FISIOLOGÍA ANIMAL

Competencias transversales:

- Elaborar y redactar informes de carácter científico. (CT1)

- Demostrar razonamiento crítico y autocrítico. (CT2)

- Adaptarse a nuevas situaciones. (CT3)

- Gestionar información científica de calidad, bibliografía, bases de datos especializadas y recursos accesibles a través de Internet. (CT4)

- Incorporar a sus conductas los principios éticos que rigen la investigación científica y la práctica profesional. (CT5)

- Utilizar las herramientas y los programas informáticos que facilitan el tratamiento de los resultados experimentales. (CT7)

- Comunicarse en español y en inglés utilizando los medios audiovisuales más habituales. (CT8)

- Defender los puntos de vista personales apoyándose en conocimientos científicos. (CT9)

- Integrar creativamente conocimientos y aplicarlos a la resolución de problemas biológicos utilizando el método científico. (CT10)

- Adquirir capacidad de organización, planificación y ejecución. (CT11)

- Desarrollar la capacidad de trabajo autónomo o en equipo en respuesta a las necesidades específicas de cada situación. (CT12)

Competencias generales:

- Reconocer y valorar los mecanismos y estructuras de funcionamiento, los organismos y sistemas biológicos. (CG1)

- Expresar rigurosamente los conocimientos biológicos adquiridos de modo que sean bien comprendidos en el ámbito docente y/o especializado. (CG4)

- Explicar y analizar los fenómenos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionados con la fisiología. (CG5)

- Analizar y resolver problemas cualitativos y cuantitativos en el área de la fisiología. (CG6)

- Reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias para solucionarlos. (CG7)

- Evaluar, interpretar y sintetizar datos e información fisiológica. (CG8)

- Demostrar una base sólida y equilibrada de conocimientos sobre materiales de laboratorio, así como habilidades prácticas. (CG9)

- Manipular con seguridad materiales químicos y organismos y valorar los riesgos de su uso, respetando los procedimientos de seguridad e impacto sobre el medio ambiente. (CG10)

- Manejar instrumentación básica para análisis biológico. (CG11)

- Interpretar datos procedentes de observaciones y medidas en términos de su significación y de los modelos explicativos que las apoyan. (CG12)

- Desarrollar buenas prácticas científicas de observación, medida y experimentación. (CG13)

- Capacidad de desenvolverse con seguridad en un laboratorio (CG16).

- Capacidad para producir, transformar, manipular, conservar, identificar y controlar la calidad de los organismos y materiales de origen biológico, incluidos los alimentos (CE3).
- Capacidad para identificar, evaluar y controlar los agentes biológicos que afectan a la conservación de toda clase de materiales y productos, incluidos los alimentos (CE4).
- Capacidad para desarrollar estudios biológicos y control de la acción de productos químicos y biológicos de utilización en la sanidad, agricultura, industria y servicios (CE5).
- Capacidad para desarrollar estudios y análisis clínicos, funcionales, microbiológicos e inmunológicos de muestras biológicas, incluidas las de origen humano. (CE7).
- Capacidad para explicar y desarrollar propuestas en educación sanitaria y medioambiental. (CE10).
- Capacidad para realizar análisis biológicos, control y depuración de las aguas (CE12).
- Capacidad para ejercer la enseñanza y difusión de la Biología en todos los grados educativos y sectores de población y el asesoramiento científico y técnico de cualquier cuestión relacionada con la Biología. (CE20).

- Adquirir conocimientos básicos sobre las distintas funciones de los organismos animales.

- Conocer la fisiología animal desde un punto de vista comparado, ambiental e integrador.

- Aprender las técnicas básicas para el estudio de las funciones animales y adquirir las destrezas necesarias para llevar a cabo el trabajo de laboratorio.

- Iniciarse en la experimentación animal mediante el planteamiento de hipótesis, el desarrollo de experimentos, y la obtención e interpretación de resultados.

-  Clases magistrales en el aula para impartir contenidos teóricos al grupo completo de estudiantes en cada grupo.

- Prácticas en el laboratorio, desarrollando ejemplos concretos de problemas fisiológicos.

