MODULO: Morfología, Estructura y Función del Cuerpo Humano

 Conceptualmente podemos definir la Fisiología como la Ciencia que se ocupa del estudio de la función normal de órganos y sistemas. En las últimas décadas debido a importantes avances tecnológicos, se ha profundizado considerablemente en el estudio de los mecanismos que explican los procesos normales que tienen lugar en los seres vivos. Por ello, una parte importante en el programa de esta asignatura está dedicada al estudio de los procesos fisiológicos, incidiendo con especial énfasis en la comprensión de los mecanismos básicos que los explican.

Los profesionales que trabajan en el campo de la Fisiología contribuyen a aumentar la base de conocimientos sobre los procesos funcionales de los seres vivos; contribuyen a esclarecer los mecanismos íntimos que participan en el mantenimiento y desarrollo de la vida; proponen las premisas sobre las que asientan gran parte de los avances en el campo de la Medicina, desde los lugares sobre los que pueden actuar futuros medicamentos, hasta el desarrollo de actuaciones que permitan influir sobre las propias funciones de los organismos vivos y, por consiguiente, del ser humano.

La actividad de los fisiólogos se extiende por prácticamente todos los ámbitos de trabajo en las ciencias biosanitarias, desde puntos de vista cercanos a la clínica médica, hasta aspectos relacionados de manera directa con la investigación científica. En este sentido, estos profesionales desarrollan su trabajo en hospitales, institutos de investigación y universidades.

La formación médica en los países de la Unión Europea contempla la enseñanza de la Fisiología en la etapa universitaria. Según indica el Artículo I de la directiva 75/363/CEE de la Unión Europea, entre los objetivos fundamentales de dicha formación está el conseguir un conocimiento adecuado de las ciencias en las que se funda la Medicina, así como una buena comprensión de los métodos científicos, incluidos los propios de la medida de las funciones biológicas, de la evaluación de los hechos científicamente probados y del análisis de datos.

BLOQUE I. INTRODUCCIÓN

Tema 1. Introducción al estudio de la Fisiología. Concepto de homeostasis.

Tema 2. Compartimentos líquidos del organismo. Líquido intracelular y extracelular. Compartimentos transcelulares.

BLOQUE II. ORGANIZACIÓN MOLECULAR DE LA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA.

Tema 3. Función de la membrana plasmática. Modelos de membrana. Funciones generales de la membrana citoplasmática. Membranas lipídicas artificiales.

BLOQUE III TRANSPORTE DE AGUA Y ELECTROLITOS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA.

Tema 4. Intercambio de sustancias no ionizadas a través de la membrana. Difusión. Leyes de Fick. Coeficiente de difusión. Eficacia del proceso de difusión como mecanismo de transporte. Coeficiente de permeabilidad.

Para entender los fundamentos de los procesos de intercambio a través de la membrana y el desarrollo del potencial eléctrico en las células es necesario considerar los procesos básicos de la difusión en agua y en lípidos de los que surge el concepto de coeficiente de difusión y permeabilidad

Tema 5. Mantenimiento y regulación del volumen celular. Coeficiente osmótico. Coeficiente de reflexión. Presión osmótica. Concepto de presión oncótica.

Algunas células del organismo, expuestas a un amplio rango de osmolaridad extracelular, requieren de importantes mecanismos de regulación para mantener el volumen celular. La regulación del volumen celular depende de la actividad de diversos sistemas de transporte iónico y de la entrada y salida de agua de la célula que son motivo de estudio en este tema.

BLOQUE IV. CANALES IÓNICOS Y EXCITABILIDAD

Tema 6. Difusión de iones a través de la membrana. Permeabilidad iónica de la membrana; canales iónicos y su regulación.

El paso de sustancias ionizadas a través de la membrana requiere de estructuras proteicas (canales) que conforman un poro hidrófilico por el que los iones pueden moverse en función de su gradiente electroquímico. Se estudiará la conformación de los poros pasivos y los regulados por voltaje.

Tema 7. Potenciales de difusión. Ecuaciones de Nernst y Goldman. Transporte activo de iones. Potencial de membrana.

En esta clase se explicará el concepto de potencial electroquímico, se describirán las ecuaciones de Nernst y de Goldman-Hodgkin-Katz, estudiando los factores de los que dependen y se explicarán los conceptos de despolarización e hiperpolarización.

Tema 8. Propiedades eléctricas pasivas de la membrana. Modelo eléctrico de membrana. Constante espacial y temporal. Potenciales locales.

