PROGRAMA DE FISIOLOGÍA Y BIOFÍSICA-2011

INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA

INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LAS VARIABLES FISIOLÓGICAS

Introducción al análisis de las variables fisiológicas. Clasificación de las variables: no numéricas, numéricas discretas y continuas. Concepto de variabilidad biológica. Parámetros de importancia médica y biológica. Probabilidad teórica y experimental. Población, muestra y tamaño. Distribución de frecuen-cias. Formas de distribución. Distribución normal o Gaussiana. Parámetros que la caracteriza. La media y la desviación estándar. Error estándar y su significado. Intervalo de confianza. El estudio de muestras numerosas y pequeñas. Pruebas de significación. Parámetros z y t. Uso de tabla de probabilidad.

COMPOSICIÓN DE LOS COMPARTIMENTOS DEL ORGANISMO. SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS

El hombre como sistema abierto en estado estacionario. Diferencia entre estado estacionario y de equilibrio. Los grandes compartimentos del organismo: vascular, intersticial e intracelular. Soluciones fisiológicas: formas de expresar su concentración: porcentaje masa/volumen, molaridad, normalidad y osmolaridad. Determinación de las propiedades coligativas del plasma: descenso crioscópico y presión osmótica. Importancia médica. Ionograma. Principio de electroneutralidad. Estudio de los compartimientos corporales: cálculo de volúmenes compartimentales con distintos trazadores. Forma de expresar la concentración de protones. Concepto de pH. Ecuación de Henderson Hasselbach. Sistema Internacional de unidades (SI). Magnitudes de base y derivadas.

LOS GRANDES MECANISMOS DISIPATIVOS Y SUS FUERZAS IMPULSORAS. LAS BARRERAS BIOLÓGICAS

Flujos unidireccionales y netos. Ley de Fick. La difusión y el potencial químico. Gradientes: químicos, eléctricos, electroquímicos y osmóticos. Presión osmótica y oncótica. Diferencias entre los conceptos de tonicidad y osmolaridad. Filtración y diálisis. Estructura de la membrana celular. Permeabilidad de las membranas al agua, gases, moléculas hidrosolubles, liposolubles, iones y macromoléculas. Mecanismos de pasaje de sustancias a través de la membrana celular: transporte pasivo (difusión simple y facilitada), transporte activo. Transportadores, canales (iónicos y acuaporinas), bombas. Intercambios a través de vesículas (exo y endocitosis mediada o no por receptores). Características generales de las barreras epiteliales. Poros y uniones estrechas.

BIOELECTRICIDAD. GENESIS DEL POTENCIAL DE MEMBRANA

Ley de Coulomb. Intensidad de campo eléctrico. Potencial eléctrico, diferencia de potencial. Ley de Ohm. Resistencia y conductancia. Leyes de Kirchoff. Capacidad. La membrana celular y su funcionamiento como circuito eléctrico. Potencial electroquímico. Potencial de difusión. Concepto de permeabilidad iónica. Equilibrio Donnan. Ecuación de Nernst. Ecuación de Goldman-Hodgkin y Katz. Potencial de membrana. Bases iónicas del potencial de reposo. Potencial de membrana generado por una única especie iónica. Potencial de membrana generado por más de una especie iónica. El papel de la bomba Na+/K+ ATPasa.

FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO

COMPARTIMIENTOS LÍQUIDOS Y BARRERAS INTRACRANEANAS. BIOELECTRICIDAD

Biología celular de las neuronas y la glía. Compartimientos y líquidos intracraneanos. Barrera hematoencefálica, líquido cefalorraquídeo, barrera hematocefalorraquídea. Propiedades pasivas de la membrana. Conceptos de capacitancia y resistencia de la membrana. Constantes de tiempo y de espacio. Los canales iónicos. Sustancias bloqueadoras de canales. Técnicas del voltaje-clamp y del patch-clamp. Cambios en la permeabilidad de las células excitables. Potencial de Acción, umbral, ley de todo o nada. Las fases del potencial de acción y su explicación bioquímica y bioeléctrica. Conductancias iónicas. Períodos refractarios absoluto y relativo. Papel de los cationes divalentes en la excitabilidad. Propagación del potencial de acción.

NEUROTRANSMISIÓN.

Sinapsis químicas y eléctricas. Generalidades sobre la síntesis, almacenamiento, liberación, interacción con receptores y remoción de mediadores químicos sinápticos. Neurotransmisión central: aminoácidos. Potenciales post-sinápticos. Integración espacial y temporal. Propiedades activas de las dendritas. Regulación y plasticidad sináptica: Receptores pre-sinápticos. Regulación hacia arriba y hacia abajo de los receptores post-sinápticos. Potenciación de largo plazo. Particularidades de la transmisión química mediada por péptidos, óxido nítrico y otros mediadores atípicos.

