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Grado en Biología

Guía docente de la asignatura

FISIOLOGÍA ANIMAL

Curso 2020-2021


Datos básicos de la asignatura
TipoObligatoriaCursoTerceroSemestreAnual
Departamento/s responsable/sGenética, Fisiología y Microbiología
Créditos ECTSCréditos Totales: 12         Teóricos: 6,6         Prácticos: 3,6         Seminarios: 1,2         Tutorías y evaluación: 0,6         
Profesor/es responsable/sNombre y Apellidos: María Jesús Delgado Saavedra
Departamento: Genética, Fisiología y Microbiología
Teléfono: 913944990;        Correo electrónico: mjdelgad@ucm.es
ProfesoresConsultar la agenda docente
Datos específicos de la asignatura
DescriptorEsta asignatura se dedica al estudio de las distintas funciones del organismo animal, utilizando un enfoque integrador y comparado. Las funciones de los organismos animales se estudian de forma separada por bloques funcionales: nutrición, metabolismo energético y relaciones térmicas con el ambiente, sistema circulatorio, sistema respiratorio, relaciones hidrosalinas con el ambiente y excreción y, finalmente, reproducción, así como la regulación de las funciones descritas por los sistemas nervioso y endocrino. El nivel de organización al que se estudian es, fundamentalmente, el sistémico y, en todos los casos, se integra con los niveles celular o subcelular y, cuando procede, con el comportamental o el ambiental.
RequisitosNinguno
RecomendacionesNinguna
Competencias
Competencias transversales y genéricas

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)

Competencias específicas

Competencias específicas:

- Analizar los organismos vivos. (CE1)

- Desarrollar estudios biológicos de interés en sanidad, industria y servicios. (CE5)

- Desarrollar estudios y análisis clínicos, funcionales e inmunológicos de muestras biológicas, incluidas las de origen humano. (CE7)

- Explicar y desarrollar propuestas en educación sanitaria y medioambiental. (CE10)

- La enseñanza y difusión de la fisiología en todos los grados educativos y sectores de población y el asesoramiento científico y técnico de cualquier cuestión relacionada con la fisiología. (CE20)

Objetivos
Objetivos

- 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.

Metodología
Descripción

- Clases magistrales.

- Prácticas en 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 a la resolución de problemas fisiológicos.

- Prácticas de aprendizaje autónomo y actividades cooperativas.

- Tutorías individuales y en grupos pequeños.

Distribución de actividades docentes
ActividadHoras% respecto presencialidad
Clases teóricas
6655
Clases prácticas
3630
Exposiciones y/o seminarios
Horas)
1210
Tutoria
65
Evaluación
65
Trabajo presencial
12040
Trabajo autónomo
18060
Total
300
Bloques temáticos

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

Evaluación
Criterios aplicables

La calificación final del estudiante será el compendio de la labor realizada durante el curso en las actividades programadas:

A) evaluación de conocimientos: 60%.

B) evaluación del aprendizaje en las prácticas de laboratorio: 30%.

C) evaluación de la realización de seminarios y su exposición: 10%

Será necesario tener al menos un 50% de la calificación correspondiente a cada apartado para poder aprobar la asignatura.

Se realizará un examen parcial tras finalizar el primer semestre

 

Organización semestral
Organización semestralConsultar la agenda docente
Temario
Programa teórico

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. Catacteres sexuales secundarios. Fecundación externa e interna.

Tema 13.- Función reoproductora en Mamíferos. Espermatogénesis. Esteroidogénesis. Hormona 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.

Programa práctico

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.

Seminarios

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.

 

Bibliografía

TEXTOS DISPONIBLES EN LA BIBLIOTECA DE LA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
Barja de Quiroga, G. Fisiología animal. Guía de estudio. Akal. (1990).
Barja de Quiroga G. Fisiología animal y evolución. Hacia una visión más objetiva de los seres vivos. Akal (1993).
Barrett K. et al. Ganong´s Review of Medical Physiology, 26th ed. Medical Physiology, McGraw-Hill Lange. (2017).
Fox S.I. Human Physiology. 14 th ed. McGraw-Hill Higher Education (2017).
Hall J.E. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology. 13 th ed. Saunders (2015).
Hill, R.W., Wyse G.A., Anderson M.A. Animal Physiology, 4th ed. Sinauer (2016).
Koeppen B.M., Stanton B.A. Berne y Levy. Fisiología, 7ª ed. Elsevier. (2012).
Moyes C.D., Schulte P.M. Principles of animal physiology, 3rd 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, 5th ed. Cambridge University Press. (1997).
Sherwood L, Klandorf H, Yancey P. Animal physiology: From genes to organisms, 2nd ed. Brooks Cole (2013).
Silverthorn D.U. Human Physiology: An Integrated Approach, 8nd ed. Pearson (2018).
Tresguerres J.A.F. Fisiología humana, 4ª ed. McGraw-Hill/Interamericana, Madrid. (2010).
Willmer P., Stone G, Johnston I. Environmental physiology of animals, 2nd 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/)



