1 - Fisiología Salud y enfermedad

Vista previa del material en texto

Capítulo 1 
Introducción al estudio de 
las ciencias fisiológicas
Objetivos de aprendizaje
Al finalizar el capítulo, el estudiante:
1. Define la fisiología humana y su importancia en las ciencias de la salud.
2. Define la “vida” e identifica sus características fundamentales.
3. Compara los diferentes niveles de complejidad del ser humano.
4. Explica la interacción de cada uno de los niveles en el ser humano saludable.
5. Reconoce las ciencias relacionadas al estudio de la fisiología y las integra.
6. Argumenta la importancia del estudio de la fisiología de manera integrativa y
explicativa en la campo de las ciencias de la salud.
7. Evalúa la necesidad de realizar mediciones para el conocimiento de las
funciones fisiológicas.
8. Establecer la importancia del desarrollo de sus propias competencias en los
conocimientos fisiológicos aplicados a la medicina.
SECCIÓN I
Bases teóricas y metodológicas de la 
Fisiología
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
1 
Introducción al estudio de las ciencias fisiológicas 
 
 “De hecho, hay dos cosas, ciencia y opinión. El primero engendra 
conocimiento, el último ignorancia” 
Hipócrates de Cos (460 a. C. – 370 a. C.) 
 
Una persona es capaz de sobrevivir en 
una gran variedad de condiciones 
ambientales, ya sea en las selvas 
tropicales, en lugares muy altos en las 
montañas, ciudades muy pobladas o 
desiertos, soportando el calor de un 
verano en Mexicali o el frío de un 
invierno en el Polo Sur. Esto es así 
porque una persona puede ambientarse a 
cambios de altitud mientras escala el 
monte Everest a 8.848 metros sobre el nivel del mar o resistir una maratón de 42 km. 
Asimismo, podríamos peguntarnos por qué una persona tiene hipertensión por 
consumir sal en exceso, mientras que otras no; por qué algunas personas se salvan de 
un infarto de miocardio mientras que otras no, o por qué un diabético necesita 
inyectarse insulina mientras que otros diabéticos no lo necesitan. 
Para comprender lo que sucede en nuestro cuerpo, tanto en salud como en 
enfermedad, debemos saber que el mismo tiene una gran capacidad para “resistir” 
a los cambios que se producen en su interior y en su entorno, minimizando así los 
efectos de los cambios que puedan ocurrir. Cuando estos cambios ya no son soportados 
por el cuerpo, se presenta la enfermedad con alteraciones importantes en una o 
varias funciones que pueden ser completamente resueltas, dejarnos con diversos 
grados de secuelas o terminar con nuestra vida. 
Esta capacidad del cuerpo humano de resistir a los cambios de diferente manera 
es lo que denominamos “homeostasis”, eje central o “paradigma” de nuestro 
estudio. 
Sin embargo, es vital comprender que la función del cuerpo humano implica, 
nada más y nada menos, a los procesos que hacen a la vida misma. Por ello, ninguna 
rama de las ciencias biológicas, como la anatomía o la bioquímica, es tan compleja 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
2 
como la fisiología, ya que tiene como objetivo saber cómo funciona el cuerpo 
humano en su conjunto y, por ende, cuándo funciona mal. 
 Justamente, la fisiología humana tiene por objeto explicar el funcionamiento 
del cuerpo, desde los mecanismos moleculares a nivel celular hasta los procesos del 
organismo como unidad que se desarrollan para poder vivir bien. 
 En esta difícil tarea de comprender la función y el comportamiento del cuerpo 
humano, tanto en salud como en enfermedad, se hace hincapié en el estudio de los 
mecanismos; es decir, el “cómo” y cuyas respuestas involucran secuencias de causa 
y efecto. 
Así, la fisiología proporciona bases sólidas para el conocimiento 
avanzado del cuidado de la salud del individuo y es de esperarse que existan 
detalles complejos que deban comprenderse para alcanzar las competencias 
básicas en Medicina. 
 Costanzo afirma que “la Fisiología es una de las asignaturas principales de los 
estudios en Ciencias de la Salud y, sobre todo, de Medicina, porque describe el 
funcionamiento normal de todos los sistemas del cuerpo, por lo cual, los estudiantes 
deben tener muy claro, cuál es el funcionamiento normal antes de tratar de entender 
la disfunción. Por esta razón, la fisiología es la base de la fisiopatología y de la 
medicina interna. Sin embargo, la conexión real entre la fisiología y la clínica es la 
fisiopatología” (Generación Elsevier, 2014). 
 
Para aprender fisiología hay que tener muchas ganas de estudiar, ya que se 
trata de entender cómo se coordinan e integran todos los procesos vitales 
para dar lugar a un ser vivo individualizado, capaz de interaccionar con su 
entorno inmediato y con sus semejantes. 
La fisiología (del griego “physis”, naturaleza y “logos”, estudio o tratado1) es la 
“ciencia que estudia el funcionamiento normal de un organismo vivo y las partes que 
lo componen, incluidos sus procesos químicos y físicos”. En este sentido, Guyton 
explica que cada tipo de vida, desde el virus más simple (luego veremos si el virus 
“vive o no”) hasta el complicado ser humano, posee sus propias características 
funcionales, por lo que la mayoría de las funciones fisiológicas pueden separarse en 
fisiología vírica, fisiología bacteriana, fisiología celular, fisiología de 
sistemas o fisiología humana entre otras, como, por ejemplo, fisiología del 
desarrollo, que explica el funcionamiento del organismo desde la célula germinal de 
 
1 Tratado: Obra escrita que trata extensa y ordenadamente sobre una materia determinada. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
3 
cada progenitor hasta el adulto resultante ya que el desarrollo humano es un proceso 
continuo que se inicia con la fecundación y termina con la muerte (Hall y Hall, 
2021). 