GENERALIDADES DE SISTEMAS SENSORIALES. SISTEMA SOMATOSENSORIAL Y NOCICEPCIÓN

Sensación y percepción. Modalidades sensoriales. Propiedades discriminativas de las sensaciones. Conceptos generales: transducción, adaptación de receptores, campo receptivo, organización topográfica de conexiones, procesamiento en paralelo y organización jerárquica, control descendente del flujo de información sensorial. Sistemas del cordón posterior y anterolateral. Bases de la exploración semiológica y consecuencias de las lesiones. Impacto de las características neuroanatómicas y neurofisiológicas del sistema somatosensorial sobre las capacidades perceptivas. Potencial de acción compuesto en nervios periféricos. Potenciales evocados. Nocicepción. Analgesia inducida por estrés y sistema endógeno de analgesia. Opioides endógenos. Hiperalgesia, dolor referido, dolor en el miembro fantasma.

SISTEMAS SENSORIALES: VISIÓN. GUSTO Y OLFATO

Física de la visión: ondas electromagnéticas, espectro electromagnético y espectro visible. Las propiedades ópticas del ojo. El cristalino y el poder de acomodación. Defectos ópticos asociados: miopía, hipermetropía. Características de los fotorreceptores. Fototransducción. Diferencias entre conos y bastones, propiedades básicas de las neuronas ganglionares. Circuitos retinianos que impactan sobre la percepción visual. Campos receptivos: células on-off. Vía visual primaria y secundaria. Reflejo fotomotor. Procesamiento en paralelo en el sistema visual: sistemas parvo y magnocelular. Corteza visual primaria y cortezas extraprimarias. Percepción del movimiento. Reconocimiento de objetos. Efectos de lesiones retinianas y de la vía visual, y de distintas regiones corticales, sobre la percepción visual (defectos del campo visual versus agnosias). Visión en color. Defectos en la visión en color. Período crítico en la maduración postnatal de sistemas sensoriales. Receptores olfativos y gustativos. Vías centrales. Bulbo olfatorio.

SISTEMAS SENSORIALES: AUDICIÓN Y VESTIBULAR

Ondas mecánicas, comparación con las ondas electromagnéticas. Espectro audible. Intensidad, altura y timbre del sonido. Resonancia. Presión sonora. El decibel. Oídos externo y medio: funciones. Conducción aérea y ósea. Células receptoras auditivas. Transducción y codificación de la frecuencia del sonido en la cóclea. Emisiones otoacústicas. Procesamiento central de la información auditiva: vías, función de la corteza cerebral. Umbral normal de la audición a diferentes frecuencias. Audiograma. Estudios sobre la conducción ósea y aérea. Causas comunes de la pérdida de la audición. Organización del aparato vestibular. Células receptoras vestibulares: organización en crestas y máculas. Reflejo vestíbulo-ocular. Síndrome vestibular.

MÚSCULO, REFLEJOS, TONO MUSCULAR, POSTURA

Unidad motora. Sinapsis neuromuscular. Efectos de la lesión de motoneuronas. Reflejos somáticos: miotático, miotático inverso, de flexión. Interneuronas espinales. División del sistema motor en componentes ventromedial y dorsolateral. Regulación supraespinal del tono muscular. Consecuencias sensoriales, motoras y autonómicas de la sección aguda de la médula espinal. Rigidez por descerebración. Decorticación. Mecanismos predictivos y reactivos que contribuyen a mantener la postura. Reflejos posturales. Rol del cerebelo. Generadores de patrones locomotores.

CORTEZA MOTORA, CEREBELO Y GANGLIOS DE LA BASE

Programación, ejecución y control de los movimientos. Aprendizaje de procedimientos y hábitos. Corteza motora primaria y extraprimaria. Sistema córticoespinal. Consecuencias clínicas de las lesiones de la corteza motora y sus eferencias. Divisiones anátomofuncionales del cerebelo. Principales conexiones y sindrome cerebeloso. El circuito motor de los ganglios de la base. Rol de la dopamina y enfermedad de Parkinson. Nociones sobre las relaciones de los ganglios de la base y el cerebelo con cortezas asociativas y estructuras límbicas.

SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO, HIPOTÁLAMO, SISTEMA LÍMBICO. RITMOS BIOLÓGICOS Organización general del sistema nervioso autónomo. Neurotransmisión periférica autonómica. Sistemas simpático y parasimpático. Sistema nervioso entérico. Farmacología de las respuestas de tejidos efectores autonómicos.Control superior de la actividad autonómica por centros del tronco encefálico, hipotálamo y estructuras límbicas. Control de la micción. Efecto de las lesiones espinales sobre la función autonómica periférica. El hipotálamo como centro coordinador de respuestas homeostáticas que involucran los sistemas nervioso autónomo, endocrino y la conducta. Ejemplo: regulación de la temperatura. Ritmos biológicos: rol del núcleo supraquiasmático. Rol de la vía retinohipotalámica. Complejo amigdalino y ansiedad.

