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Carrera Acreditada por el SINAES UNIVERSIDAD DE COSTA RICA FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE MEDICINA Departamento Fisiología CURSO ME-2012, II-15 FISIOLOGÍA HUMANA OBJETIVOS Y TABLAS DE CONTENIDOS I UNIDAD FISIOLOGÍA GENERAL Y CONTRACTILIDAD MUSCULAR TEMA 1: MECANISMOS FISIOLÓGICOS DE REGULACIÓN, COMUNICACIÓN Y TRANSPORTE OBJETIVOS TERMINALES: 1. Comprender el funcionamiento de los sistemas fisiológicos de regulación que permiten la homeostasis corporal. 2. Comparar las diferentes vías de transducción y amplificación de las señales inter e intracelulares. 3. Resolver problemas de transporte en los organismos vivientes que incluyan: conceptos de difusión simple y facilitada; ósmosis; transporte activo: primario y secundario; mecanismos de regulación del volumen celular; así como los sistemas de transporte masivo: endocitosis, exocitosis, arrastre por solvente y transporte transepitelial. TABLA DE CONTENIDOS: Homeostasis: concepto, tipos: reactiva y predictiva. Equilibrio vrs estado estacionario. Sistemas de control. Retroalimentación. Ganancia y atenuación del error de un sistema. Ritmo circadianos. Tipos. Núcleo supraquiasmático y la glándula pineal. Control autocrino, paracrino, endocrino, neuroendocrino y nervioso. Estructura y función de la membrana celular. Características generales de las señales extracelulares. Tipos de receptores para los mensajeros químicos. Segundos mensajeros, vías de señalización, efectores. Transporte en los organismos: difusión: simple y facilitada; ósmosis; transporte activo primario y secundario; mecanismos de regulación del volumen celular; exocitosis, endocitosis, arrastre por solvente y transporte transepitelial. TEMA 2: EXCITABILIDAD NERVIOSA OBJETIVOS TERMINALES: 4. Calcular e interpretar los gradientes electroquímicos de los iones mediante la ecuación de Nernst, para resolver situaciones dadas, tales como las debidas a cambios en concentraciones, la permeabilidad o la actividad de los sistemas iónicos. 5. Analizar los eventos bioeléctricos e iónicos que se dan durante la génesis de los potenciales de acción y electrotónicos, así como la conducción de estos potenciales. 6. Conocer y comparar las diversas familias y subfamilias de los canales iónicos: sus características estructurales, funcionamiento, su implicación en fenómenos bioeléctricos, selectividad, permeabilidad, estadios conformacionales y su regulación. TABLA DE CONTENIDOS: Gradientes eléctricos: ecuación de Nernst. Potenciales de equilibrio electroquímico: potasio, sodio, calcio y cloro. Relaciones entre el potencial de membrana y los potenciales de equilibrio iónicos. Ecuación de Goldman-Hodgkin-Katz. Canales iónicos: tipos, estructura, funcionamiento, conductancia, curvas I-V, selectividad y regulación. Aporte de los canales en los diversos fenómenos bioeléctricos. Potencial de acción: morfología, génesis, períodos refractarios. Despolarización subumbral. Propagación de la excitación: conducción electrotónica. Teoría del cable. Suma de respuestas locales. Factores que afectan la velocidad de propagación. Propagación saltatoria. TEMA 3: FUNCIÓN SINÁPTICA OBJETIVOS TERMINALES: 7. Integrar los eventos morfológicos bioeléctricos, fisicoquímicos y regulatorios que suceden en las sinapsis y analizar las alteraciones de la función sináptica causadas por drogas, lesiones u otros mecanismos. TABLA DE CONTENIDOS: Sinapsis: propiedades generales, tipos de sinapsis: eléctricas y químicas, caracterización de cada tipo. La placa motora. Transmisores químicos: clasificación, síntesis, almacenamiento y liberación. Efecto del Ca2+. Función de las vesículas. Liberación cuántica. Potenciales postsinápticos excitadores (PPSE) y potenciales postsinápticos inhibitorios (PPIS). Inactivación de transmisores. Plasticidad sináptica: facilitación, depresión, PPT, PLP y DLP. TEMA 4: CONTRACTILIDAD MUSCULAR OBJETIVOS TERMINALES: 8. Diferenciar y caracterizar los tipos de músculo y de fibras musculares por sus propiedades fisiológicas, anatómicas y bioquímicas y aplicar conceptos moleculares para explicar los diferentes tipos de contracción, con sus respectivas demandas metabólicas y mecanismos de control de su intensidad. 9. Conocer los conceptos de carga, tensión activa, tensión pasiva, tensión total y potencia. Relacionarlos en el análisis de las curvas tensión-longitud, velocidad-fuerza y concentración de calcio-fuerza. TABLA DE CONTENIDOS: Estructura muscular. Tipos de músculo Estructura microscópica. Sarcómero. Estructura submicroscópica. Retículo sarcoplásmico. Proteínas contráctiles. Acoplamiento, excitación-contracción. Liberación de Ca2+. Cambios de configuración en el filamento grueso. Relajación. Unidad motora. Ciclo de los puentes cruzados. Contracción isotónica. Contracción isométrica. Relaciones entre fuerza, longitud muscular y velocidad de contracción. Curva tensiónlongitud. Curva velocidad-fuerza. Curva concentración de calcio-fuerza. Metabolismo muscular. Tipos de fibra del músculo esquelético. Electromiografía. TEMA 5: COMPARTIMIENTOS LÍQUIDOS CORPORALES OBJETIVOS TERMINALES: 10. Conocer los volúmenes y la composición de los diversos compartimientos líquidos corporales, así como la interacción que se presenta entre ellos. Integrar estos conocimientos en las alteraciones del volumen y la composición de estos compartimientos. TABLA DE CONTENIDOS: Análisis de la composición corporal. Compartimientos corporales. Composición corporal durante el desarrollo y el envejecimiento. Agua corporal total. Agua extracelular. Agua intracelular. Volumen de líquido intersticial. Volumen plasmático. Volumen de los eritrocitos. Medición de los compartimientos líquidos corporales. Método de dilución de indicadores e isótopos. Composición de los compartimientos líquidos corporales. Manejo de diferentes unidades de concentración. Distribución de los iones. Efectos de las proteínas y de las barreras para difusión. Equilibrio de Gibbs-Donnan. Efectos de la membrana capilar y efectos de la membrana celular. Alteraciones de los volúmenes y la composición de los diferentes compartimientos. Reposición de líquidos: su composición y distribución. Diagramas de Darrow. TEMA 6: SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO OBJETIVOS TERMINALES: 11. Caracterizar anatomofuncionalmente las divisiones simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo (SNA), sus neurotransmisores, a la producción, 12. almacenamiento y liberación de estos, así como los tipos de receptores a los cuales se unen para desencadenar las diferentes respuestas. Identificar las respuestas de los diferentes órganos ante los estímulos de las divisiones del SNA y analizar el balance que debe existir entre estas divisiones en el mantenimiento de la homeostasis. TABLA DE CONTENIDOS: Estructura general del SNA. Anatomía funcional: fibras aferentes y eferentes. Relación de las fibras con el ganglio. Clasificación funcional. Funciones generales: división simpática, división parasimpática. Transmisión química del SNA: neurotransmisores: su producción, almacenamiento, liberación y metabolismo. Receptores: tipos, vías de señalización. Ejemplos de drogas que actúan modificando la actividad del SNA. Acciones del SNA sobre diversos órganos y tejidos. Balance entre las 2 divisiones del SNA.