Justamente, es importante insistir que el desarrollo humano comienza con la 
fecundación en la fertilización cuando un ovocito (ovum) de la mujer es fertilizado 
por un espermatozoide (espermatozoon) del hombre, dando origen a los múltiples 
cambios que transforman una sola célula, el cigoto, en un ser humano 
multicelular (Moore, Persaud y Torchia, 2016, p. 1). 
Según Hall y Hall (2021) “La fisiología es la ciencia que pretende explicar los 
mecanismos físicos y químicos responsables del origen, desarrollo y progresión de la 
vida” (p. 3). 
Asimismo, Fox (2013) afirma que “la fisiología humana es el estudio de cómo 
funciona el cuerpo humano, con énfasis en los mecanismos específicos de causa y 
efecto” (p. 2). 
Por su parte, Boulpaep y Boron (2017) dicen que “la fisiología es el estudio 
dinámico de la vida, describe las funciones «vitales» de los organismos vivos 
y sus órganos, células y moléculas” (p. 2). 
Para algunos, la fisiología es el funcionamiento de la persona en su conjunto, 
de manera integrativa (p. ej., fisiología del ejercicio); pero para muchos médicos la 
fisiología puede ser la función de un sistema individual de órganos, como el sistema 
cardiovascular (fisiología cardiovascular para el cardiólogo), respiratorio 
(fisiología respiratoria para el neumólogo) o gastrointestinal (fisiología 
gastrointestinal para el gastroenterólogo), etc. 
Para otros, la fisiología puede centrarse en los principios celulares que son 
comunes al funcionamiento de todos los órganos y tejidos, lo cual da lugar a lo que 
tradicionalmente se ha denominado fisiología general, término que se ha sustituido 
actualmente por el de fisiología celular y molecular (Boulpaep y Boron, 2017). 
De forma similar, la fisiología médica se ocupa de la funciona el cuerpo 
humano en las enfermedades; es decir, que se ocupa de las funciones fisiológicas que 
se ven afectadas frente a procesos que producen malfuncionamiento de órganos y 
sistemas de forma interrelacionadas, desde el nivel de sistemas hasta el nivel nuclear 
de la célula (ADN). Por ejemplo, un malfuncionamiento del corazón que lleva a una 
“insuficiencia cardíaca”puede causar un efecto patológico primario como la caída del 
gasto cardíaco que, de forma parecida a una reacción en cadena, da lugar a una serie 
de efectos secundarios como el aumento de la volemia (volumen sanguíneo) y 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
4 
acumulación de líquido en el intersticio de distintas regiones del cuerpo (edema 
intersticial), a modo de respuesta fisiológica. 
En este sentido, la fisiología médica proporciona una perspectiva global del 
cuerpo humano, mediante una comprensión integrada de diversos procesos desde 
el nivel de las moléculas y las células, hasta el organismo completo. 
Para Delgado (2005), “la fisiología es la ciencia que estudia los procesos 
fisicoquímicos que ocurren en los seres vivos, y entre éstos y su entorno” (p. 3); 
mientras que Raff y Levitzky (2011), afirman que la fisiología es la “ciencia que 
estudia la función de los organismos, cuyo objeto es explicar cómo los 
sistemas, las células, e incluso las moléculas, interactúan para mantener 
una función normal” (p. 1). 
De manera similar, Silverthorn (2019) dice que “la fisiología es el estudio 
del funcionamiento normal de un organismo vivo y las partes que lo 
componen, incluidos sus procesos químicos y físicos” (p. 2); mientras que 
Rhoades y Bell (2018), afirman que “la fisiología humana es la ciencia que 
explica cómo las células, los tejidos y los órganos interactúan, para permitir 
al cuerpo funcionar mientras enfrenta cambios internos y externos” (p. 25). 
Así, una faceta importante de la fisiología es revisar cómo los diferentes 
aparatos y sistemas corporales se integran para mantener la salud óptima y la 
supervivencia del individuo. 
 
Todos los conocimientos de los mecanismos que subyacen a la función 
corporal fueron obtenidos mediante la experimentación científica. 
Mientras que la anatomía estudia la estructura del cuerpo humano, la fisiología 
estudia su funcionamiento, por lo cual ambos son complementarios y no pueden 
separarse por completo. Esto es así dado que, cuando se estudia una estructura, se 
quiere saber qué hace; por tanto, la fisiología da significado a la anatomía, mientras 
que, a la inversa, la anatomía es lo que hace posible la fisiología. 
Para una comprensión más profunda del cuerpo humano, partimos del estudio 
anatómico a través de la disección (el corte y la separación cuidadosos de tejidos para 
descubrir sus relaciones). Sin embargo, muchos conocimientos de la estructura 
humana se han obtenido de la anatomía comparada, que es el estudio de más de 
una especie para examinar las similitudes y diferencias estructurales con el objeto de 
analizar las tendencias evolutivas, dado que muchas de las razones para la estructura 
humana sólo se aprecian al observar la estructura de otros animales; pero, en ciencias 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
5 
de la salud, la disección no es el mejor método para estudiar a una persona viva, 
dado que cualquier rotura de las cavidades corporales representa un riesgo. 