SUEÑO Y VIGILIA. LÓBULO FRONTAL

Organización general de los circuitos tálamo-corticales. Breve reseña sobre los fundamentos de la electroencefalografía. Sueño lento y sueño rápido: comparación de sus características fisiológicas. Actividad onírica. Hipnograma. Ontogenia. Mecanismos neurales involucrados en el mantenimiento y alternancia de los estados de sueño y vigilia. Patología asociada al ciclo sueño-vigilia. Narcolepsia. Coma. Epilepsia. Corteza parietal posterior. Atención. Computación de marcos de referencia espacial. Síndrome de “inatención”.

Corteza prefrontal y órbitofrontal. Planeamiento y control ejecutivo del comportamiento. Memoria de trabajo.

SEMINARIO 10: LENGUAJE, APRENDIZAJE Y MEMORIA

Lateralización hemisférica y lenguaje. Contribuciones de Broca y Wernicke. Afasias. Aprendizaje asociativo y no asociativo. Condicionamiento clásico y operante. Memoria declarativa (episódica y semántica) y procedural. Compartimientos mnésicos de corto y largo plazo y consolidación de la memoria. Rol del hipocampo. Rol del complejo amigdalino. Amnesias. Enfermedad de Alzheimer y otras demencias. Neurogénesis en el hipocampo. Circuito de recompensa. Proyecciones dopaminérgicas mesolímbicas y mesocorticales. Adicción.

FISIOLOGIA DE LA SANGRE

INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA DE LA SANGRE. HEMOPOYESIS

Sangre: definición, componentes celulares y plasmáticos. Funciones. Importancia de la sangre como vehículo y actor de los otros sistemas fisiológicos que intervienen en la homeostasis del organismo. Hemopoyesis: generalidades, células y compartimientos. Concepto de stem cell y plasticidad. Formación de nichos. Interacciones celulares y con factores solubles. Células progenitoras y precursoras. Células terminales Regulación: microambiente medular y citoquinas.

GLÓBULOS ROJOS Y GRUPOS SANGUÍNEOS

Glóbulos rojos: generalidades, estructura y funciones. Eritropoyesis: definición, cinética, factores reguladores: EPO y otras citoquinas. Estructura del glóbulo rojo adaptada a las funciones: membrana y metabolismo eritrocitarios. -Hemoglobina: estructura básica y funciones. Catabolismo prehepático. Diferencias funcionales y estructurales de la HbA1 y HbF. Factores nutricionales de la hemopoyesis: hierro, vitamina B12 y ácido fólico. Hierro: fuentes, absorción, transporte y depósitos. Parámetros ferrocinéticos y su aplicación. Importancia de la hepcidina como reguladora de los movimientos del Fe. Vitamina B12 y ácido fólico: fuentes, absorción, transporte y depósitos. Funciones de las diferentes formas activas. Interacción entre ambos.

LEUCOCITOS Y GRUPOS SANGUÍNEOS

Leucocitos: definición, tipos. Distribución. Leucopoyesis: patrones diferenciales entre los tipos leucocitarios y regulación. Neutrófilos: estructura, propiedades y

funciones. Respuesta inflamatoria aguda. SIRS. Eosinófilos y basófilos: nociones básicas de sus funciones. Monocitos y macrófagos: estructura, funciones. Diversidad morfológica y funcional de los macrófagos. Variaciones fisiológicas de los leucocitos ante situaciones como embarazo, estrés, ejercicio, dolor y estados ansiógenos.

HEMOSTASIA

Hemostasia: definición y relación con la homeostasis. Funciones. Sistemas que la componen. Sistema vascular: funciones del endotelio, subendotelio y capa muscular. Importancia del endotelio en el mantenimiento de la homeostasis vascular y hemostática. Plaquetas: estructura y funciones. Trombopoyesis: características y regulación: trombopoyetina. Adhesión, agregación y reacción de liberación plaquetarias. Participación en la coagulación. Coagulación: definición, principios básicos y factores intervinientes. Factores vitamina K dependientes. Cascada de la coagulación in vivo. Interacciones cruzadas. Caducidad de las vías extrínseca e intrínseca. Inhibidores de la coagulación: importancia fisiológica y relevancia en patología trombótica. Fibrinolisis: definición y factores intervinientes. Activadores e inhibidores de la activación del plasminógeno. Cascada fibrinolítica y PDFs. Inhibidores fibrinolíticos.

