a far funzionare tutte le cellule e gli organi. Fondamenti di Fisiologia Umana è un versione accuratamente condensata della mia versione intitolata Fisiologia Umana: dalle cellule ai sistemi. Questa nuova versione (la quarta) di Fondamenti di Fisiologia Umana è di una lunghezza e complessità ragionevoli, sebbene fornisca una buona trattazione scientifica dei concetti fondamentali della fisiologia e comprenda caratteristiche pedagogiche che la rendono interessante e comprensibile. Siccome questo testo è stato progettato come un’introduzione e, per la maggior parte degli studenti, potrebbe essere l’unico momento di confronto con un testo formale di fisiologia, viene fatta una trattazione generale di tutti gli argomenti della fisiologia. Le informazioni sono state incluse sulla base di ciò che è “necessario sapere”, perciò il libro è “sgombro” da dettagli inutili. Invece, il contenuto è limitato alle informazioni necessarie per comprendere i concetti di base della fisiologia. Non sono considerate necessarie nozioni antecedenti. Siccome il corso di anatomia non è propedeutico, per dare significato all’inseparabile relazione tra struttura e funzione sono state integrate al testo rilevanti informazioni anatomiche. Inoltre, sono stati aggiunti nuovi aspetti pedagogici per rendere questa quarta edizione ancora più accessibile agli studenti con una formazione limitata. In tutti capitoli sono state inserite nuove informazioni sulla base delle scoperte scientifiche più recenti. Gli studenti sono certi che il materiale presentato è accurato ed attuale. Fino adesso, questa edizione è quella revisionata nel modo migliore, tenendo in considerazione le nuove scoperte nel campo della fisiologia e facendo chiarimenti, modificazioni e semplificando quando è stato necessario. Sono presentati alcuni concetti controversi ed ipotesi per illustrare come la fisiologiasia una disciplina dinamica, in continuo mutamento. Questo testo è progettato per promuovere la comprensione dei principi e concetti di base della fisiologia piuttosto che per la memorizzazione dei dettagli. Il testo è scritto con un linguaggio semplice e diretto e sono stati fatti tutti gli sforzi necessari per assicurare una lettura scorrevole grazie a passaggi semplici, ragionamenti logici e l’integrazione dei concetti per tutta la durata del testo. Caratteristiche del testo ed aiuti per l’apprendimento Rafforzare il tema dell’omeostasi Una rappresentazione grafica del modello omeostatico, singolare ed intuitiva, che mostra la relazione tra cellule, sistemi ed omeostasi, viene sviluppata nel capitolo introduttivo. Ogni capitolo inizia con una versione di questo modello appropriata al contesto, corredata da una breve descrizione che enfatizza come il sistema organico preso in considerazione nel capitolo si adatti funzionalmente all’intero organismo. Questo carattere d’apertura orienta gli studenti agli aspetti dell’omeostasi dell’argomento che segue. Alla fine di ogni capitolo, “Il Capitolo in Prospettiva: Focus sull’Omeostasi” aiuta gli studenti a capire come la parte del corpo appena studiata contribuisce all’omeostasi. Questa caratteristica finale, il modello omeostatico iniziale ed i commenti introduttivi presi insieme aiutano gli studenti a comprendere le interazioni e le interdipendenze dei sistemi organici, anche se ciascun sistema viene affrontato separatamente. Illustrazioni pedagogiche Le illustrazioni anatomiche, le rappresentazioni schematiche, le descrizioni passaggio dopo passaggio all’interno delle figure che schematizzano i processi fisiologici, le fotografie, le tabelle ed i grafici completano e rafforzano il testo scritto.Vengono utilizzati ampiamente i diagrammi di flusso per aiutare gli studenti ad integrare le informazioni scritte. In questi diagrammi, le ombreggiature più chiare o più scure di uno stesso colore denotano una diminuzione od un aumento di una variabile controllata, come la pressione sanguigna o la concentrazione plasmatica di glucosio. Entità fisiche, come strutture corporee e sostanze chimiche, sono visivamente distinguibili dalle azioni. Le icone delle entità fisiche sono incorporate dentro i diagrammi di flusso. Inoltre, combinazioni integrate con codifica a colori di una figura e di una tabella aiutano gli studenti a visualizzare meglio quale parte del corpo svolge quelle determinate attività. Per esempio, la rappresentazione anatomica del cervello è integrata con una tabella delle funzioni delle principali componenti encefaliche, con ciascuna componente colorata dello stesso colore sia nella figura che nella tabella. Una caratteristica unica di questo libro è che le persone raffigurate nelle varie illustrazioni rappresentano uno spaccato realistico di umanità (sono stati ritratti da fotografie di persone reali). La sensibilità alle varie razze, ai sessi ed all’età dovrebbe permettere a tutti gli studenti di identificarsi con il materiale mostrato loro. Analogie Sono inclusi molte analogie e frequenti riferimenti alle esperienze quotidiane per aiutare gli studenti a relazionarsi con i concetti fisiologici presentati. Questi utili strumenti derivano, in larga parte, dalla mia più che quarantennale esperienza didattica. Conoscendo quali sono gli argomenti ritenuti probabilmente più difficili dagli studenti, ho cercato di sviluppare dei collegamenti che li aiutino a mettere in relazione