Por ello, casi todas las cirugías exploratorias se han reemplazado con técnicas 
de imágenes que son métodos que permiten ver el interior del cuerpo sin necesidad 
de cirugía como la radiología, endoscopía, tomografía, etc. Entonces, para el 
estudio de la fisiología se requiere del conocimiento básico de la estructura 
macroscópica y microscópica del cuerpo humano, hasta el nivel molecular. 
A la estructura que puede verse a simple vista mediante observación de la 
superficie, radiología o disección, se le denomina anatomía macroscópica, pero si 
consideramos que las funciones del cuerpo son, en última instancia, resultado de sus 
células individuales, se pueden tomar muestras de los tejidos que se segmentan 
finamente y se les aplican colorantes para la observación mediante un microscopio. 
En este caso, la histología (anatomía microscópica) se ocupa del estudio las 
estructuras microscópicas sin alteraciones (Brüel et al., 2015), mientras que la 
histopatología explora los tejidos bajo el microscopio en busca de alguna alteración 
determinada por alguna enfermedad (Saladin, 2018). 
A nivel celular, la citología estudia la estructura y la función de células 
individuales, a nivel molecular (ultraestructura) mediante un microscopio 
electrónico y otras técnicas más complejas. 
Respecto al estudio del funcionamiento del cuerpo en todos sus niveles, vimos 
que la fisiología requiere de la experimentación para descubrir, describir y explicar 
las funciones, pero el gran inconvenientes es que, en la mayoría de los casos, no es 
posible experimentar con seres humanos; por ello, mucho de lo que sabemos hoy en 
día proviene de la fisiología comparada que estudia como las diferentes especies 
han resuelto problemas vitales como el balance hidroelectrolítico, la respiración y la 
reproducción, entre muchos otros procesos. 
La fisiología comparada, además, es la base para el desarrollo de nuevos 
medicamentos y procedimientos médicos, dado que debe demostrarse, mediante la 
investigación experimental, que el medicamento o la práctica quirúrgica en animales 
confiere beneficios al ser humano a expensas de riesgos aceptables para la salud de 
las personas. 
Por su parte, cuando se quiere saber cómo se alteran los mecanismos normales 
del funcionamiento corporal por causa de una enfermedad, se hace uso de la 
fisiopatología, ciencia que se complementa perfectamente con la fisiología. 
Un claro ejemplo es la aplicación de una técnica estándar para investigar el 
funcionamiento de un órgano mediante la observación de lo que sucede cuando un 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
6 
órgano se extirpa quirúrgicamente de un animal de experimentación o cuando su 
función se altera de una manera específica en estos sistemas de experimentación. 
Estos estudios, a menudo son auxiliados por los “experimentos naturales” 
(enfermedades) que involucran daños específicos para el funcionamiento de un 
órgano o sistema, ya sea en animales o en el ser humano. 
Por su parte, la farmacología es la ciencia que aprovecha los conocimientos de 
la fisiología para estudiar los mecanismos de acción de un fármaco, la respuesta del 
organismo y los cambios que se producen a lo largo del tiempo. 
De aquí se desarrollan otras áreas de investigación médica orientadas a la 
terapéutica clínica, cuyos conocimientos se utilizan para mejorar las funciones 
fisiológicas del cuerpo en personas sanas o para “restaurar artificialmente” alguna 
función que se ha desviado de la “normalidad” y evitar así desenlaces que pueden 
ser mortales. 
Es por ello que, mediante la aplicación del método experimental y el 
razonamiento crítico (pensamiento), el estudiante debe ejercitarse en la 
resolución de problemas fisiológicos en esta etapa preclínica, los cuales son 
la base para los estudios fisiopatológicos y las indicaciones diagnósticas y 
terapéuticas que sustentan la etapa clínica. 
 Además de estudiar los fundamentos teóricos y prácticos de la fisiología, 
también se requiere aprender a realizar una correcta evaluación de la persona 
sana, lo cual da inicio al pensamiento clínico, correlacionando la estructura a 
través del examen visual o inspección del aspecto del cuerpo, base de la 
exploración física, incluyendo la palpación para percibir la estructura con las 
manos, la auscultación de los sonidos naturales producidos por el cuerpo (como los 
cardiacos y los pulmonares) y la percusión mediante pequeños golpes al cuerpo para 
percibir una resistencia normal y el sonido emitido en busca de signos de alteraciones 
como bolsas de líquido o aire en lugares que no deben existir normalmente. Todo esto 
forma parte de la exploración del “paciente” sano. 
La fisiología, como toda disciplina científica, trata de explicar los 
fenómenos que ocurren en la naturaleza de los seres vivosy, por ende, debe 
basarse en hechos demostrados a través de la investigación experimental. 
Esto implica delinear una manera sistemática de buscar similitudes, 
diferencias y tendencias en la naturaleza, y desarrollar generalizaciones 
útiles a partir de hechos observables, mediante un razonamiento que 
proporcione información confiable, objetiva y comprobable acerca de la 
naturaleza. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
7 
En este sentido, el método científico es el procedimiento para descubrir las 
condiciones en que se presentan sucesos específicos, caracterizado por ser tentativo, 
verificable, de razonamiento riguroso y de observación empírica. No se basa en la 
opinión de “expertos” o los gustos y deseos de las personas; sino en la observación 
cuidadosa, el razonamiento lógico y análisis honesto de las observaciones y 
conclusiones de una investigación. 