Se estudiarán las propiedades eléctricas determinadas por la presencia en la membrana de canales iónicos no dependientes de voltaje. Durante el desarrollo de este tema se estudiarán las variables que determinan las propiedades pasivas de las células y como estas afectan el curso temporal y la magnitud de los cambios que se producen en el potencial de membrana.

Tema 9. Propiedades eléctricas activas de la membrana. Potencial de acción. Cambios de permeabilidad durante el potencial de acción. Fijación de voltaje. Teoría iónica.

Los potenciales de acción son señales que consisten en cambios rápidos del potencial de membrana que se propagan a lo largo de la longitud de la membrana. Estas señales constituyen la base de la comunicación celular.

BLOQUE V PROPAGACIÓN Y TRANSMISIÓN DE SEÑALES ELECTRICAS

Tema 10. Propagación de la excitación. Teoría del circuito local. Conducción saltatoria en fibras mielínicas. Tipos de fibras nerviosas, propiedades. Potencial de acción compuesto.

Se abordan los mecanismos responsables de la propagación del potencial de acción. Se incluye el efecto que tienen las propiedades pasivas sobre la velocidad de conducción. Se definen las características del potencial de acción compuesto y la clasificación de las fibras en función de su velocidad. Se apuntan las consecuencias de la perdida de mielina por las fibras nerviosas.

Tema 11. Interacción entre tejidos excitables I. Sinapsis eléctricas y sinapsis químicas; propiedades. Transmisión neuromuscular. Potencial de placa motora. Potencial de acción muscular. Bloqueos en la transmisión neuromuscular.

Se estudiarán los tipos fundamentales de sinapsis, haciendo énfasis en los mecanismos de la transmisión química utilizando como modelo la motoneurona alfa de la médula espinal.

Tema 12. Interacción entre tejidos excitables II. Transmisión sináptica en el ganglio raquídeo y médula espinal. Sinapsis excitatorias e inhibitorias. Potenciales sinápticos (PEPS, PIPS). Generación del potencial de acción en la neurona. Integración neuronal. Sumación temporal y espacial.

Inhibición presináptica.

Se estudiarán los fenómenos postsinápticos (PEPS y PIPS) así como los fenómenos presinápticos. Se hace especial énfasis en los conceptos de agonista y antagonista.

Tema 13 Fisiología de la transmisión química en el sistema nervioso central I. Principales neurotransmisores ionotrópicos en el SNC. Receptores específicos. Mecanismo de acción.

En este tema se explican los mecanismos de acción de los diversos neurotransmisores que ejercen su acción a través de receptores ionotrópicos.

Tema 14. Fisiología de la transmisión química en el sistema nervioso central II. Principales receptores metabotrópicos. Mecanismo de acción.

En este tema se desarrolla el concepto de receptor metabotrópico y sus mecanismos de acción. Se describen los principales sistemas de neurotransmisión en el sistema nervioso central y las funciones en que se encuentran implicados.

BLOQUE VI. MÚSCULO Y MOVIMIENTO

Tema 15 Músculo estriado. Bases funcionales de la contracción muscular. Características de las proteínas contráctiles. Teoría del deslizamiento. Proceso de excitación en el músculo. Acoplamiento electro‐mecánico. Tipos de contracción. Gradación de la fuerza contráctil en el músculo esquelético.

En este tema se estudia la teoría de los filamentos deslizantes y el proceso que vincula el potencial de acción de muscular a la generación de tensión por el músculo. Adicionalmente se aborda el papel del calcio como mecanismo modulador de la contracción muscular. Se aborda, asimismo, las propiedades mecánicas de la fibra muscular y la metodología utilizada para su estudio.

Tema 16. Músculo cardíaco. Actividad eléctrica de las fibras musculares cardiacas; bases moleculares e iónicas. Mecánica de la contracción en la fibra muscular cardiaca. Mecanismos de regulación a través del sistema nervioso autónomo.

En este tema se abordan las particularidades eléctricas y mecánicas de las fibras musculares cardiacas y se comparan con las descritas para el músculo estriado.

Tema 17. Músculo liso. Bases moleculares de la contracción muscular lisa. Características funcionales y regulación de su actividad.

En este tema se abordan las particularidades eléctricas y mecánicas de las fibras musculares lisas y se comparan con las descritas para el músculo estriado y cardiaco.

BLOQUE VII. FISIOLOGÍA RECEPTORIAL

Tema 18. Receptores. Clasificación. Estudio electrofisiológico: potencial generador y de receptor. Transducción y codificación de la información sensorial.

Se estudiarán los mecanismos para la codificación de la intensidad, tiempo y localización de los estímulos sensoriales, así como los posibles mecanismos de discriminación sensorial.

