Fisiologia veterinaria I - Prof. Pasqualino Loi - a.a. 2022/2023
Medicina veterinaria - 2° anno
ATTENZIONE: i contenuti di questo corso sono relativi all'anno accademico 2022/2023
Indice degli argomenti
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Nato a Pozzomaggiore, SS, Sardegna, il 15 Ottobre 1958,
separato, due figli, Cristina e Pietro Loi.
1980-86- Laurea in Medicina Veterinaria presso l’Università di Sassari con 110 e lode
Studi Post-Universitari: 1987-1990, Università di Sassari, Istituto di Fisiologia Veterinaria, dottorato di ricerca in Fisiologia della riproduzione
Posizioni Post-dottorali:
1990-1991, sperimentatore presso l’Istituto Zootecnico e Caseario (SS)
1992-1994, stage presso il Roslin Institute, Scozia, UK, nel laboratorio dei Profs. Ian Wilmut and Keith Campbell.
1994 -settembre 1995: studi sull’analisi dell’espressione genica mediante la tecnica dell’ibridazione in situ presso l’University of Newcastle upon-tyne, nell’ambito di un corso organizzato dall’EMBO (European Molecular Biology Organization)
1995-November 2000, coordinatore del laboratorio di biotecnologie dell’Istituto Zootecnico e Caseario (SS).
Dal novembre 2000 professore associato di Fisiologia presso la facoltà di Medicina Veterinaria di Teramo.
La principale linea di ricerca del Prof. Loi è la Fisiologia della Riproduzione, in particolare l’embriologia sperimentale applicata ai ruminanti domestici e selvatici. Il Prof. Loi è membro delle seguenti società: Società delle Scienze Veterinarie, Società dei Fisiologi Italiani, Society for the Study of Fertility, International Embryo Transfer Society,
Society for the Study of Reproduction. La sua linea di ricerca attuale sono i meccanismi di riprogrammazione nucleare di cellule somatiche.
Il Prof. Loi ha pubblicato 98 lavori su riviste con peer review, ha un H index di 34, con 4165 citazioni. E' uno scienziato internazionalmente riconosciuto nel campo della clonazione e della micromanipolazione embrionale. Il Prof Loi ha coordinato numerosi progetti di ricerca altamente competitivi nazionali (Prin, Firb) e internazionali, USDA, VI, VII programma EU, e Horizon2020, ammontanti a oltre 8 milioni di euro. Il Prof. Loi è esperto valutatore di progetti per 1 agenzie di finanziamento alla ricerca internazionali, dal 2020 è membro della European Research Centre Evaluation Agency (ERCEA).
Le pubblicazioni del prof Loi sono disponibili al sito
https://scholar.google.com/citations?user=nqfHA7oAAAAJ&hl=itBorn in Pozzomaggiore, SS, Sardinia, on October 15, 1958, separated, two children, Cristina and Pietro Loi. 1980-86- Degree in Veterinary Medicine at the University of Sassari with 110 cum laude Postgraduate Studies: 1987-1990, University of Sassari, Institute of Veterinary Physiology, PhD in Reproductive Physiology Postdoctoral positions: 1990-1991, experimenter at the Zootechnical and Dairy Institute (SS) 1992-1994, internship at the Roslin Institute, Scotland, UK, in the laboratory of Profs. Ian Wilmut and Keith Campbell. 1994 - September 1995: studies on the analysis of gene expression using the in situ hybridization technique at the University of Newcastle upon tyne, as part of a course organized by EMBO (European Molecular Biology Organization) 1995-November 2000, coordinator of the biotechnology laboratory of the Livestock and Dairy Institute (SS). Since November 2000 associate professor of Physiology at the Faculty of Veterinary Medicine of Teramo. The main line of research of Prof. Loi is Reproduction Physiology, in particular experimental embryology applied to domestic and wild ruminants. Prof. Loi is a member of the following societies: Society of Veterinary Sciences, Society of Italian Physiologists, Society for the Study of Fertility, International Embryo Transfer Society, Society for the Study of Reproduction. His current line of research is the mechanisms of nuclear reprogramming of somatic cells. Prof. Loi has published 98 papers in peer-reviewed journals, has an H index of 34, with 4165 citations. He is an internationally recognized scientist in the field of embryonic cloning and micromanipulation. Prof Loi coordinated numerous highly competitive national (Prin, Firb) and international research projects, USDA, VI, VII EU program, and Horizon2020, amounting to over 8 million euros. Prof. Loi is an expert evaluator of projects for 1 international research funding agencies, since 2020 he is a member of the European Research Center Evaluation Agency (ERCEA). Prof Loi's publications are available on the site https://scholar.google.com/citations?user=nqfHA7oAAAAJ&hl=itINFO SUL CORSO