Aunque la aplicación de dicho método comprende técnicas diferentes, todas 
comparten tres atributos: 1) confianza en que el mundo natural, incluido todo lo 
relacionado con los humanos, es explicable en términos entendibles; 2) descripciones 
y explicaciones del mundo natural que se basan en observaciones y que podrían ser 
modificadas o refutadas por otras observaciones, y 3) humildad, o la disposición a 
aceptar errores. Si el estudio adicional diera conclusiones que refutaran toda una idea 
o parte de la misma, la idea tendría que modificarse consecuentemente (Fox, 2014, p. 
2-3). 
En el caso de las ciencias de la salud, resulta importante comprender esto, 
dado que este campo está sembrado con muchas “teorías pseudocientíficas” y se 
han llevado a cabo más fraudes que en cualquier otra área de las ciencias. 
Un caso grave es el del cardiólogo italiano Piero Anversa de la Universidad de 
Harvard, quien publicó en 2001 que las células cardíacas pueden regenerarse a partir 
de células madre. Desde entonces, publicó más de treinta investigaciones en las que 
una y otra vez demostraba la eficacia de la terapia con células madre para resolver la 
insuficiencia cardíaca luego de infartos. Dado que otros investigadores no pudieron 
jamás reproducir sus hallazgos, investigaciones realizadas en el Hospital de Brigham 
and Women de Boston, junto a la Facultad de Medicina de Harvard, encontraron un 
fraude en el cual 31 artículos académicos se publicaron con datos falsificados o 
simplemente inventados (Ozkan, 2019). 
 
Todo lo que en las ciencias biomédicas se dice y se hace, debe estar 
debidamente comprobado, ya que sus consecuencias pueden ser 
catastróficas. 
Siempre es necesario juzgar cuáles aseveraciones son verdaderas y cuáles son falsas 
en el campo de las ciencias de la salud, así como en cualquier área de la vida. 
Para hacer estos juicios dependemos de una apreciación de la forma en que 
piensan los científicos, cómo establecen las normas sobre lo que es verdadero y por 
qué sus aseveraciones son más confiables que otras. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
8 
Un método utilizado en las ciencias es el método inductivo (Kassirer, Wong 
y Kopelman, 2011), que implica el proceso mediante el cual se hacen numerosas 
observaciones, hasta que se adquiere confianza para realizar generalizaciones y 
predicciones a partir de ellas. 
Por ejemplo, lo que se sabe de anatomía es producto del método inductivo, pues 
se describe la estructura normal del cuerpo con base en observaciones de muchos 
cuerpos (cadáveres) y luego se supone (con bases científicas) que todos los organismos 
de la misma especie son similares, aunque existan algunas variaciones comprobables. 
Mediante el método inductivo, es probable considerar que una conclusión está 
comprobada, más allá de la duda razonable, cuando se llegó a ella por métodos de 
observación confiables, se probó y confirmó de manera repetida y no se halló que fuera 
falsa mediante cualquier observación creíble. Este método es el que sustenta cualquier 
estudio estadístico poblacional, como el que se realiza en ciencias de la salud. 
Por ello, en cualquier ciencia, todo lo verídico es tentativo o provisorio, no hay 
espacio para el dogma (creencias subjetivas sin demostración), u opinión, y siempre 
se debe estar preparado para abandonar cualquier teoría si aparece otra nueva que 
supera a lo anterior y mejora el conocimiento de la realidad de manera completamente 
verificable. 
En general, el conocimiento fisiológico se adquirió por el método hipotético-
deductivo, mediante el cual un investigador empieza por plantear una interrogante 
y formular una hipótesis, una especulación informada o una respuesta posible a la 
pregunta científica (Kassirer, Wong y Kopelman, 2011). 
Posteriormente, se deducen sus consecuencias o proposiciones más elementales 
que la propia hipótesis, y se verifica la verdad de los enunciados deducidos 
comparándolos con la experiencia. Este método obliga al científico a combinar la 
reflexión racional o momento racional (la formación de hipótesis y la deducción) con 
la observación de la realidad o momento empírico (la observación y la verificación) 
(Echegoyen, s.f.). 
Una buena hipótesis (del griego, “hipo”, por debajo y “tesis”, conclusión que se 
mantiene con razonamiento) debe ser compatible con lo que ya se sabe y contar con 
posibilidades de ser demostrada (o ser refutada) con pruebas. 
La refutación científica (falsacionismo) implica que cuando se asegura que 
algo es científicamente verdadero, se debe tener capacidad de especificar qué prueba 
se realizaría para demostrar que es incorrecto. Cualquier cosa que no fuera posible 
refutar como incorrecta, entonces no sería científica. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
9 
 La finalidad de una hipótesis consiste en sugerir un método para responder una 
pregunta y, a partir de ella, un investigador hace una deducción, por lo general en 
forma de predicción: “si… entonces…”. Por ejemplo, si se aumenta el consumo de 
sal, entonces aumenta la volemia y, por ende, la presión arterial (relación causa-
efecto). En este sentido, un experimento realizado de manera apropiada permitirá 
observaciones que apoyen una hipótesis, o bien, hagan que los científicos la 
modifiquen o la abandonen, formulen una mejor hipótesis y la prueben. 