FISIOLOGIA ENDOCRINA Y DE LA REPRODUCCION

INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA ENDOCRINA-UNIDAD HIPOTÁLAMO-HIPOFISARIA

Mecanismos de comunicación intercelular: químicos, eléctricos, por contacto. Clasificación bioquímica de las moléculas de comunicación intercelular, mecanismos de acción y determinantes de la respuesta de la célula blanco. Sistema endócrino: componentes y funciones principales. Teoría general de los sistemas como marco de referencia para el estudio de la fisiología; concepto de retroalimentación. Regulación en la función endócrina: ejes, mecanismos de “up” y “down regulation”, modificación de la biodisponibilidad de las hormonas a nivel de los tejidos blanco. Hipotálamo, adenohipófisis, neurohipófisis: aspectos estructurales y relaciones anatómicas y funcionales. Hormonas hipotalámicas y adenohipofisarias: generalidades, origen y mecanismo de acción. Hormonas de la neurohipófisis: (vasopresina y ocitocina): bioquímica, síntesis, secreción, regulación, acciones. El hipotálamo como centro integrador de funciones neurovegetativas y conductuales. Interrelaciones funcionales entre los sistemas inmune, endocrino y nervioso.

GLANDULA TIROIDES-METABOLISMO FOSFOCÁLCICO

Metabolismo del yodo. fuentes, absorción, distribución, excreción. Captación tiroidea. Biosíntesis, secreción, transporte, metabolismo y acciones de las hormonas tiroideas. Mecanismo de acción. Regulación de la función tiroidea: componentes del eje hipotálamo hipófiso tiroideo, su interrelación funcional; factores de crecimiento, autorregulación tiroidea. Funciones y metabolismo del calcio, del magnesio y del fosfato. Parathormona, calcitonina y 1,25(OH)2-colecalciferol: regulación y acciones.Tejido óseo: interrelaciones celulares, control del recambio óseo por mecanismos parácrinos y endócrinos. Variaciones asociadas a factores alimentarios, carga y edad.

GLÁNDULAS SUPRARRENALES – ESTRÉS

Glándula suprarrenal: correlación anátomo-funcional. Biosíntesis, transporte, metabolismo y excreción de los esteroides suprarrenales. Acciones de los glucocorticoides, mineralocorticoides y andrógenos suprarrenales, receptores y mecanismos intracelulares involucrados. Eje hipotálamo-hipófiso-adrenal: elementos que lo componen, factores que lo activan (ritmo circadiano, estrés infeccioso, metabólico, psicológico). papel del núcleo paraventricular, relación con estructuras suprahipotalámicas. Estrés: definiciones, fases, respuestas hormonales y autonómicas involucradas. Conceptos de alostasis y carga alostática. Impacto cardiovascular, metabólico e inmune del estrés prolongado. Elementos que componen el eje renina-angiotensina-aldosterona, interrelaciones •funcionales entre los mismos. Médula suprarrenal: biosíntesis y funciones de las catecolaminas; regulación de su secreción. SISTEMA REPRODUCTOR I

Eje hipotálamo-hipófiso-gonadal en el varón y en la mujer: elementos anatómicos, neurotransmisores y hormonas implicados; mecanismos de retroalimentación, principales diferencias en ambos sexos. Mecanismos extrahipotalámicos que intervienen en la regulación del eje gonadal. Ciclo menstrual: variaciones hormonales, foliculogénesis, ovulación, luteólisis. Síntesis, transporte, metabolismo y efectos biológicos de los esteroides ováricos. Fuentes extragonadales de esteroides sexuales (suprarrenales, tejido adiposo). Diagnóstico de ovulación y embarazo. Hormonas placentarias. Parto y lactancia: factores hormonales y reflejos neuroendócrinos involucrados. Principales eventos y mecanismos involucrados en el inicio y en el cese de la función reproductora de la mujer.

SISTEMA REPRODUCTOR II - PROLACTINA-HORMONA - DE CRECIMIENTO

Andrógenos: síntesis, transporte, metabolismo y acciones. Vías de conducción del esperma y glándulas accesorias: funciones y regulación. Espermograma. Pubertad masculina y andropausia. Fisiología sexual. Estructura química y principales funciones de la prolactina y de la hormona de crecimiento. Regulación de su secreción y mecanismos de acción. Eje hipotálamo-GH-IGF-1. Principales proteínas transportadoras. Acciones de la somatomedina C. Crecimiento lineal: curvas de crecimiento normal, determinantes nutricionales y hormonales.

