Introducción a la Fisiología

• La fisiología es el estudio de las funciones y mecanismos dentro de organismos vivos.
• Examina cómo organismos, sistemas, células y biomoléculas ejecutan procesos químicos o físicos.
• La fisiología explica el funcionamiento del cuerpo desde niveles moleculares hasta la integración de tejidos, órganos y sistemas para sustentar la vida.
• El estudio de la fisiología abarca mecanismos físicos y procesos químicos.
• La fisiología es aplicable en medicina, farmacia, biología, nutrición y deporte.
• Los componentes clave de la fisiología incluyen:
  • Fisiología celular, que estudia las funciones de las células, incluyendo la membrana celular, el transporte de sustancias, la comunicación celular, y los procesos metabólicos.
  • Fisiología de sistemas, que se enfoca en el funcionamiento de los diferentes sistemas del cuerpo, como el sistema nervioso, cardiovascular, respiratorio, digestivo, endocrino, renal y reproductor.
  • Fisiopatología, que examina cómo las enfermedades o condiciones anormales afectan la función normal del cuerpo, proporcionando una comprensión de los mecanismos de la enfermedad.
  • Fisiología del ejercicio, que analiza cómo el ejercicio y la actividad física impactan las funciones corporales, incluyendo el metabolismo, la función cardiovascular, la respiración y el sistema músculo-esquelético.
  • Neurofisiología, que estudia la función del sistema nervioso, incluyendo la transmisión de impulsos nerviosos, la función cerebral, los sentidos y el control motor.

Homeostasis

• La homeostasis es el mantenimiento de un ambiente interno estable en el cuerpo.
• Es esencial para la supervivencia y función celular.
• Los sistemas de control homeostáticos mantienen variables como la temperatura corporal, la presión arterial y la glucosa en sangre dentro de rangos estrechos.
• Los mecanismos de retroalimentación negativos y positivos son cruciales para la homeostasis.
  • La retroalimentación negativa es el mecanismo más común, un cambio en una variable desencadena una respuesta que revierte el cambio a su valor normal.
  • La retroalimentación positiva amplifica el cambio inicial, útil en procesos como la coagulación y el parto, deteniéndose mediante un evento limitante.
• Los sistemas de control homeostáticos involucran:
  • Un sensor que detecta cambios en el ambiente interno.
  • Un centro de control que recibe información del sensor y determina la respuesta apropiada.
  • Un efector que implementa la respuesta para corregir el desequilibrio.

Fisiología Celular

• La célula es la unidad básica de la vida.
• Las células realizan funciones vitales como:
  • Metabolismo
  • Crecimiento
  • Reproducción
  • Irritabilidad
• La membrana celular es una barrera selectivamente permeable que regula el paso de sustancias hacia dentro y hacia afuera de la célula.
  • Está compuesta principalmente de una bicapa lipídica con proteínas incrustadas.
• El transporte a través de la membrana puede ser pasivo (no requiere energía) o activo (requiere energía).
  • El transporte pasivo incluye la difusión simple, la difusión facilitada y la ósmosis.
  • El transporte activo requiere energía en forma de ATP y puede ser primario (utiliza ATP directamente) o secundario (utiliza el gradiente electroquímico creado por el transporte activo primario).
• La comunicación celular es esencial para la coordinación de las funciones en organismos multicelulares.
  • Las células pueden comunicarse a través de señales químicas como hormonas, neurotransmisores y factores de crecimiento.
  • Estas señales se unen a receptores en la célula diana, desencadenando una cascada de señalización intracelular que resulta en una respuesta específica.

Sistema Nervioso

• Recibe, procesa y transmite información a través del cuerpo.
• Se divide en el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP).
  • El SNC incluye el cerebro y la médula espinal.
  • El SNP incluye los nervios y ganglios que se encuentran fuera del SNC.
• La neurona es la unidad funcional básica del sistema nervioso.
  • Las neuronas transmiten información en forma de impulsos nerviosos o potenciales de acción.
• La transmisión sináptica es el proceso por el cual una neurona se comunica con otra célula (neurona, célula muscular o célula glandular).
  • Involucra la liberación de neurotransmisores desde la neurona presináptica, que se unen a receptores en la célula postsináptica, alterando su excitabilidad.