- Exposiciones y presentaciones de los estudiantes individualmente o en grupo.

- Aprendizaje basado en problemas y discusiones guiadas.

- Búsqueda y selección de bibliografía y recursos en internet en relación con la resolución de problemas fisiológicos.

- Prácticas de aprendizaje autónomo y actividades cooperativas.

- Tutorías individuales y en grupos pequeños.

BLOQUE I : SISTEMA NERVIOSO

BLOQUE II: SISTEMA ENDOCRINO

BLOQUE III: REPRODUCCIÓN

BLOQUE IV: NUTRICIÓN Y DIGESTIÓN

BLOQUE V: METABOLISMO ENERGÉTICO Y RELACIONES TÉRMICAS

BLOQUE VI: SISTEMA CIRCULATORIO

BLOQUE VII: SISTEMA RESPIRATORIO

BLOQUE VIII: RELACIONES HIDROSALINAS CON EL AMBIENTE Y EXCRECIÓN

De forma general, acorde con el Real Decreto 1125/2003, la evaluación se realizará de manera continua a lo largo de todo el curso, mediante:

A) Pruebas objetivas de conocimiento y resolución de ejercicios y casos prácticos (60% de la calificación final)
B) Valoración del aprendizaje desarrollado en el laboratorio (30%)
C) Realización de trabajos, su exposición y defensa (10%, dentro de los que se incluye la
actitud y participación con un 5%).

Será necesario tener al menos un 50% de la calificación correspondiente a cada apartado para poder aprobar la asignatura. Se realizarán pruebas objetivas parciales del conocimiento
adquirido en el aula y en el laboratorio a lo largo del curso En la evaluación se tendrá en cuenta la asistencia, obligatoria a las distintas actividades.

PARTE I. SISTEMA NERVIOSO

Tema 1.- Fisiología neuronal. Excitabilidad celular. Potencial de reposo. Potenciales graduados y potencial de acción. Propagación de señales a lo largo de la neurona. Sinapsis eléctricas. Sinapsis químicas. Neurotransmisores. Integración sináptica.

Tema 2.- Organización de los sistemas nerviosos. Aspectos evolutivos. Sistemas nerviosos de Invertebrados. Organización funcional del sistema nervioso de Vertebrados.

Tema 3.- Sistemas sensoriales. Receptores sensoriales. Mecanorreceptores primarios y secundarios. Fotorreceptores. Quimiorreceptores. Otros receptores.

Tema 4.- Efectores. Órganos eléctricos. Cromatóforos. Órganos bioluminiscentes. Nematocistos. Tipos de músculos. Músculo esquelético.

Tema 5.- Coordinación motora. Reflejos espinales y mesencefálicos. Vías motoras. Corteza motora. Ganglios basales. Cerebelo.

Tema 6.- Sistema nervioso autónomo. Organización anatómica. Funciones de las divisiones simpática y parasimpática. Niveles de integración vegetativa. Tronco encefálico e hipotálamo.

PARTE II. SISTEMA ENDOCRINO

Tema 7.- Eje hipotálamo-hipofisiario. Adenohipófisis. Neurohipófisis. Pars intermedia. Otras glándulas de origen nervioso. Glándula pineal. Urófisis.

Tema 8.- Glándula tiroidea. Regulación endocrina del metabolismo del calcio y del fosfato. Hormonas tiroideas. Acciones fisiológicas. Evolución filogenética de la función tiroidea. Glándula paratiroidea y glándulas ultimobranquiales. Hormonas paratiroideas, Calcitonina y colecalciferoles. Sacos endolinfáticos.

Tema 9.- Glándulas adrenales. Biosíntesis, secreción y regulación de la secreción de las hormonas esteroideas. Tejido cromafín: biosíntesis, secreción y regulación de la secreción de catecolaminas. Acciones fisiológicas. Aspectos evolutivos.

Tema 10.- Páncreas endocrino. Hormonas pancreáticas: biosíntesis, secreción y regulación de la secreción. Acciones fisiológicas. Estudio comparado de los islotes de Langerhans.

Tema 11.- Sistemas endocrinos en Invertebrados. Regulación endocrina de los ciclos vitales, el crecimiento y la regeneración. Neurosecreción en los Artrópodos.