Adenda por EMERGENCIA SANITARIA COVID19 a la Guía Docente de la asignatura FISIOLOGÍA ANIMAL (Curso Académico 2020-2021)
Nota aclaratoria: Esta adenda a la Guía docente recoge las adaptaciones necesarias para poder atender la docencia en caso de que las condiciones sanitarias no permitan un escenario totalmente presencial. Como consecuencia de la situación sanitaria provocada por la COVID-19, el marco de docencia para el curso 2020-21 aprobado por el Consejo de Gobierno de la UCM y refrendado por la Facultad de Ciencias Biológicas, establece como planteamiento general un modelo mixto (semipresencial). Se trata de un marco transitorio mientras estén vigentes las condiciones sanitarias excepcionales, que incorpora escenarios de docencia que combina actividades presenciales y a distancia, que incluyen tanto entornos físicos como virtuales que permitan la interacción entre docentes y estudiantes a través de actividades tanto síncronas como asíncronas. No se descarta, no obstante, que ante un agravamiento de las condiciones sanitarias (confinamiento general o de grupos de estudiantes concretos) fuese necesario pasar a un escenario con toda la docencia a distancia.

METODOLOGÍA

Docencia semipresencial:

Clases teóricas: Se impartirán mediante videoconferencia a través del Campus Virtual (Blackboard Collaborate) o plataformas alternativas (Google Meet, Zoom…), de forma tanto síncrona como asíncrona. En el caso de las primeras se respetarán los horarios planificados previamente. Además, el estudiante dispondrá de recursos de apoyo (audiovisuales, artículos de lectura, presentaciones de las clases…) a través del Campus Virtual de la asignatura. También se podrán grabar las clases para ponerlas a disposición de los estudiantes.

Seminarios: Se realizarán de forma síncrona a través de la plataforma Blackboard Collaborate del Campus Virtual (o plataformas alternativas: Google Meet, Zoom…). Se planteará la resolución de problemas, ejercicios prácticos y presentación de trabajos.

Prácticas: Sólo aquellas actividades que requieran equipamiento, materiales y/o contenidos que no puedan ser sustituidos por actividades en remoto, se llevarán a cabo de forma presencial. El resto de prácticas se realizarán en remoto a través del Campus Virtual de la asignatura mediante recursos interactivos, contenidos multimedia, material audiovisual y aplicaciones específicas, adaptando la dinámica de enseñanza-aprendizaje a un escenario de docencia a distancia.

Docencia a distancia:

En caso de que la situación sanitaria lo requiera, las prácticas presenciales serán sustituidas por actividades en remoto a través del Campus Virtual (plataforma Blackboard Collaborate) o plataformas similares (Google Meet, Zoom…).

Tutorías: Tendrán lugar preferentemente de forma no presencial. En ambos escenarios la comunicación con los estudiantes tendrá lugar por varias vías, a través del correo electrónico y mediante sesiones síncronas a través de la plataforma existente en el Campus Virtual, previamente acordadas con los estudiantes interesados. El horario de las tutorías será el mismo que el establecido en el escenario presencial.


EVALUACIÓN

Los criterios de evaluación se mantienen en los distintos modelos de docencia (totalmente presencial, semipresencial y a distancia).

En un escenario de docencia semipresencial, las pruebas se desarrollarán de forma preferentemente presencial, siempre y cuando la situación sanitaria lo permita. No obstante, se establecerán actividades de evaluación continua que complementarán la nota y faciliten la evaluación en caso de no poder realizarse la misma de modo presencial.

En un escenario de docencia a distancia, para la realización de las pruebas se utilizará el Campus Virtual (plataforma Blackboard Collaborate) o plataformas similares (Google Meet). La identificación de los estudiantes durante la realización de las pruebas incluye la autenticación mediante el correo electrónico institucional (cuenta de usuario y contraseña) para acceder al Campus Virtual. También se podrá recurrir a la identificación mediante el uso de imágenes (videollamadas de Blackboard Collaborate, Google Meet o similar) o incluso el requerimiento de documento identificativo.

En ambos escenarios, la revisión de exámenes se realizará preferentemente de modo no presencial mediante sesiones sincrónicas previamente acordadas con el interesado (Blackboard Collaborate, Google Meet o similar).