Sistema Cardiovascular

• Transporta sangre, nutrientes, oxígeno y hormonas a las células y elimina los productos de desecho.
• El corazón es el órgano central del sistema cardiovascular.
  • Bombea sangre a través de los vasos sanguíneos:
    • Arterias
    • Venas
    • Capilares
• La circulación sanguínea se divide en circulación pulmonar (entre el corazón y los pulmones) y circulación sistémica (entre el corazón y el resto del cuerpo).
• La presión arterial es la fuerza que ejerce la sangre contra las paredes de las arterias.
  • Se mide en dos valores: presión sistólica (durante la contracción ventricular) y presión diastólica (durante la relajación ventricular).
• El gasto cardíaco es el volumen de sangre bombeado por el corazón por minuto y depende de la frecuencia cardíaca y el volumen sistólico.

Sistema Respiratorio

• Permite el intercambio de gases entre el cuerpo y el ambiente externo.
• Los pulmones son los órganos principales del sistema respiratorio.
  • El aire entra a los pulmones a través de las vías aéreas:
    • Nariz
    • Tráquea
    • Bronquios
• El intercambio de gases ocurre en los alvéolos, donde el oxígeno se difunde hacia la sangre y el dióxido de carbono se difunde hacia el aire alveolar.
• La ventilación pulmonar es el proceso de mover aire hacia adentro y hacia afuera de los pulmones.
  • Involucra la inspiración (contracción de los músculos respiratorios) y la espiración (relajación de los músculos respiratorios).
• La capacidad vital es el volumen máximo de aire que una persona puede exhalar después de una inhalación máxima.

Sistema Digestivo

• Descompone los alimentos en nutrientes que pueden ser absorbidos y utilizados por el cuerpo.
• El sistema digestivo incluye:
  • Boca
  • Esófago
  • Estómago
  • Intestino delgado
  • Intestino grueso
  • Hígado
  • Páncreas
• La digestión comienza en la boca con la masticación y la acción de la saliva.
  • En el estómago, los alimentos se mezclan con ácido gástrico y enzimas.
  • En el intestino delgado, la mayoría de los nutrientes se absorben hacia la sangre.
  • En el intestino grueso, se absorbe agua y se forman las heces.
• El hígado produce bilis, que ayuda en la digestión y absorción de grasas.
• El páncreas secreta enzimas digestivas y hormonas como la insulina y el glucagón.

Sistema Endocrino

• Produce hormonas que regulan una variedad de funciones corporales.
• Las glándulas endocrinas incluyen:
  • Hipófisis
  • Tiroides
  • Paratiroides
  • Suprarrenales
  • Páncreas
  • Ovarios (en mujeres)
  • Testículos (en hombres)
• Las hormonas se liberan a la sangre y viajan a las células diana, donde se unen a receptores y desencadenan una respuesta específica.
• Las hormonas pueden ser esteroides (derivadas del colesterol) o no esteroides (derivadas de aminoácidos o proteínas).
• El sistema endocrino regula funciones como:
  • El metabolismo
  • El crecimiento
  • La reproducción
  • El equilibrio de líquidos y electrolitos
• La hipófisis es conocida como la glándula maestra porque controla la función de otras glándulas endocrinas.

Sistema Renal

• Filtra la sangre, elimina los productos de desecho y regula el equilibrio de líquidos y electrolitos.
• Los riñones son los órganos principales del sistema renal.
  • Producen orina, que se almacena en la vejiga y se elimina a través de la uretra.
• La nefrona es la unidad funcional básica del riñón.
  • Filtra la sangre en el glomérulo y reabsorbe sustancias útiles (como glucosa, aminoácidos y agua) en los túbulos renales.
• La hormona antidiurética (ADH) regula la reabsorción de agua en los riñones.
• La aldosterona regula la reabsorción de sodio y la excreción de potasio en los riñones.
• Los riñones también regulan el equilibrio ácido-base del cuerpo mediante la excreción de ácidos y bases en la orina.