PANCREAS ENDÓCRINO – REGULACIÓN DE LA INGESTA Y DEL METABOLISMO ENERGÉTICO

Homeostasis de la glucosa. Papel del hígado como fuente de glucosa durante el ayuno. Combustibles alternativos (ácidos grasos, cuerpos cetónicos, aminoácidos). Anatomía funcional del islote: tipos celulares, interrelaciones parácrinas. Secreción de insulina: regulación por la glucosa y por otros secretagogos fisiológicamente relevantes. Eje enteroinsular. Acciones de la insulina: metabólicas, proliferativas; mecanismo de acción. Principales efectores a nivel celular (sistemas enzimáticos, transportadores). Hormonas hiperglucemiantes rápidas y lentas: mecanismos de acción. Regulación del metabolismo lipídico: acciones de la insulina y de las hormonas contrarreguladoras sobre el tejido adiposo y el hígado. Regulación integrada (humoral-autonómica) del metabolismo energético durante el ayuno, la ingesta y el ejercicio. Control de la ingesta: mecanismos a corto y a largo plazo. Estructuras centrales involucradas. Señales periféricas, regulación y funciones de la leptina y la ghrelina. Relación entre incorporación de nutrientes, consumo de energía y tamaño de los depósitos adiposos

FISIOLOGÍA DIGESTIVA

MOTILIDAD

Funciones del aparato digestivo. Mecanismos neuroendócrinos. Sistema APUD. Regulación neural central y periférica. Sistema nervioso entérico. Niveles de integración del control enteral. Motilidad: Células de Cajal. Concepto de marcapasos. Ondas lentas o ritmo eléctrico de base. Músculo liso gastrointestinal, propiedades. Tipos de actividad motora. Peristalsis, movimientos segmentales. Modelo general de motilidad. Segmentos propulsor y receptor. Esfínteres: concepto, definición y propiedades. Reflejo de deglución. Fases de la digestión. Motilidad del esófago, ondas peristalticas primarias y

secundarias. Motilidad gástrica. Tono gástrico. Función de mezcla y trituración. Vaciamiento gástrico, Motilidad del intestino delgado. Modelo motor del ayuno, descripción, función y regulación. Motilidad del intestino grueso. Tipos de actividad motora en el colon. Defecación.

SECRECIONES EXOCRINAS, SALIVAL, GÁSTRICA Y PANCREÁTICA

Secreción salival. Glandulas salivales. Funciones de la saliva. Regulación. Secreción gástrica, áreas funcionales. Jugo gástrico: Composición y funciones. Mecanismo de secreción ácida gástrica. Bomba protón-potasio. Regulación de la secreción ácida gástrica. Hormonas gástricas. Funciones. Estimulo e inhibición de su secreción. Fases de la secreción gástrica. Barrera mucosa gástrica: constituyentes. Importancia de sus diferentes constituyentes. Funciones del duodeno. Hormonas duodenales. Funciones. Estimulación de su secreción. Efectos sobre la secreción pancreática y biliar. Secreción pancreática. Jugo pancreático: composición y funciones. Zimógenos y enzimas pancreáticas. Regulación nerviosa y hormonal de la secreción pancreática. Fases de la secreción pancreática.

FISIOLOGÍA DE HÍGADO Y VÍAS BILIARES, SECRECIÓN BILIAR Y METABOLISMO DE BILIRRUBINA Fisiología hepática. Estructura básica del lobulillo hepático Importancia de la circulación hepática. Circulación esplacnica. Funciones del hígado. Secreción biliar: Bilis composición y funciones. Metabolismo de los ácidos biliares. Fracciones de la bilis. Sales biliares: origen, formación y circulación entero hepática. Bilirrubina: Origen, metabolismo y excreción. Papel del hígado en el metabolismo de la bilirrubina. Bilirrubinemia. Bilirrubina directa e indirecta. Relación Directa/Total y su importancia fisiopatológica. Funciones de la vesícula biliar. Regulación de la secreción y motilidad vesicular.

DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN

Conceptos de digestión y absorción. Formas químicas absorbibles de los nutrientes. Niveles de digestión. Tipos, origen y función de las enzimas digestivas. Digestión de lípidos. Importancia de las sales biliares. Absorción de lípidos. Metabolismo de lípidos en el entericito. Formación y características del quilomicrón. Digestión y absorción de proteínas: enzimas proteolíticas, orígen y mecanismos de activación. Digestión de hidratos de carbono. Enzimas glucolíticas, orígen. Mecanismo de absorción de la glucosa. Mecanismos de transporte. Secreción y absorción de electrolitos y agua. Absorción de calcio, hierro y vitaminas hidrosolubles. Regiones del intestino en que se absorben los diferentes nutrientes. Consecuencias fisiopatológicas de los desequilibrios en procesos de motilidad, digestión y absorción intestinal. Sindrome de malabsorción. Pruebas de malabsorción.