OBBIETTIVI GENERALI DEL CORSO- Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso ha sempre avuto un ottimo livello di gradimento tra gli studenti. Le lezioni frontali sono organizzate in modo informale, finalizzate a suscitare interesse nello studente e a renderlo partecipe dell’affascinante disciplina della Fisiologia. Le lezioni sono integrate da filmati che facilitano la memorizzazione di eventi biologici complessi. Un’attenzione particolare è rivolta a informare gli studenti sulle ricerche più recenti, aspetti etici compresi. Obiettivo formativo principale è la comprensione dei principi biologici che regolano il funzionamento di un animale normale; il livello conoscitivo richiesto è medio-alto - ritengo che sia importante un tale livello per porre le basi conoscitive per affrontare con successo la fisiologia II e le altre materie di base (patologie) e le professionalizzanti (cliniche). In sintesi, alla fine del corso gli studenti conoscono l’importanza dell’acquisizione di conoscenze di base e di laboratorio pratiche per diventare un buon clinico, ma anche la necessità del continuo aggiornamento nella professione.
The course met the interest of the majority of students.
Frontal lessons have informal character, aiming at stimulating the interest of the students toward the Physiology. The frontal lessons are integrated with short animation movies, specially concerning Cell Physiology, to simplify complex biology functions.
The main target of my course is the deep understanding of the biological phenomenon regulating the body homeostasis: the level of understanding is medium/high. I personally believe a deep knowledge of animal physiology is compulsory for the understanding of the following courses, including clinical ones.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: La piena comprensione della Fisiologia è possibile solo se si possiede una giusta conoscenza della biochimica e anatomia. Gli studenti sono quindi chiamati ad applicare le conoscenze acquisite nei corsi propedeutici all’embriologia. La Fisiologia è disciplina fondamentale dove lo studente è chiamato a usare per la prima volta intuito e senso logico. Il concetto che viene consegnato agli studenti dall’inizio del corso è che solo la piena conoscenza della normale funzionalità di organi ed appari consente di individuare con facilità le anomalie/disfunzioni acquisite nei corsi professionalizzanti. La capacità di applicare conoscenza dello studente sarà effettuata durante il corso con prove teorico/pratico in itinere, generalmente alla fine della trattazione di ogni apparato. I risultati delle prove in itinere saranno discussi in aula, dando agli studenti che avessero non correttamente interpretato le domande gli elementi logici per correggersi da soli, in modo da fissare meglio l’argomento.
The full understanding of animal physiology is possible only in the presence of a solid background on Biochemistry and Anatomy. This paradigm stressed at the beginning of the course is that the understandidng the mechanisms underlying body homeostasis is fundamental to identify pathological process of all kind. The understanding of the course will be assessed through the course though preliminary quiz, whose outcomes will be discussed jointly with the students, to provide proper amendements. - Autonomia di giudizio: Gli studenti ricevono tutte le informazioni scientifiche e lo stato dell’arte più avanzato della materia. Questa conoscenza sarà utilizzate progressivamente negli anni accademici successivi quando lo studente sarà chiamato ad esprimere oggettivamente ed in modo critico le proprie valutazioni su specifici casi (clinici, diagnostici post-mortem, etc).
The Students will get the most updated stat of art of academic teaching in animal physiology. The knowledge gained in my course will be back up all the further courses, particularly clinical ones, and will allow students to formulate objective judgements o the clinical cases.
- Abilità comunicative: Sono consapevole dell’importanza di migliorare le capacità comunicative degli studenti. Per tale motivo chiedo continuamente un loro parere sugli argomenti trattati, incoraggiandoli a dare le loro interpretazioni di un dato meccanismo biologico. Gli studenti sono informati sulle sperimentazioni più recenti, sulle quali sono inviati ad esprimere un loro parere, anche di tipo etico. Gli studenti sono inoltre continuamente stimolati ad apprendere l’Inglese scientifico (filmati in lingua Inglese su argomenti di Fisiologia Cellulare). Nel caso di seminari tenuti in lingua Inglese gli studenti sono continuamente invitati a partecipare alla discussione in modo critico.