 Como expresan Esper y Machado (2008), el continuo crecimiento de las áreas 
de interés de la medicina y el vertiginoso incremento de sus recursos técnicos y 
metodológicos, tanto en lo relativo a las ciencias básicas como en lo que concierne a la 
medicina asistencial, han incrementado la complejidad de la investigación médica en 
las últimas décadas. En tal sentido, el auge de los estudios clínicos aleatorizados, los 
mega ensayos, el metaanálisis, el concepto de “medicina basada en la evidencia” 
y el notable desarrollo de los métodos y modelos de la estadística, son algunos de 
los factores que, junto con los avances tecnológicos y un intercambio y difusión cada 
vez más activos de los conocimientos entre todos los estratos de la sociedad, han 
situado a la investigación en un escenario dominante dentro del quehacer médico. 
 Esto no quiere decir que el médico sea un investigador, ni siquiera científico, 
sino que debe aprender las bases de las ciencias para poder comprender los resultados 
de investigaciones que otros publican y saber si son adecuados utilizarlos en la 
práctica clínica o no. 
 
El producto más importante de la investigación en fisiología es la 
comprensión del funcionamiento del organismo que se expresa por medio 
de datos, teorías y leyes. 
Un dato científico es el valor que toma una variable en una unidad de análisis y 
da información que cualquier persona capacitada científicamente puede verificar de 
manera independiente. Por ejemplo, obtener una concentración de hierro sérico 
(ferremia) de 80 g/dl en un varón de 25 años, nos estaría indicando unaprobable 
deficiencia de hierro que desencadena una anemia. 
Una teoría (del griego, “theōría”, que viene, a su vez, del vocablo griego 
“theorein”, observar) es una colección de principios, conceptos o proposiciones 
sobre algo que nos interesa estudiar porque nos preocupa y que facilita su explicación 
causal, predicción o intervención. 
Una teoría se constituye por un conjunto de hipótesis comprobadas 
científicamente y es fundamental no confundir con una conjetura, que, en el mejor 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
10 
de los casos, es una suposición no verificada consistente con datos basados en 
creencia, en experimentos no repetibles, anécdotas, opinión popular o “sabiduría de 
los antiguos”, lo cual conduce a falacias que son razonamientos que parecen tener un 
argumento válido, pero no son válidos. 
Las teorías se basan en mecanismos, proceso responsable del fenómeno 
natural estudiado, y patrones que son fenómenos repetibles y predecibles. 
Algunas teorías tienen nombres, como la “teoría celular”, la teoría del 
“mosaico líquido de las membranas celulares” y la “teoría del filamento 
deslizante de la contracción muscular o teoría de la cremallera”. Sin embargo, 
muchas carecen de denominación (nombre). La finalidad de una teoría es resumir 
lo que ya se sabe y, además, sugerir direcciones para estudios adicionales y ayudar a 
pronosticar qué resultados deberán obtenerse si la teoría es correcta. 
 Por otra parte, las personas que no han recibido instrucción en ciencias, tienden 
a hacer un mal uso de la palabra “teoría” para designar lo que sería una hipótesis 
que requiere una contrastación con la experimentación científica, e implica al menos 
una relación entre dos variables. Incluso estas ni siquiera son hipótesis sino 
conjeturas que con suerte podrían llegar a formar parte de una hipótesis. 
 Existen diferentes tipos de hipótesis según el nivel de investigación; por 
ejemplo, una hipótesis correlacional sería “A mayor actividad física, mayor es la 
producción de testosterona”; una hipótesis explicativa sería “Los niveles elevados 
de metales pesados en los peces azules producen disrupción del eje gonadal frente a 
un alto consumo”; mientras que una hipótesis descriptiva sería “Existe un alto 
consumo de metilfenidatos en estudiantes de …”. 
Cuando las teorías han sido ampliamente demostradas y son generalizables, 
entonces toman el rango de ley natural, las cuales permiten una generalización 
acerca de las maneras predecibles en que se comportan la materia y la energía. Es 
resultado de un razonamiento inductivo basado en observaciones repetidas y 
confirmadas. 
Algunas leyes se expresan como aseveraciones verbales concisas, como la ley 
del apareamiento de bases complementarias: “en la doble hélice de ADN, la 
adenina siempre se une con la tiamina y la guanina siempre lo hace con la 
citosina”. Otras leyes se expresan como fórmulas matemáticas, como la ley de Boyle, 
aplicada en la fisiología de la respiración: “bajo condiciones específicas, el 
volumen de un gas (V) es inversamente proporcional a su presión (P); es decir: 
V  1/P”. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
11 
Es importante aclarar que las leyes establecen relaciones, pero no tratan de 
explicarlas, mientras que esa es la función de las teorías, en este caso sería la “teoría 
molecular cinética de los gases”. 
Un principio (del latín, “principium”) es un postulado esencial que permite el 
desarrollo de los estudios científicos, y a las reglas más importantes que determinan 
el modo de pensar y de actuar de las personas, conocida también como “norma”. 
En general, los principios son verdades lógicas, fundamentales y entendibles. 
En las ciencias biomédicas2, los científicos se apoyan en el principio de la causalidad 
natural, el cual dice que “todos los hechos pueden rastrearse hasta causas 
naturales que, potencialmente, pueden ser conocidos y comprendidos por 
todos”. 
Los conceptos (del latín, “conceptus”) son construcciones mentales mediante 
los cuales comprendemos las experiencias acerca del mundo circundante y se valen 
del lenguaje para su formalización y comunicación. Los conceptos requieren de un 
marco referencial de una disciplina (científica, técnica) y forman parte de un sistema 
conceptual. 
Una proposición (del latín, “propositio”) científica es un producto lógico del 
pensamiento humano que se expresa mediante un lenguaje formal (como la notación 
matemática) o un lenguaje técnico (por ej., la hipoxia tisular es la causa del infarto 
del tejido en cuestión). 