FISIOLOGIA RENAL

ULTRAFILTRACIÓN GLOMERULAR Y HEMODINAMIA

Funciones renales. Estructura y tipos de nefrones. Circulación renal. Diferencias entre un capilar sistémico y glomerular. Distribución del flujo sanguíneo. Fracción de Extracción. Características de la barrera de filtración. Factores determinantes del ultrafiltrado. Presión efectiva de ultrafiltrado (PEUF). Coeficiente de ultrafiltración. Aparato yuxtaglomerular. Inervación renal y regulación neurohormonal. Volumen de filtración glomerular. Concepto de Clearance renal. Clearance de inulina y de creatinina. Flujo plasmático renal. Clearance de para-aminohipurato. Fracción de filtración. Carga filtrada y carga excretada. Regulación de la circulación renal y de la velocidad de filtración glomerular. Autorregulación.

FUNCION TUBULAR Y METABOLISMO DEL SODIO

Función tubular. Mecanismos de transporte Reabsorción y secreción tubular. Velocidad máxima de reabsorción y de secreción. Cálculo de la reabsorción y excreción absoluta y fraccional de sodio.Reabsorción proximal de agua, glucosa, aminoácidos, péptidos y proteínas. Secreción de aniones y cationes orgánicos. Metabolismo del sodio. Contenido y distribución de sodio en el organismo. Su contribución a la regulación del volumen del líquido extracelular. Mecanismos de transporte y reabsorción tubular de sodio en la nefrona proximal y distal. Regulación de la reabsorción y de la excreción urinaria de sodio. Balance glomerulo-tubular. Factores hemodinámicos, hormonales y nerviosos involucrados. Sistema nervioso simpático. Catecolaminas circulantes. Sitios y mecanismos de acción. Sistema renina-angiotensina-aldosterona. Factores que controlan su síntesis y secreción. Mecanismos de acción. Factor natriurético auricular. Factores que controlan su síntesis y secreción. Mecanismos de acción. Regulación de la excreción de sodio en condiciones de euvolemia

METABOLISMO Y REGULACIÓN DE POTASIO, CALCIO Y FOSFATO

Metabolismo del potasio: Contenido y distribución en el organismo. Factores que regulan la concentración plasmática de potasio. Balance interno y externo. Mecanismo de reabsorción y secreción de potasio en los distintos segmentos del nefrón y su regulación. Excreción fraccional de potasio. Cambios de la secreción de K+ consecutivos a la reducción del número de nefrones. Metabolismo del calcio, fosfato y magnesio. Transporte a lo largo del nefrón. Regulación de la calcemia y fosfatemia. PTH, vitamina D y calcitonina. Importancia y mecanismos de acción. Regulación de la excreción urinaria de calcio y fósforo.

MANEJO RENAL DE AGUA

Metabolismo del agua. Ingesta y pérdida de agua. Contenido y distribución del agua corporal. Sed. Osmolalidad: importancia en la regulación del volumen intra y extracelular. Tonicidad. Hormona antidiurética. Sitio de síntesis. Estímulos y mecanismos osmóticos y no osmóticos que modulan su secreción. Osmorreceptores. Función y mecanismo de acción renal de la hormona antidiurética. Acuaporinas. Reabsorción tubular de agua a lo largo del nefrón. Mecanismo de concentración y dilución de la orina. Contracorriente de multiplicación y de intercambio pasivo. Papel de las asas de Henle en los nefrones yuxtamedulares. Recirculación de la urea. Función de la vasa recta. Modificaciones de la osmolalidad del filtrado glomerular a lo largo del nefrón. Cuantificación de la capacidad renal para concentrar y diluir la orina. Clearance osmolar, clearance de agua libre y reabsorción de agua en el túbulo colector. Situaciones fisiológicas y fisiopatológicas que modifican la capacidad de concentración y dilución urinaria. Diuresis osmótica. Mecanismos de regulación del volumen de LEC en situaciones de euvolemia.

REGULACION DEL VOLUMEN EFECTIVO CIRCULANTE

Volumen efectivo circulante. Concepto. Su relación con el volumen del líquido extracelular, volumen vascular, presión arterial y volumen minuto cardiaco. Interrelación entre ingesta, excreción de sodio y regulación del volumen de LEC. Mecanismos de regulación. Sistemas de monitoreo del volumen efectivo circulante. Señales neuro-hormonales involucradas en la regulación de la excreción renal de sodioy agua. Sistema nervioso simpático. Catecolaminas circulantes. Sitios y mecanismos de acción. Mecanismos de regulación del volumen extracelular en situaciones de incremento y disminución del volumen efectivo circulante. Consideraciones fisiopatológicas. Mecanismos involucrados en la génesis de edemas.

REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE

Concepto de pH, concentración de protones, ecuación de Henderson-Hasselbach. Presión parcial de dióxido de carbono arterial, valores normales. Definición de ácido y base. Regulación del equilibrio ácido-base. Amortiguadores del organismo. Clasificación. Papel de los sistemas amortiguadores intra y extracelulares. Mecanismo de acción. Principio isohídrico. Base Buffer. Exceso de base. Variaciones electrolíticas. Respuesta respiratoria y renal en la regulación del equilibrio ácido-base. Mecanismo de acidificación urinaria. Secreción de protones. Acidez titulable. Excreción neta de ácidos. Excreción de protones. Reabsorción y secreción de bicarbonato en la nefrona. Su regulación. Alcali titulable. Formación y excreción de amoníaco. Recirculación del ion amonio. Alteraciones metabólicas y respiratorias del equilibrio ácido-base. Mecanismos de regulación. Importancia de la ventana aniónica.

FISIOLOGIA CARDIOCIRCULATORIA

BIOFÍSICA DE LOS FLUIDOS EN LA FISIOLOGÍA CARDIORRESPIRATORIA

Biofísica cardiovascular y respiratoria. Concepto de fuerza, presión, tensión, elasticidad, ley de Hooke, distensibilidad, elastancia. Diferencia entre presión y tensión. Principio de Pascal. Teorema general de la hidrostática. Concepto de viscosidad. Concepto de trabajo. Flujo laminar. Fluido real e ideal. Fluido newtoniano. Flujo turbulento. Número de Reynolds. Presión intravascular. Caudal. Ecuación de continuidad. Métodos para medir el caudal. Ley de Poiseuille. Resistencias en serie y en paralelo. Relación entre presión y caudal. Teorema de Bernoulli. Ley de LaplaceComposición química del aire. Presión parcial de los gases en el aire. Ley de Boyle-Mariotte. Ley de Gay Lussac. Ley de Charles. Ecuación general del estado gaseoso. Ley de Dalton. Ley de Henry. Difusión de gases. Ley de Graham, ley de Fick (aplicada a los gases). Concepto de tensión superficial.

ELECTROFISIOLOGÍA CARDIACA

Propiedades cardíacas: automatismo, contractilidad, conductividad y excitabilidad. Origen y propagación del latido cardíaco. Potencial de reposo y potencial de acción. Propiedades eléctricas pasivas de la membrana celular. Ley de Ohm. Capacitancia eléctrica. Constante de tiempo. Constante de espacio. Circuito equivalente. Bases iónicas de las diferentes fases del potencial de acción cardíaco. Equilibrio electroquímico. Ecuación de Nerst. Estado estacionario. Gradiente electroquímico. Concepto de marcapaso: Características diferenciales entre las células contráctiles y las del marcapaso. Nódulo sinusal. Períodos refractarios absoluto y relativo. Propagación y velocidad del estímulo. Nódulo aurículo-ventricular, haz de His, fibras de Purkinje.

ELECTROCARDIOGRAFIA

Bases fisiológicas del electrocardiograma. Convenciones elementales de la electrocardiografía. Leyes de Kirchoff. Concepto de conductor y dipolos. Registros uni y bipolares.Triángulo de Einthoven; polaridades. Electrocardiograma normal. Las derivaciones electrocardiográficas. Derivaciones bipolares. El sistema triaxial. Monopolares de los miembros. El sistema hexaxial. Las derivaciones precordiales. Vectores de despolarización y repolarización auricular y ventricular. Ejes eléctricos auricular y ventricular. Determinación del eje eléctrico del corazón. El vectocardiograma. Las ondas electrocardiográficas.

CONTRACCION MUSCULAR Y CICLO CARDIACO

Bases fisiológicas de la contractilidad miocárdica. Sarcolema, retículo sarcoplásmico, túbulos T y mitocondrias. Papel del calcio en el acople excitación-contracción. Regulación de la concentración de calcio intracelular. Comparación entre el músculo cardíaco y esquelético. El ciclo cardíaco. Fases del ciclo cardiaco. Presiones y volúmenes intracavitarios y vasculares. Presión de fin de diástole. Volumen ventricular. Aurículograma. Flebograma. Concepto de pulso arterial.Correlación de los fenómenos mecánicos con los eléctricos y acústicos. Ruidos cardíacos.

VOLUMEN MINUTO Y SU REGULACION El volumen minuto cardíaco. Concepto y medición. Factores que regulan el llenado diastólico, la descarga sistólica y la frecuencia cardiaca. Frecuencia cardíaca y volumen sistólico. Conceptos de precarga y postcarga. Su influencia en la regulación del volumen minuto. Regulación homeométrica y heterométrica. Determinación clínica del volumen minuto. Retorno venoso: Efecto de la postura. Ley de Starling del corazón. Importancia. Contractilidad: concepto. Regulación de segundos mensajeros intracelulares. Flujo sanguíneo comparativo de los diferentes tejidos periféricos del organismo en reposo. Formas de expresión. Normalización de los valores por unidad de peso tisular. Ecodoppler vascular. Estudios radioisotópicos: ventriculograma, perfusión miocárdica. Ecodoppler cardiaco.