I am deeply convinced that the capacity to communicate between specialists and specialist/lay audience is of fundamental importance. To this end, I continuously stimulate students asking their opinion on the topics being explored, pressing them to use all the preliminary background from previous courses. Part of the slides, and some of the movies are in English, to force the students to get acquainted with the language. I organize at least once a year a seminar with internationally qualified scientist from foreign institutions, and even in this case students follow the talk independently.
- Capacità di apprendimento: Le tematiche affrontate nel corso sono fortemente coinvolgenti. Le lezioni sono strutturate in modo tale che lo studente partecipi attivamente alla discussione, e questo va a vantaggio della facilità di apprendimento dei contenuti. La trattazione degli organi e apparati sottolineerà l’alterazione di un dato parametro fisiologico responsabile delle principali sindromi cliniche.
I test in itinere previsti alla fine di ogni apparato trattato consentiranno di monitorare l’andamento della apprendimento degli studenti, consentendo di apportare correzioni alla struttura del corso.
The topics encountered in my curse are enchanting. Frontal lessons are designed to call for an active involvement of the student. Where possible, a link between a clinical disorder and the physiological dysfunction will be underlined.
Test will be provided at the end of each topics encountered, allowing myself and the students, to verify learning outcomes. Preliminary tests will tell whether amendments in the curse are required or not.
PREREQUISITI E PROPEDEUTICITA'- Prerequisiti: Superamento delle propedeuticità prescritte, regolare frequenza alle lezioni.
- Propedeuticità: Biochimica, Istologia, Embriologia, Anatomia.
INDICATORI DI DUBLINO
UNITA' DIDATTICA 1:- Conoscenza e capacità di comprensione:
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
- Autonomia di giudizio:
- Abilità comunicative:
- Capacità di apprendimento:
LIBRI DI TESTO
Fisiologia degli animali domestici. Con elementi di etologia.- Autore: Giovanni Aguggini, Viscardo Beghelli
- Edizione: Ludovico Giulio Edizione: UTET, 2006, Torino
Fisiologia degli Animali Domestici- Autore: O. Sjaastad, O. Sand, K
- Edizione: Hove Edizione: Casa Editrice Ambrosiana, 2013, Milano
Fisiologia medica- Autore: Arthur C. Guyton, John E. Hall
- Edizione: Elsevier, 2006,
PROVE INTERMEDIE
PROVA INTERMEDIA 1- Unità didattica di riferimento:
- Data: non ancora definita
- Tipologia di prova:
MODALITA' DI VALUTAZIONE
Esame frontale - saltuariamente prova scritta, con domande "aperte"
- Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso ha sempre avuto un ottimo livello di gradimento tra gli studenti. Le lezioni frontali sono organizzate in modo informale, finalizzate a suscitare interesse nello studente e a renderlo partecipe dell’affascinante disciplina della Fisiologia. Le lezioni sono integrate da filmati che facilitano la memorizzazione di eventi biologici complessi. Un’attenzione particolare è rivolta a informare gli studenti sulle ricerche più recenti, aspetti etici compresi. Obiettivo formativo principale è la comprensione dei principi biologici che regolano il funzionamento di un animale normale; il livello conoscitivo richiesto è medio-alto - ritengo che sia importante un tale livello per porre le basi conoscitive per affrontare con successo la fisiologia II e le altre materie di base (patologie) e le professionalizzanti (cliniche). In sintesi, alla fine del corso gli studenti conoscono l’importanza dell’acquisizione di conoscenze di base e di laboratorio pratiche per diventare un buon clinico, ma anche la necessità del continuo aggiornamento nella professione.