PARTE III. REPRODUCCIÓN

Tema 12.- Tipos de reproducción. Determinación del sexo. Gónadas. Órganos sexuales accesorios. Caracteres sexuales secundarios. Fecundación externa e interna.

Tema 13.- Función reproductora en Mamíferos. Espermatogénesis. Esteroidogénesis. Hormonas testiculares y sus acciones. Estructura y funciones del ovario. Hormonas ováricas. Jerarquía folicular en Aves. Ciclos estrales. Control endocrino y ambiental de la reproducción. 

PARTE IV. NUTRICIÓN Y DIGESTIÓN

Tema 14.- Nutrición. Alimentos y nutrientes. Perfil evolutivo de la nutrición. Requerimientos nutritivos. Mecanismos de captura del alimento.

Tema 15.- Mecanismos evolutivos de la digestión. Digestión intracelular y extracelular. Estructura funcional de los sistemas digestivos. Fisiología comparada de los sistemas digestivos.

Tema 16.- Función digestiva. Motilidad del tubo digestivo. Secreciones digestivas. Absorción y asimilación. Regulación endocrina.

PARTE V. METABOLISMO ENERGÉTICO Y RELACIONES TÉRMICAS CON EL AMBIENTE

Tema 17.- Metabolismo energético. Control del equilibrio energético. Tasa metabólica basal, estándar y activa. Regulación de la ingestión. Regulación del peso corporal.

Tema 18.- Relaciones térmicas con el ambiente. Mecanismos de transferencia de calor. Relaciones térmicas con el ambiente en ectotermos y heterotermos. Termorregulación en homeotermos.

PARTE VI. SISTEMA CIRCULATORIO

Tema 19.- Líquidos corporales. Evolución de su composición y funciones. La sangre. Eritrocitos. Mecanismos de hemostasia: trombocitos. Leucocitos: tipos y funciones. Inmunidad humoral y celular.

Tema 20.- Evolución de los sistemas circulatorios. Sistemas circulatorios abiertos y cerrados. Sistemas de propulsión. Corazones miógenos y neurógenos. Invertebrados. Vertebrados. Relaciones con la respiración acuática o aérea.

Tema 21.- El corazón. Actividad eléctrica del corazón. Origen y propagación del impulso cardiaco. Actividad mecánica cardiaca. Ciclo cardiaco. Gasto cardiaco. Regulación intrínseca y extrínseca.

Tema 22.- Hemodinámica. Sistema vascular: estructura y tipos de vasos sanguíneos. Presión, resistencia, flujo y velocidad en el sistema circulatorio. Circulación e intercambio capilar. Sistema linfático. Regulación del flujo sanguíneo local. Regulación de la presión arterial.

PARTE VII. SISTEMA RESPIRATORIO

Tema 23.- Respiración, consideraciones generales. Propiedades de los gases. La respiración y el medio ambiente. Animales sin órganos respiratorios. Tipos de órganos de intercambio gaseoso. Mecanismos de intercambio gaseoso.

Tema 24.- Ventilación e intercambio gaseoso en el medio acuático. Branquias. Tipos y mecanismos de ventilación. Otras estrategias: respiración cutánea, pulmones y tráqueas acuáticas. Regulación de la respiración.

Tema 25.- Ventilación e intercambio gaseoso en el medio aéreo. Sistema traqueal de Artrópodos. Branquias. Pulmones. Evolución de la morfología pulmonar y mecánica ventilatoria. Regulación de la respiración.

Tema 26.- Transporte de gases respiratorios. Transporte de oxígeno. Hemoglobina: curva de disociación y su modulación. Otros pigmentos respiratorios. Transporte de dióxido de carbono.

PARTE VIII. RELACIONES HIDROSALINAS CON EL AMBIENTE Y EXCRECIÓN

Tema 27.- Animales acuáticos. Medio marino. Vertebrados e Invertebrados isoosmóticos. Hipoosmorregulación. Medio dulceacuícola. Hiperosmorregulación.

Tema 28.- Animales en el medio terrestre. Aportes hídricos. Pérdidas por evaporación cutánea y respiratoria. Pérdidas hídricas por la orina. Adaptaciones en la excreción de nitrógeno.