Todo lo anterior se utiliza para explicar un fenómeno fisiológico mediante la 
configuración de “modelos de la realidad”, que no son la realidad misma debido a 
que es imposible conocerla en su totalidad, pero constituyen descripciones formales 
(herramientas científicas) que relacionan elementos y que están basados en 
hipótesis ya que una ley natural es una descripción. Por tanto, las leyes no 
gobiernan el universo, simplemente lo describen. 
Por otra parte, también existen supuestas teorías que, en realidad, son 
“enunciados falsos”, pero verosímiles, que aparecen en medicina y que, en el peor 
de los casos, incluso los profesionales de la salud lo utilizan. 
 
2 Las ciencias biomédicas engloban al conocimiento y la investigación que es común a los campos de la medicina como la 
odontología y las biociencias como bioquímica, inmunología, química, biología, histología, genética, embriología, anatomía, 
fisiología, patología, ingeniería biomédica, zoología, botánica y microbiología. Por ende, se relaciona con la práctica de la medicina 
y aplica todos los principios de las ciencias naturales en la práctica clínica, mediante el estudio e investigación de los procesos 
fisiopatológicos, considerando desde las interacciones moleculares hasta el funcionamiento dinámico del organismo a través de 
las metodologías aplicadas en la biología, química y física. Las ciencias biomédicas pretenden trasladar y aplicar los avances en 
investigación básica en el campo de la medicina, con el objetivo de entender mejor y tratar con más eficacia las enfermedades y 
mejorar la calidad de vida global. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
12 
Un ejemplo de enunciado falaz es el que podemos encontrar en algunos blogs o 
portales de dudosa reputación como el siguiente: “se ha demostrado que beber agua 
tibia o caliente con limón, siempre que no se tenga ningún problema de salud y no se 
abuse en exceso, mejora la circulación resulta un aliado contra los resfriados, reduce 
el dolor y desintoxica el cuerpo. También se ha confirmado que tiene efectos mayores a 
la hora de perder peso estimulando el metabolismo si se bebe antes de una comida 
hasta un 10 por ciento más que el agua fría. Asimismo, se ha verificado que las bebidas 
calientes, como el café o el té, son importantes aliados a la hora de controlar el estrés.”3. 
¿Qué podemos sacar en conclusión acerca de ello? ¿Qué tipo de falacia es la que se 
utiliza en este enunciado? 
 
El estudio de la fisiología no se basa en memorizar enunciados, definiciones 
y leyes, sino en comprender como funciona el cuerpo humano sano, lo cual 
requiere abordar el estudio de la fisiología desde la complejidad de sus 
niveles de organización. 
El organismo es un individuo único, completo y autómata derivado de funciones 
complejas que dependen de su organización estructural. En general, los organismos 
se clasifican en tres dominios que son: Bacteria, Archaea y Eukarya. (Curtis et al., 
2016). Según esta clasificación, los seres humanos pertenecemos al dominio Eukarya, 
reino Animalia, filo Chordata, subfilo Vertebrata y clase Mammalia. 
 Todos los organismos tienen un nombre científico en latín con dos partes, 
formado por un género y una especie; el binomio para los seres humanos es Homo 
sapiens(del latín, “homo”, hombre y “sapiens”, sabio). 
 En comparación con otros organismos, los seres humanos tenemos varias 
características distintivas como la postura erecta, locomoción bípeda (capacidad de 
caminar en dos piernas) y un cerebro grande y bien desarrollado, que permite 
habilidades analíticas y pensamiento complejo que lo convierte en un “ser racional”. 
De este modo, para el estudio de la fisiología humana se requiere una 
exploración del cuerpo humano desde los componentes básicos de toda materia; es 
decir, de los átomos y las moléculas, a la persona en su totalidad (de lo más pequeño 
a lo más grande). 
 Estructuralmente, varios niveles de organización son los que hay que escalar 
para comprender la complejidad del organismo humano, estudiando sus 
 
3 Artículo publicado en “La nueva España” (28.08.2018): ¿Es realmente bueno tomar agua con limón en ayunas? 
https://www.lne.es/vida-y-estilo/salud/2018/08/28/realmente-bueno-agua-limon-ayunas/2339763.html 
https://www.lne.es/vida-y-estilo/salud/2018/08/28/realmente-bueno-agua-limon-ayunas/2339763.html
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
13 
interrelaciones y sus funciones, primero en el nivel correspondiente y luego, en 
relación con los demás niveles. Justamente allí radica su complejidad. 
 No es el objetivo de este apartado desarrollar las características funcionales de 
cada nivel, sino de ponerlos en perspectiva para abordar la complejidad de las 
funciones fisiológicas. 
 
Nivel atómico. Los seres vivos, al igual que cualquier cosa que existe en el 
universo conocido, estamos compuestos por partículas denominadas átomos, que 
constituyen las unidades básicas de la materia más pequeñas, que participan en 
reacciones químicas y tiene las propiedades de un elemento químico. 
La materia es todo aquello que ocupa lugar en el espacio y posee masa; por 
ende, los seres vivos forman parte de los sistemas materiales (materia viva). Dicha 
materia, está compuesta por átomos que, a su vez, están formados por partículas 
cargadas positivamente o protones, partículas cargadas negativamente o 
electrones y partículas neutras o neutrones. 