i nuovi concetti con qualcosa che già conoscono. Nota Clinica Fisiopatologia e trattazione clinica Un altro modo efficace per mantenere acceso l’interesse degli studenti è di aiutarli a realizzare che stanno imparando una disciplina interessante e di tipo applicativo. Siccome molti studenti che usano questo libro avranno una carriera nel settore sanitario, i frequenti riferimenti alla fisiopatologia ed alla fisiologia clinica dimostrano l’aspetto rilevante del contenuto per i loro obiettivi professionali. Le icone delle Note Cliniche segnalano argomenti di rilevanza clinica, che sono parte integrante dell’intero testo. Schede Una scheda dettagliata, Scheda di Approfondimento, è inserita all’interno di ogni capitolo. Questi riquadri presentano agli studenti informazioni di alto interesse su argomenti così diversi come la ricerca sulle cellule staminali, l’agopuntura, la fisiologia dell’esercizio, le nuove scoperte riguardanti malattie comuni come l’ictus, le prospettive storiche e le risposte dell’organismo umano ai nuovi ambienti come quello che si incontra negli abissi marini. Concetti predittivi come titoli delle sottosezioni Invece dei tradizionali titoli a tema, in genere molto corti, per ogni principale sottosezione (per esempio, “Valvole cardiache”), i concetti predittivi richiamano l’attenzione degli studenti circa il punto principale affrontato nella sottosezione successiva (per esempio, “Le valvole cardiache, azionate dalla pressione, assicurano che il sangue fluisca nella giusta direzione attraverso il cuore”). Inoltre, questi titoli spezzettano grossi concetti in parti più piccole e più facilmente gestibili per lo studente e, come ulteriore vantaggio, la lista di questi titoli inserita nell’Indice dei contenuti all’inizio del libro serve come raccolta degli obiettivi di ciascun capitolo. Termini chiave e origine delle parole I termini chiave sono definiti appena essi appaiono nel testo. Siccome la fisiologia è piena di termini nuovi, molti dei quali possono intimorire, ne viene fornita l’etimologia per facilitarne la comprensione. Ripasso e strumenti autovalutativi all’interno del libro NOVITÀ! Per ogni capitolo sono disponibili delle Tavole Riassuntive staccabili. Gli studenti possono utilizzare questi pratici riassunti dei capitoli invece del libro per ripassare comodamente i concetti chiave prima degli esami. Le tavole riassuntive contengono i punti principali di ogni capitolo in liste concise, elencate sezione per sezione, includendo rimandi per i numeri di pagina, figure e tabelle. Il fatto che siano staccabili permette agli studenti di ripassare più efficacemente il testo anche avendo il libro sottomano, perché possono vedere il sommario scritto e le informazioni visive affiancati senza dover girare le pagine avanti e indietro. Questa caratteristica permette agli studenti di rivedere facilmente i concetti principali prima di andare avanti. Gli Esercizi di Riepilogo alla fine di ogni capitolo comprendono vari tipi di domande per gli studenti per autovalutare la loro conoscenza e l’applicazione dei fatti e dei concetti presentati. Una sezione Spunti di Riflessione presenta problemi che stimolano la riflessione e che incoraggiano gli studenti ad analizzare quello che hanno imparato, e le Considerazioni Cliniche, storia di un piccolo caso clinico, li stimola ad applicare la loro conoscenza ai sintomi specifici di un paziente. Risposte e spiegazioni per questi esercizi si trovano nell’Appendice E, come descritto nelle sezioni seguenti. Appendici e glossario Le appendici sono strutturate, per la maggior parte, per aiutare gli studenti che hanno bisogno di rinfrescare alcuni argomenti principali o che hanno bisogno di risorse aggiuntive. ■ A, Il Sistema Metrico Decimale, è una tabella di conversione tra le misurazioni con il sistema metrico decimale ed i loro equivalenti inglesi. ■ La maggior parte dei testi universitari di fisiologia hanno un capitolo sulla chimica, tuttavia i docenti di fisiologia raramente insegnano concetti di base di chimica. La conoscenza della chimica, oltre quella insegnata nelle scuole secondarie, non è richiesta per la comprensione del testo. Detto ciò, ho deciso invece di mettere a disposizione l’Appendice B, Un Ripasso dei Principi Chimici, come facile riferimento per gli studenti che hanno bisogno un’introduzione, o un breve ripasso, dei concetti di base di chimica che si applicano in fisiologia. ■ Analogamente, l’Appendice C, Conservazione, replica e espressione dell’informazione genetica, serve come riferimento per gli studenti o come argomento assegnato se il docente lo ritiene appropriato. Essa include una discussione su DNA e cromosomi, sintesi proteica, divisione cellulare e mutazioni. ■ I dettagli chimici dell’equilibrio acido-base sono omessi all’interno del testo ma sono inclusi nell’Appendice D, La Chimica dell’Equilibrio Acido-Base, per quei studenti che hanno le basi e hanno bisogno di un approccio più chimicamente orientato a questo argomento. ■ L’Appendice E, Risposte ai Quesiti Mirati, agli Spunti di Riflessione e alle Considerazioni Cliniche presenti alla fine di ogni capitolo, fornisce le risposte a tutte le attività mirate di apprendimento e le spiegazioni per gli Spunti di Riflessione e le Considerazioni Cliniche. ■ Il Glossario offre uno strumento di ripasso per il significato della terminologia chiave.