REGULACION DE LA PRESION ARTERIAL, CIRCULACION CORONARIA Y FUNCION ENDOTELIAL

La presión arterial. Conceptos de flujo y resistencia vascular. Aplicación de la ley de Laplace al funcionamiento ventricular. Presión arterial normal. Regulación nerviosa: presorreceptores (barorreceptores) y sistema nervioso autónomo. Regulación humoral. Microcirculación. Retorno venoso. Determinantes del consumo de oxígeno miocárdico. Flujo coronario durante el ciclo cardiaco. Reserva coronaria Autorregulación de la circulación coronaria. Mecanismos nerviosos y humorales involucrados. Características de las células endoteliales. Participación del endotelio en la regulación del tono vascular. Sustancias de acción vasoconstrictora y vasodilatadora. Concepto de disfunción endotelial

FISIOLOGIA RESPIRATORIA

EL PAPEL DEL OXIGENO. VENTILACION PULMONAR Y ALVEOLAR. EL SISTEMA TORACO-PULMONAR EN REPOSO VENTILATORIO

Concepto de respiración. Composición de la atmósfera. Presión atmosférica. El aire alveolar. La cascada del O2. Funciones no respiratorias del pulmón. Espacio muerto: total o fisiológico, anatómico y alveolar. Aparato mucociliar: características generales. El oxígeno y su papel en el metabolismo celular. Toxicidad del oxígeno. Ventilación pulmonar. Ventilación alveolar. Concepto de Volumen muerto/Volumen corriente). Concepto de resistencias elásticas y no elásticas. El sistema tóraco-pulmonar en reposo ventilatorio. Surfactante pulmonar y estabilidad alveolar.

MECANICA VENTILATORIA. ESPIROMETRÍA

Complacencia tóraco-pulmonar: pulmonar y torácica. Resistencia al flujo aéreo. Ley de Poiseuille aplicada al flujo aéreo. Mecánica de la inspiración. Mecánica de la espiración. Evaluación de los volúmenes y capacidades pulmonares: espirometría estática, método de dilución con He. Concepto de compresión dinámica de las vías aéreas. Evaluación de las resistencias de las vías aéreas: capacidad vital forzada, curva flujo-volumen. Volumen y capacidad de cierre de la vía aérea. Interpretación de curvas espirométricas. Síndromes respiratorios: restrictivo y obstructivo. Características generales.

CIRCULACION PULMONAR. HEMATOSIS. TRANSPORTE DE GASES

Características de la circulación pulmonar. Diferencias con la circulación sistémica. Distribución del flujo pulmonar en una persona en posición de pie y acostada. Difusión pulmonar: concepto. Bases físicas de la difusión. Participación de la membrana alvéolo-capilar y del factor sanguíneo. Gases membrano y perfusión dependientes. Capacidad de difusión. Evaluación de la resistencia de la membrana alvéolo-capilar. Transporte de gases por la sangre: O2. Curva de saturación de O2 de la hemoglobina. Concepto de oferta distal de O2 y diferencia arteriovenosa de O2. Concepto de hipoxemia. Causas. Diferencia entre hipoxia, hipoxemia y anemia. Transporte de CO2. Características. Interrelación entre el transporte de CO2 y el de O2. Efecto Bohr. Fenómeno de Haldane. Evaluación del transporte de gases por la sangre: oximetría, capnografía y gasometría arterial. Papel del aparato respiratorio en la regulación del medio interno.

RELACION VENTILACION PERFUSION. REGULACION DE LA RESPIRACION. HIPOBARIA. HIPERBARIA

Concepto de admisión venosa. Cortocircuito anatómico. Cortocircuito funcional o falso cortocircuito (zonas de baja V/Q). Relación ventilación/perfusión: Definición. Efecto de la gravedad. Importancia. Factores que influencian la relación V/Q. Importancia en la práctica clínica. Regulación de la respiración: concepto. Generalidades sobre el control de la ventilación. Control voluntario y automático. Sensores: quimiorreceptores centrales y periféricos, mecanorreceptores y propiorreceptores. Reflejos respiratorios. Características generales sobre el control nervioso y humoral del tono bronquial. Concepto de aclimatación a la altura. Concepto de “adaptación” a la altura. Modificaciones cardio-respiratorias durante la aclimatación. Hiperbaria: Aire y gases respirables para el buceo. Aplicaciones médicas de la hiperbaria.