BLOQUE VIII. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL HOMEOSTÁTICO

Tema 19. Organización del sistema nervioso autónomo. Territorio de distribución de la división simpática y parasimpática. Neurotransmisión simpática y parasimpática: efectos homeostáticos. Hipotálamo y función autónoma.

En este tema se compara la organización de los sistemas simpático y parasimpático, se explica el funcionamiento y regulación del sistema nervioso autónomo y se estudian los neurotransmisores y receptores empleados. Se discute sobre el papel del hipotálamo en el control homeostático.

Tema 20: Organización del sistema endocrino. Concepto de hormona. Mecanismo de acción de las principales hormonas. Papel de las hormonas en el control homeostático. Integración neuro-endocrina.

En este tema se estudia el sistema endocrino como efector para el control de las constantes vitales. Se caracterizan los mecanismos básicos de la comunicación celular a través de las hormonas y los principales receptores implicados.

PRÁCTICA 1. Permeabilidad de las membranas celulares 1. Ósmosis y tonicidad

PRÁCTICA 2. Permeabilidad de las membranas celulares 2. Determinación del hematocrito en condiciones hipo, iso e hipertónicas.

PRÁCTICA 3. Potencial de membrana en función de la concentración intra y extracelular de electrolitos y las características de permeabilidad de la membrana 1.

PRÁCTICA 4. Potencial de membrana en función de la concentración intra y extracelular de electrolitos y las características de permeabilidad de la membrana 2.

PRÁCTICA 5. Instrumentación básica en electrofisiología: Osciloscopio y estimulador. Modelo de membrana celular (circuito eléctrico). Constantes de tiempo y espacio.

PRÁCTICA 6. Potencial de acción. Efecto de las concentraciones intra y extracelulares en sus características. Efecto de bloqueantes específicos de canales iónicos.

PRÁCTICA 7. Potenciales graduados. Conducción nerviosa.

PRÁCTICA 8. Integración: Receptores sensoriales

PRÁCTICA 9. Integración: Modelo de motoneurona alfa de la médula espinal.

PRACTICA 10. Integración: El músculo esquelético como efector: arco reflejo medular.

 CB1, CB2, CB5, CG.B.7.

CEM.1.1, CEM.1.5, CEM.1.12, CEM.1.14, CEM.1.18, CEM1.20, CEM1.22, CEM.1.23.

Tratado de fisiología Médica. Guyton y Hall. 14 Edición. Elsevier. 2021

Costanzo Fisiología. Linda S. Constanzo. 7 Edición. Elsevier. 2023

Berne y Levy Fisiología. Bruce M. Koeppen & Bruce A. Stanton. 7 Edición. Elsevier. 2018

La evaluación se realizará a través de dos mecanismos: 1. Examen final, y 2. Evaluación continua.

La implantación de TICs facilita el seguimiento de cada alumno a la hora de evaluar la adquisición de competencias de una forma continuada. No obstante, el desarrollo de la metodología de evaluación mediante exámenes de carácter cada vez más objetivos, hace de éstos una herramienta de gran utilidad para evaluar.

Para asegurar la adquisición de las competencias de la asignatura, las mismas se evaluarán

Mediante:

Pruebas objetivas tipo test

Resolución de problemas

Pruebas objetivas de preguntas cortas

Memoria de actividades realizadas en las prácticas

Participación activa en clases y otras actividades

La evaluación final será la resultante del examen final y la evaluación continua siempre que en cada uno de los bloques se obtenga una puntuación de al menos 5 sobre 10. En otro caso la calificación final será la calificación ponderada correspondiente al bloque con una puntuación de al menos 5 sobre 10.

El examen final constituye el 60% de la calificación final y la evaluación continua el 40%.

La distribución de las pruebas y la ponderación de cada una de las partes de la evaluación sobre la calificación final se describe en el siguiente apartado de metodologías de evaluación.

Cuaderno de prácticas.

Ejercicios de prácticas.

Actividades no presenciales.

Presentación de ponencias.

Test de respuesta múltiple.

Preguntas de respuesta abierta.

Asistencia a clases magistrales y seminarios.

Participación activa en tutorías.

Participación activa en las prácticas (se evaluarán la consecución de objetivos y participación de manera continua, y las habilidades según memoria de actividades prácticas).

Participación en actividades no presenciales. Se evaluará la realización de las tareas propuestas.

 La evaluación para la recuperación de la asignatura se llevará a cabo siguiendo los mismos criterios señalados anteriormente y la participación en tutorías de carácter extraordinario