Programa de la Asignatura de Fisiología Animal (CAM5007)

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1 Programa de la Asignatura de Fisiología Animal (CAM5007) Licenciatura: Ciencias Ambientales 2º Curso Asignatura anual de carácter obligatorio Créditos: 6 de teoría y 3 de prácticas Curso Académico: Área: Fisiología Profesores: José Luis Cantero Lorente Mercedes Atienza Ruiz DEPARTAMENTO DE FISIOLOGÍA, ANATOMÍA Y BIOLOGÍA CELULAR 1 / 6

2 1. Clases teóricas A. INTRODUCCIÓN Tema 1. Introducción a la Fisiología Animal. Concepto de Fisiología. Características básicas de los seres vivos. Divisiones de la Fisiología. Temas fundamentales de la Fisiología Animal: Proceso fisiológico, significado biológico, rango funcional, adaptación y aclimatación. Homeostasis y regulación. B. SISTEMA NERVIOSO Y NEUROFISIOLOGÍA Tema 2. Organización general del sistema nervioso. Organización estructural y celular del sistema nervioso. Evolución del sistema nervioso en invertebrados y vertebrados. Desarrollo embrionario del sistema nervioso. Tema 3. Fisiología general de las células excitables I. Concepto de excitabilidad. La neurona como modelo de célula excitable. Polarización neuronal. Canales iónicos. Potencial de membrana: Fuerzas pasivas (gradientes electroquímicos y bases iónicas) y activas (bomba sodio-potasio) que contribuyen al potencial de membrana en reposo. Tema 4. Fisiología general de las células excitables II. Concepto de potencial local: Propiedades pasivas de las membranas biológicas (constantes de tiempo y espacio, sumación espacial y temporal). El potencial de acción: Significado biológico, corrientes iónicas implicadas y período refractario. Propagación del potencial de acción: Propagación continua frente a propagación discontinua. Clasificación de las fibras nerviosas. Tema 5. Comunicación interneuronal. Concepto de sinapsis: Sinapsis eléctrica frente a sinapsis química. Sustancias neurotransmisoras: Neurotransmisores, neuropéptidos y neuromoduladores. Receptores postsinápticos: Ionotrópicos y metabotrópicos (transducción de señales). Integración y procesamiento neuronal. Tema 6. Fisiología general de los receptores sensoriales. Concepto de receptor sensorial y transducción sensorial. Concepto de estímulo específico, unidad y campo sensorial. Morfología funcional de los receptores sensoriales. Codificación de la intensidad del estímulo. Factores que determinan la sensibilidad del receptor. Clasificación de receptores y fibras sensoriales. Tema 7. Fisiología general de los sistemas efectores. Concepto y tipos de efectores. Tipos de fibras musculares. Morfología funcional del músculo estriado. Unidad motora. Transmisión neuromuscular y acoplamiento excitación-contracción. Teoría de los filamentos deslizantes. Propiedades mecánicas del músculo. Tipos de fibras musculares estriadas. Tema 8. Sistema nervioso vegetativo. Sistemas nerviosos autónomos simpático y parasimpático. Arco reflejo autónomo. Farmacología del sistema nervioso autónomo. Efectores y funciones de las motoneuronas simpáticas y parasimpáticas. 2 / 6