Tema 29.- Excreción. Protonefridios. Metanefridios. Túbulos de Malpigio. Otros órganos excretores. El riñón de Vertebrados. Evolución de la nefrona. Formación y concentración de la orina.

Tema 30.- Regulación del equilibrio ácido-base y del pH sanguíneo. Sistemas amortiguadores. Contribución de la respiración. Papel del riñón en la regulación del equilibrio ácido-básico.

1. Sistema nervioso. Estudio del potencial eléctrico neuronal.

2. Fisiología sensorial: visión y audición. Reflejos y coordinación.

3. Regulación endocrina de la glucemia.

4. Digestión de carbohidratos, grasas y proteínas.

5. Necropsia de la rata de laboratorio.

6. Medida de la tasa metabólica y el consumo de oxígeno.

7. Fisiología sanguínea. Determinaciones de índices funcionales de la sangre.

8. Fisiología cardiovascular: regulación de la presión y flujo sanguíneos.

9. Estudio de la actividad cardíaca y su regulación endógena y ambiental.

10. Relaciones hidrosalinas con el ambiente. Nereis como modelo.

11. Volúmenes y capacidades respiratorias. Surfactante pulmonar.

12. Ciclo estral en la rata de laboratorio. Realización de un frotis e identificación de fases.

13. Adaptaciones fisiológicas al ejercicio físico en humanos.

14. Termorregulación en endotermos. Adaptaciones fisiológicas.

Se realizan un total de 12 sesiones de 3 horas de duración cada una.

Todas las prácticas que implican el uso de animales de experimentación están sujetas a la legislación vigente europea, estatal y autonómica, y cuentan con las correspondientes autorizaciones.

Se realizarán seminarios que podrán variar cada año y que estarán relacionados con temas de actualidad de la asignatura. Se hará al menos un seminario por cada bloque temático y un seminario integrativo al finalizar cada semestre.

TEXTOS DISPONIBLES EN LA BIBLIOTECA DE LA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Barja de Quiroga G. Fisiología animal y evolución. Hacia una visión más objetiva de los seres vivos. Akal (1993).

Butler P., Brown A., Stephenson G., Speakman J. Animal Physiology: an environmental perspective. Oxford University Press (2018).

Barrett K.E. et al. Ganong´s Review of Medical Physiology, 26^th ed. Medical Physiology, McGraw-Hill Lange. (2019).

Fox S.I. Human Physiology. 15 ^th ed. McGraw-Hill Higher Education (2018).

Hall J.E. Guyton y Hall Tratado de Fisiología Médica. 14  ed. Elsevier (2021).

Hill, R.W., Wyse G.A., Anderson M.A. Animal Physiology, 4^th ed. Sinauer (2016).

Koeppen B.M., Stanton B.A. Berne y Levy. Fisiología, 7ª ed. Elsevier. (2018).

Moyes C.D., Schulte P.M. Principles of animal physiology, 3^rd ed. Pearson (2016).

Randall D., Burggren W., French K. Eckert Animal Physiology. 5th ed. W.H. Freeman & Company (2002).

Schmidt-Nielsen K. Animal physiology. Adaptation and environment, 5^th ed. Cambridge University Press. (1997).

Sherwood L, Klandorf H, Yancey P. Animal physiology: From genes to organisms, 2^nd ed. Brooks Cole (2013).

Silverthorn D.U. Human Physiology: Un Enfoque Integrado, 8ª ed. Editorial Médica Panamericana (2019).

Willmer P., Stone G, Johnston I. Environmental physiology of animals, 2^nd ed, Blackwell Publishing, Malden. (2005).

Withers P.C. Comparative animal physiology. Saunders (1992).

Direcciones de interés:

- Sociedad Española de Ciencias Fisiológicas: http://www.secf.es

- International Union of Physiological Sciences: http://www.iups.org

- American Physiological Society: http://www.the-aps.org/

- European Society for Comparative Physiology and Biochemistry (ESCPB): http://www.escpb.eu/

- Sociedad Española para las Ciencias del Animal de Laboratorio (https://secal.es)