Los átomos están constituidos por un núcleo en donde se localizan los protones 
y neutrones, y los electrones se mueven “alrededor” del núcleo atómico con 
trayectorias a través de orbitales específicos. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
14 
 Las sustancias son elementos “puros” ya que no pueden degradarse ni 
descomponerse en dos o más sustancias diferentes y tiene propiedades químicas 
únicas. Existen 91 elementos naturales en la Tierra, de los cuales 24 de ellos 
participan en la fisiología de los seres humanos. 
 Seis de los elementos representan el 98,5% del peso corporal: carbono (C), 
hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P) y calcio (Ca). El 0,8% corresponde 
a otros seis elementos: azufre (S), potasio (K), sodio (Na), cloro (Cl), magnesio (Mg) y 
hierro (Fe). El resto de los 12 elementos representa 0,7% del peso corporal, y ninguno 
de ellos, por sí solo, representa más de 0,02%, por lo que se les conoce como 
oligoelementos. 
 A pesar de sus cantidades mínimas, los oligoelementos juegan papeles vitales 
en la fisiología, mientras que otros elementos que no tienen una misión fisiológica 
natural pueden contaminar el cuerpo y alterar de manera profunda sus funciones, 
como sucede en la intoxicación por metales pesados plomo (Pb) o mercurio (Hg). 
Muchos de estos elementos se les clasifica como minerales que son elementos 
inorgánicos que las plantas extraen del suelo y los introducen a la cadena alimenticia 
de los seres humanos y otros organismos. 
Los minerales constituyen casi 4% del peso corporal humano; alrededor de ¾ 
partes de los minerales son de Ca y P; el resto es sobre todo de Cl, Mg, K, Na y S. 
Estos elementos contribuyen de manera importante a la estructura corporal. Los 
huesos y dientes están formados sobre todo por cristales de calcio, fosfato, magnesio, 
fluoruro y iones de sulfato. 
 Muchas proteínas contienen S y el P es un componente importante de ácidos 
nucleicos, ATP y membranas celulares. Los minerales también posibilitan las 
funciones de enzimas y otras moléculas orgánicas. El yodo (I) es un componente de las 
hormonas tiroideas, así como el Fe lo es de la hemoglobina y muchas enzimas. 
 Por su parte, algunas enzimas sólo funcionan cuando tienen manganeso (Mn), 
zinc (Zn), cobre (Cu) u otros minerales unidos a ellas. Los electrólitos, necesarios para 
las funciones nerviosa y muscular son sales minerales (Saladin, 2018). 
Nivel molecular. En la mayor parte de la materia viva, los elementos no 
aparecen de manera aislada en estado puro, sino que dos o más de ellos se unen para 
generar combinaciones químicas denominadas compuestos, que pueden degradarse o 
descomponerse para dar lugar a los elementos que forman parte de ellos. 
 Los átomos pueden unirse para compartir electrones y formar moléculas (del 
latín “molecula”, masa) de dos o más átomos. Estas moléculas forman un grupo de 
sustancias eléctricamente neutro y suficientemente estable, compuesto por dos o más 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
15 
átomos en una configuración definida, unidos por enlaces químicos fuertes (covalentes 
o enlace iónico). 
 La composición de los seres vivos incluye moléculas orgánicas relativamente 
simples como la glucosa, urea, glicerol, aminoácidos, etc., y otras más complejas como 
el ácido desoxirribonucleico (ADN), ácido ribonucleico (ARN), glucógeno y proteínas 
como la hemoglobina, entre otros. También forman parte de su composición moléculas 
inorgánicas como el dióxido de carbono (CO2), el cloruro de sodio (NaCl) y otras sales 
fundamentales para la función normal. Si bien los seres vivos somos orgánico, también 
necesitamos moléculas inorgánicas vitales como el agua, que representa entre un 50 
y 95% de una célula. 
 Los procesos vitales, como el crecimiento y el desarrollo, utilizan miles de 
reacciones químicas en las que moléculas muy diversas vibran y giran, interaccionan, 
colisionan y se reorganizan en moléculas nuevas. Estas reacciones están catalizadas 
por enzimas y se organizan en rutas bioquímicas que consisten en una serie de 
reacciones en las que una molécula específica se convierte en un producto final. 
Justamente, estas rutas bioquímicas en su conjunto dan lugar a lo que se denomina 
“metabolismo” (del griego “metabole”, cambio, “ismo”, proceso), que ocurre solo en los 
seres vivos, además de que existen procesos que pueden regular dicho metabolismo, a 
pesar de la variabilidad de sus ambientes interno y externo, dando lugar a la 
homeostasis (McKee y McKee, 2014). 
Nivel de orgánulos. Este nivel está conformado por los organelos u organelas, 
en cuyo caso las moléculas se combinan para formar estas estructuras que conforman 
a la célula. La propiedad de adición de estas estructuras es lo que permite la vida 
de la célula. Las organelas no pueden sobrevivir fuera de la célula, ni la célula puede 
vivir sin organelas. 
Las organelas pueden ser membranosas que son sacos o canales 
especializados, formados por membrana celular, mientras que las no membranosas 
no están formadas por membrana, sino por filamentos proteicos. Dentro de las 
organelas membranosas están la membrana celular, el núcleo celular, las 
mitocondrias, retículo endoplásmico, el aparato de Golgi y las vesículas; mientras que 
las no membranosas corresponden a los ribosomas, citoesqueleto, centríolo, cilios, 
flagelos y el nucleolo. Todas ellas efectúan funciones particulares y vitales para la 
célula (Patton y Thibodeau, 2013). 