3 C. SISTEMAS ENCARGADOS DEL MANTENIMIENTO DE LA VIDA. I. SISTEMA CIRCULATORIO Tema 9. Visión general de los sistemas circulatorios. Concepto de circulación. Organización general de los sistemas circulatorios: Sistemas de impulsión, sistemas de distribución y hemocele. Sistemas circulatorios abiertos y cerrados. Principios generales de la hemodinámica. Tema 10. Sistemas de impulsión: El corazón de mamífero. Características anatómicas e histológicas. Características morfológicas y funcionales de las células del miocardio. Propiedades funcionales de los elementos celulares cardíacos. El electrocardiograma y el ciclo cardíaco. Tema 11. Gasto cardíaco: Regulación de la actividad cardiaca. Concepto de gasto cardiaco y retorno venoso. Factores que afectan al gasto cardiaco. Control del gasto cardiaco: Mecanismos intrínsecos (autorregulación) y extrínsecos (control nervioso y humoral). Tema 12. Sistemas de distribución. Características morfo-funcionales del sistema vascular periférico. Circulación arterial y presión arterial. Circulación capilar y mecanismos de intercambio de sustancias sangre-tejido. Circulación venosa y retorno sanguíneo al corazón. Circulación linfática. Tema 13. Regulación cardiovascular. Objetivos y procedimientos de control. Mecanismos de control intrínsecos: Control metabólico arteriolar y autorregulación capilar. Mecanismos de control extrínsecos: Regulación nerviosa (el reflejo barorreceptor) y regulación hormonal (hormonas de distribución general y hormonas locales). II. SISTEMA RESPIRATORIO Tema 14. La Respiración. Tipos de sistemas respiratorios. Fases de la respiración. Propiedades físico-químicas de los gases. Gases en el agua y en el aire. Clasificación de las estructuras respiratorias en el reino animal. Tema 15. Intercambio gaseoso en las superficies respiratorias I. Respiración en el agua. Respiración de organismos acuáticos sin órganos respiratorios especializados. Respiración a través de las branquias. Respiración de insectos acuáticos. Respiración cutánea de anfibios. Tema 16. Intercambio gaseoso en las superficies respiratorias II. Respiración en el aire. Características de la respiración en el entorno aéreo. Respiración traqueal de insectos. Respiración pulmonar de anfibios. Respiración pulmonar en aves. Respiración pulmonar en mamíferos. Tema 17. Transporte de gases y su regulación. Transporte del oxígeno: pigmentos respiratorios y factores que afectan al transporte de oxígeno. Transporte de anhídrido carbónico: tipos de transporte y factores que lo afecta. Intercambio respiratorio sangre-tejidos. Tema 18. Regulación de la respiración. Visión general del control de la respiración. Control nervioso de la respiración: Centros de control troncencefálicos y regulación voluntaria de la respiración. Control humoral de la respiración: Quimiorreceptores periféricos y centrales. 3 / 6

4 III. SISTEMA EXCRETOR Tema 19. Líquidos y compartimientos hídricos del organismo. Introducción al sistema excretor. Compartimentación de los seres vivos. Importancia del agua: estructura de la molécula, propiedades físico-químicas y funciones. Tema 20. Permeabilidad de la membrana celular. Composición y fisiología de la membrana plasmática. Mecanismos de transporte. Ósmosis: un caso especial de difusión. Equilibrio de Donnan. Propiedades osmóticas de las células. Tema 21. Osmorregulación: Órganos osmorreguladores y excreción en invertebrados. Osmorregulación. Clasificación de los animales según su ambiente osmótico. Intercambio osmótico obligatorio. Intercambio osmótico regulado. Órganos osmorreguladores y excretores en invertebrados: órganos de tipo filtración-reabsorción y órganos secretores. Tema 22. Osmorregulación y excreción en vertebrados mamíferos. Función y anatomía del riñón de los mamíferos. La nefrona. Flujo sanguíneo renal. Filtración glomerular. Reabsorción y secreción tubular. Mecanismos de concentración y dilución de la orina. Tema 23. Osmorregulación y excreción en vertebrados no mamíferos. El riñón de los vertebrados no mamíferos. Órganos extrarrenales. Glándula rectal de los elasmobranquios. Glándula de la sal en aves y reptiles. Branquias en los peces. Excreción de residuos nitrogenados. IV. NUTRICIÓN, METABOLISMO ENERGÉTICO Y DIGESTIÓN Tema 24. Nutrición y digestión: transporte de los alimentos en el tracto digestivo. Concepto y tipos de nutrición. El aparato digestivo y sus procesos. Estructura y motilidad de la pared del tubo digestivo. Prensión, masticación y deglución. Motilidad gástrica. Motilidad del intestino delgado. Motilidad del intestino grueso. Motilidad anorrectal. Tema 25. Nutrición y digestión: secreción de jugos digestivos. Secreción salival. Secreción gástrica. Secreción pancreática exocrina. Secreción intestinal. Secreción biliar. Tema 26. Procesos de absorción intestinal. Estructuras responsables de la absorción en el intestino delgado. Mecanismos de absorción por el intestino delgado. Transporte de nutrientes por la sangre. Mantenimiento del balance bioquímico entre el estómago, el páncreas y el intestino delgado. D. SISTEMAS DE REGULACIÓN DURADEROS: SISTEMA ENDOCRINO Tema 27. Introducción al estudio del sistema endocrino. Definición y clasificación de las hormonas. Síntesis, secreción, transporte y metabolismo hormonal. Regulación de la secreción hormonal. Función de las hormonas. Receptores hormonales. Mecanismos de acción hormonal. Tema 28. Eje hipotálamo hipofisario. Anatomía del eje hipotálamo-hipofisario. Sistema portahipotálamo-hipofisario. Control de la secreción de las hormonas hipotálamo-hipofisarias. Tema 29. La hipófisis. Control y regulación de las hormonas neurohipofisarias: oxitocina y vasopresina. Citología de la adenohipófisis. Hormonas de la adenohipófisis. 4 / 6