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Fisiologia Cellulare,
membrana cellulare,
proteine canale e carriers
potenziale di riposo e di azione
recettori catalitici
omeostasi intracellulare del calcio
Cell Physiology, cell membrane, channel proteins and carriers rest and action potential catalytic receptors intracellular homeostasis of calcium -
Fisiologia Sistema nervoso: organizzazione generale
neurone, struttura e funzioni
assone e sinapsi
neurotramettitori
recettori
tipologie di recettore
glia
tipologie cellulari e funzioni delle cellule gliali
liquido cefalo rachidiano, produzione, composizione, circolo, riassorbimento e funzioni
Physiology of the nervous system: general organization neuron, structure and functions axon and synapse neurotransmitters receptors types of receptor daughter cell types and functions of glial cells cerebrospinal fluid, production, composition, circulation, reabsorption and functions -
Fisiologia sistema nervoso I
sezione afferente: recettori somatici
tipologie di recettore
attivazione del recettore
adattamento recettoriale
recettori cutanei, dermatomeri
trasmissione nelle vie afferenti: tipologie di fibra
circuiti neuronal
regolazione dei circuiti neuroni
sensibilità somatica
asse sensitivo somatico
propriocezione conscia
corteccia somato sensitiva
distribuzione somatica afferente in cortesia sommato sensitiva
corteccia somatosensoriale in diverse specie di interesse veterinario
organizzazione strati corteccia cerebrale
campo di scarica
discriminazione di due punti: inibizione laterale
funzione integrativa della corteccia cerebrale
centri della memoria
assimetria funzione nei due emisferi
funzione del talamo nella sensibilità somatica
dolore
nocicettori
dolore lento e dolore rapido
endorfine
oppiodi endogeni
dolore riferito
sezione efferente: gli effettori - funzioni motorie
livelli funzionali sistema nervoso
asse motorio sistema nervoso
Nervous system physiology I afferent section: somatic receptors types of receptor receptor activation receptor adaptation skin receptors, dermatomes transmission in the afferent pathways: types of fiber neuronal circuits regulation of neuron circuits somatic sensitivity somatic sensory axis conscious proprioception somato-sensory cortex afferent somatic distribution in summed sensitive courtesy somatosensory cortex in several species of veterinary interest organization of cerebral cortex layers discharge range two-point discrimination: lateral inhibition integrative function of the cerebral cortex memory centers asymmetry function in the two hemispheres function of the thalamus in somatic sensitivity ache nociceptors slow pain and rapid pain endorphins endogenous opioids referred pain efferent section: the effectors - motor functions functional levels of the nervous system motor axis nervous system -
Fisiologia sistema nervoso II
Elettroencefalogramma
neurofisiologia motoria
valutazione non invasiva attività neurone (PET)
organizzazione midollo spinale
vie discendenti e ascendenti
neuroni midollo spinale
alfa e gamma motoneuroni
riflessi spinali
corteccia motoria: organizzazione e d'imposizione neuronale
sistema piramidale ed extra piramidale
via piramidale nelle diverse specie
ruolo del tronco dell'encefalo nella funzione motoria
nuclei reticolari bulbari e pontini
organi vestibolari e controllo dell'equilibrio
canali semicircolari, ampolle
utricolo e acculo
controllo dell'equilibrio, quadro generale
il cervelletto
aree funzionali cervelletto
afferente ed efferente
organizzazione corteccia cerebellare
ruolo del cervelletto nella coordinazione motoria
deficit attività cervelletto
Nervous system physiology II Electroencephalogram motor neurophysiology non-invasive evaluation of neuron activity (PET) spinal cord organization descending and ascending ways spinal cord neurons alpha and gamma motoneurons spinal reflexes motor cortex: organization and neuronal imposition pyramidal and extra pyramidal system pyramidal way in the different species role of the brain stem in motor function bulbar and pontine reticular nuclei vestibular organs and balance control semicircular canals, ampullae utricle and saccule balance control, general picture the cerebellum functional areas cerebellum afferent and efferent cerebellar cortex organization role of the cerebellum in motor coordination cerebellum activity deficit -
Fisiologia sistema nervoso III
Gangli della base
funzioni motorie
ipotalamo
nuclei ipotalamici
funzioni comportamentali ipotalamo
funzioni vegetative ipotalamo
organi di senso: fisiologia della visione
organizzazione globo oculare
ghiandole lacrimali, composizione lacrime e funzioni
il sistema di liquidi nell'occhio: produzione e deflusso
miosi-midriasi
mezzi diottrici dell'occhio
accomodamento cristallino
struttura cristallino
disfunzioni cristallino
fondo dell'occhio
retina, struttura e funzioni
fotoreazione
visione cromatica e crepuscolare
fototrasduzione
potenziale graduato fotorecettori
lavorazione retinica stimolo visivo
cellule gangliari, melanopsina e ritmi circadiani: circuiti
vie ottiche
corteccia visiva
campi visivi
Udito
struttura orecchio esterno, medio e interno
onde sonore, livelli di percezione nelle varie specie animali
ricezione onde sonore
attivazione recettori
corteccia uditiva
gusto e olfatto: ricerca cibo, predazione
recettori per il gusto: caratterizzazione e tipi di recettore
afferente sensitive dai recettori del gusto
Olfatto
recettori olfattivi
mocosa olfattoria, organizzazione
tipologia di recettore
adattamento recettori olfattivi
organo vomero-nasale
afferente olfattive, sistema limbico
Nervous system physiology III Basal ganglia motor functions hypothalamus hypothalamic nuclei hypothalamus behavioral functions hypothalamus vegetative functions sense organs: physiology of vision eyeball organization lacrimal glands, tear composition and functions the system of liquids in the eye: production and outflow myosis-mydriasis dioptric means of the eye crystalline accommodation crystal structure crystalline dysfunction bottom of the eye retina, structure and functions photoreaction chromatic and twilight vision phototransduction graded photoreceptor potential visual stimulus retinal processing ganglion cells, melanopsin and circadian rhythms: circuits optical pathways visual cortex fields of vision Hearing outer, middle and inner ear structure sound waves, levels of perception in various animal species receiving sound waves activation of receptors auditory cortex taste and smell: search for food, predation taste receptors: characterization and types of receptor afferent sensitive by taste receptors Smell olfactory receptors olfactory mocosa, organization type of receptor adaptation of olfactory receptors vomero-nasal organ afferent olfactory, limbic system -
Sistema nervoso autonomo
organizzazione generale
organizzazione sistema simpatico e parasimpatico
sintesi, secrezione, liberazione e degradazione acetilcolina e adrenalina
recettori acetilcolina
recettori nor-adrenalina
Sistema parasimpatico
Simpatico mimetici
simpatico litici
parasimpatico mimetici
parasimpatico liticiAutonomous nervous system general organization sympathetic and parasympathetic system organization synthesis, secretion, release and degradation of acetylcholine and adrenaline acetylcholine receptors nor-adrenaline receptors Parasympathetic system Cute camouflage sympathetic lytic parasympathetic mimetic lytic parasympathetic -
Fisiologia del tessuto muscolare
anatomia funzionale muscolo scheletrico
unità motoria
organizzazione ultrastrutturale sarcomero
reticolo sarcoplasmatico
trasmissione potenziale d'azione alla fibra muscolare
proteine contrattili del muscolo
meccanismi molecolari attivazione muscolo
dinamica contrazione muscolare
ruolo calcio sulla contrazione muscolare
contrazione isotermica e isometrica
metabolismo muscolo scheletrico
energia per la contrazione muscolare
Fibre bianche e fibre rosse: metabolismo e funzioni
rimodernamento muscolare
sommazione spaziale e temporale
tetano muscolare
Muscolo liscio
Multinatorio
monounitario
differenze morfo funzionali
contrazione nel muscolo liscio
basi ultrastrutturali contrazione muscolo liscio
comparazione contrazione muscolo scio e striato
forza contrazione muscolare
controllo ormonale contrazione muscolo liscio
ruolo del calcio nella contrazione muscolo liscio
Muscle tissue physiology functional musculoskeletal anatomy motor unit ultrastructural organization sarcomere sarcoplasmic reticulum action potential transmission to the muscle fiber contractile muscle proteins molecular mechanisms of muscle activation dynamic muscle contraction calcium role on muscle contraction isothermal and isometric contraction skeletal muscle metabolism energy for muscle contraction White and red fibers: metabolism and functions muscle remodeling spatial and temporal summation muscle tetanus Smooth muscle Multinatory single unit functional morpho differences contraction in smooth muscle ultrastructural basis smooth muscle contraction comparison of contraction of musculosk and striatum muscle contraction force hormonal control of smooth muscle contraction role of calcium in smooth muscle contraction -