5 Tema 30. La glándula pineal. Localización, histología y evolución filogenética de la glándula pineal. Síntesis de melatonina, metabolismo y receptores. Funciones de la melatonina. Tema 31. La glándula tiroides. Localización e irrigación sanguínea de la glándula tiroides. El folículo: unidad funcional de la glándula tiroides. Hormonas tiroideas. Captación, síntesis y secreción del yodo. Transporte y metabolismo. Acciones metabólicas. Regulación funcional. Mecanismo de acción. Tema 32. Las glándulas suprarrenales I: La corteza adrenal. Anatomía funcional de la glándula adrenal. Hormonas de la corteza adrenal: Glucocorticoides, mineralocorticoides y esteroides sexuales. Síntesis, liberación y metabolismo. Acciones fisiológicas de los glucocorticoides. Efectos sobre el metabolismo. Acciones fisiológicas de los mineralocorticoides y los esteroides sexuales. Tema 33. Las glándulas suprarrenales II: La médula adrenal. Hormonas sintetizadas por la médula adrenal: adrenalina y noradrenalina. Síntesis y almacenamiento de las hormonas de la médula adrenal. Regulación de la secreción. Acciones fisiológicas de las catecolaminas. Tema 34. Páncreas endocrino. Anatomía funcional del páncreas endocrino, los islotes pancreáticos. Hormonas pancreáticas: Insulina y glucagón. Síntesis, secreción y acciones fisiológicas de la insulina. Síntesis, secreción y acciones fisiológicas del glucagón. Tema 35. Regulación hormonal del metabolismo del calcio y fosfato. Depósitos de calcio y fosfato y su metabolismo. Acciones fisiológicas del calcio. La glándula paratiroidea: Anatomía funcional. Síntesis y liberación de la paratohormona. Acciones fisiológicas de la paratohormona. Síntesis, secreción y acciones fisiológicas de la calcitonina. Metabolismo y acción de la vitamina D. Regulación hormonal integrada del calcio y el fosfato. Tema 36. Hormonas sexuales. Determinación, diferenciación y desarrollo sexual. Síntesis y química de las hormonas esteroides gonadales. La pubertad y su control hormonal. Anatomía del sistema reproductor masculino. Síntesis y metabolismo de los andrógenos. Papel fisiológico de los andrógenos. Mecanismos de acción de los andrógenos. Anatomía del sistema reproductor femenino. Síntesis y metabolismo de los esteroides ováricos. Papeles fisiológicos de los esteroides ováricos. Mecanismos de acción de los esteroides ováricos. Ciclos reproductores de los mamíferos. 2. Clases Prácticas Práctica 1. Simulación y análisis de potenciales de acción. Práctica 2. Desarrollo del sistema nervioso en embriones de pollo. Práctica 3. Electrocardiograma y circulación periférica en reposo. Práctica 4. Efecto del esfuerzo físico sobre la función cardiorrespiratoria. Práctica 5. Permeabilidad y ósmosis. Práctica 6. Medida de la actividad enzimática en el sistema digestivo de mamíferos. Práctica 7. Endocrinología. 5 / 6

6 3. Bibliografía Manuales 1. Hill, Wyse, Anderson (2006). Fisiología animal. Editorial médica panamericana. 2. Randall, Burggren, French (1998). Eckert fisiología animal: mecanismos y adaptaciones. MGraw-Hill/Interamericana de España. 3. Martín Cuenca (2006). Fundamentos de fisiología. Editorial Thomson Paraninfo. Lecturas recomendadas 1. Berne, R.M., Mathew, N.L. (2001). Fisiología. Ediciones Harcourt. 2. Ira Fox, S. (2003). Fisiología humana. MGraw-Hill/Interamericana de España. 3. Tresguerres, J. (1999). Fisiología humana. MGraw-Hill/Interamericana de España. 6 / 6