Apparato Cardio Circolatorio
cuore, struttura e funzioni
epicardio, liquido pericardio
il cuore: due pompe parallele
ciclo cardiaco: flussi tra le camere cardiache
le valvole puntano il flusso
miocardiociti striali e ventricolari
potenziali di azione nel miocardio
generazione e conduzione dello stimolo
ritmicità cellule nodo seno attirare
refrattarietà muscolo cardiaco
contrazione muscolo cardiaco
regolazione funzione cardiaca: legge di Frank-Sterling
controllo nervoso attività cardiaca
trasmissione impulso, e ritardo nella conduzione
frequenza cardiaca nelle varie specie
flusso sanguigno: definizione
variazioni del flusso
variazioni pressorie albero arterioso
modalità di controllo pressione arteriosa
pressione massima e minima nelle varie specie
onda sfigmica
ciclo cardiaco, variazioni pressorie e volumetriche, toni cardiaci
ECG
Microcircolazione, capillari
regolazione locale flusso sanguigno
controllo pressione sanguigna
riflesso barocettivo
apparato just glomerumale
asse renina angiotensina
complicanza vascolare
ritorno venoso
sistema linfatico
circolazione fetale
Cardio Circulatory System heart, structure and functions epicardium, pericardial fluid the heart: two parallel pumps cardiac cycle: flows between the heart chambers the valves point the flow atrial and ventricular myocardiocytes action potentials in the myocardium stimulus generation and conduction rhythmicity of the sinus node cells heart muscle refractoriness heart muscle contraction heart function regulation: Frank-Sterling's law nervous control of cardiac activity impulse transmission, and delay in conduction heart rate in the various species blood flow: definition flux variations arterial tree pressure changes blood pressure control mode maximum and minimum pressure in the various species sphygmic wave cardiac cycle, pressure and volumetric changes, heart tones ECG Microcirculation, capillaries local blood flow regulation blood pressure control baroceptive reflex just glomerumal apparatus renin angiotensin axis vascular complication venous return lymphatic system fetal circulation -
Fisiologia Renale
funzioni rene: profilo generale
differenze tra le diverse specie
circolazione renale
circolazione intrarenale
neurone unità di base
tipi di nefrone
struttura e funzione diversi elementi nefrone
filtrazione glomerulare
riassorbimento tubolare
clearance renale: determinazione
riflesso miogenico
controllo nervoso pressione capillari glomerulari
ansa di Henle
ciclo dell'urea
ADH
Aldosterone
regolazione del potassio
riempimento vescicale
riflesso minzione
le urine: caratteristiche chimico fisiche: differenze tra specie
sedimento urinario
Equilibrio acido base
sistemi tampone
tipologie di acidi
sistema tampone bicarbonato
sistema tampone fosfato
sistema tampone ammoniaca
riassorbimento bicarbonato a livello renale
regolazione renale del pH
Renal Physiology kidney functions: general profile differences between different species renal circulation intrarenal circulation basic unit neuron types of nephron structure and function different nephron elements glomerular filtration tubular resorption renal clearance: determination myogenic reflex nerve control glomerular capillary pressure loop of Henle urea cycle ADH Aldosterone regulation of potassium bladder filling reflex urination urine: chemical and physical characteristics: differences between species urinary sediment Acid base balance buffer systems types of acids bicarbonate buffer system phosphate buffer system ammonia buffer system renal bicarbonate reabsorption renal regulation of pH -
esercitazioni pratiche
fisiologia cellulare: stabilimento di culture primarie cellulari (fibroblasti neuroni)
osservazione nuclei con colorazione vitale
kariotipo
conta cellule con camera di burker
cenni di embriologia e manipolazione embrionale
misurazione pressione sanguigna
coagulazione del sangue
siero
ematocrito
plasma
allestimento, colorazione e lettura strisci di sangue
riflessi spinali: riflesso estensorio
esame del fondo dell'occhio
valutazione riflesso palpebrale
practise cell physiology: establishment of primary cell cultures (fibroblast neurons) observation of nuclei with vital staining karyotype cell count with burker chamber hints of embryology and embryonic manipulation blood pressure measurement blood clotting serum hematocrit plasma preparation, coloring and reading of blood smears spinal reflexes: extensor reflex examination of the fundus of the eye eyelid reflex evaluation