Nivel celular. La célula (del latín “cellula”, hueco) es la unidad estructural y 
funcional básica de un organismo. Son las unidades más pequeñas capaces de llevar 
a cabo todos los procesos vitales, por lo cual, no haynada más simple que una célula 
y que se le considere vivo, dado que solo en éstas se observa automaticidad; es decir, 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
16 
una capacidad para desarrollarse, mantenerse en un ambiente determinado, 
reconocer y responder a estímulos y reproducirse para perpetuar la especie. 
Casi todas las células humanas tienen un tamaño microscópico y su diámetro 
oscila entre 7,5 micrómetros (μm) (hematíes) y 150 μm (óvulo) y, como sucede con 
otras estructuras anatómicas, las células poseen un tamaño o una forma 
determinados porque están destinadas a desempeñar una actividad especializada. 
Por ejemplo, una determinada célula nerviosa puede tener prolongaciones 
filamentosas de más de un metro de longitud. Esta célula es especial para transmitir 
impulsos nerviosos de una región del cuerpo a otra. Las células musculares están 
especializadas en contraerse o acortarse, mientras que otros tipos de células pueden 
cumplir funciones de secreción o de protección (Patton y Thibodeau, 2013). 
Según la teoría celular, 1) la célula es la unidad básica de la vida; 2) todos los 
organismos están compuestos por una o más células; 3) las células se originan en 
células preexistentes, siendo idéntica a estas, genética, estructural y funcionalmente; 
4) las células producen toda la materia viva; 5) el material genético requerido para 
el mantenimiento de las células existentes y para la generación de nuevas células 
pasa de una generación a otra; 6) las reacciones químicas de un organismo, es decir, 
el metabolismo, se realizan en las células (Martínez, Pardo y Riveros, 2018). 
Si bien las células se diferencian mucho en su estructura y función, todas (sean 
bacterias, hongos, parásitos, vegetales o animales) están rodeadas por una membrana 
que controla el intercambio de numerosas sustancias químicas con el entorno, la cual 
también participa en la respuesta de la célula al ambiente extracelular. 
Si se separan los componentes de una célula, se detiene el funcionamiento vital, 
lo cual demuestra que los seres vivos dependen del mantenimiento de su integridad 
estructural ya que su metabolismo requiere interacciones entre un conjunto enorme 
de moléculas dentro de las células y entre ellas. Esto da lugar, a su vez, al procesado 
de información (información biológica) que se expresa en forma de mensajes 
codificados, incluidos en la estructura tridimensional característica de las 
biomoléculas. 
 Por ejemplo, la información genética almacenada en las secuencias lineales de 
nucleótidos del ADN denominadas genes, especifica a su vez la secuencia lineal de 
aminoácidos de las proteínas y de qué forma y cuándo se sintetizan esas proteínas. 
Una vez sintetizadas, las proteínas realizan su función al interactuar con otras 
moléculas determinada por su estructura tridimensional, única de cada proteína, que 
le permite unirse e interactuar con otras moléculas específica que tienen una 
estructura complementaria. Así, la información se transfiere durante el proceso de 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
17 
unión, como ocurre, por ejemplo, con la molécula de insulina, que es una proteína 
sintetizada por el páncreas de los vertebrados y se une a receptores específicos de 
insulina en la superficie de células determinadas para desencadenar la captación de 
la molécula nutriente glucosa (McKee y McKee, 2014). 
Nivel tisular. Cuando las células de la misma naturaleza se agrupan para 
desempeñar una determinada función, aparece el nivel tisular. La estructura y las 
propiedades específicas de los tejidos dependen de factores como la naturaleza del 
medio extracelular que rodea a las células y las conexiones entre las células que 
componen el tejido. 
Hay solo cuatro tipos básicos de tejido denominados epitelial, conectivo, 
muscular y nervioso. El tejido epitelial cubre las superficies corporales, reviste los 
órganos huecos y los conductos, y forma glándulas. El tejido conectivo sostiene y 
protege los órganos, almacena grasa y ayuda a conferir inmunidad al organismo 
contra agentes agresores. El tejido muscular se contrae para generar movimiento y 
responde a cambios del medio externo o interno del organismo. El tejido nervioso 
detecta cambios del medio interno o externo del organismo y responde a ellos. 
Los cuatro tipos básicos de tejidos en el cuerpo humano contribuyen a la 
homeostasis mediante el cumplimiento de diversas funciones como protección, 
soporte, comunicación intercelular y resistencia contra las enfermedades, entre otras 
(Tortora y Derrickson, 2018). 
Nivel de órganos. Un órgano es una estructura constituida por dos o más 
tejidos diferentes, trabajando conjuntamente para realizar funciones definidas. 
Tienen límites anatómicos precisos y es posible distinguirlos a simple vista de las 
estructuras adyacentes (por disección o técnicas de imagen). Cada órgano se distingue 
por una morfología, tamaño, aspecto y localización exclusivos en el cuerpo humano y 
cada uno de ellos puede identificarse por el patrón de los tejidos que lo integran. 
 El estómago, el corazón, el hígado, los pulmones, el cerebro y la piel son 
ejemplos de órganos. Sin embargo, algunos órganos se encuentran dentro de otros (los 
órganos grandes, que son visibles a simple vista, a menudo contienen órganos más 
pequeños que sólo son visibles al microscopio) como la piel, que es el órgano más 
grande del cuerpo e incluye miles de órganos más pequeños (cada pelo, uña, glándula, 
nervio y vaso sanguíneo de la piel es un órgano). 
 Asimismo, un solo órgano puede formar parte de dos sistemas. Por ejemplo, el 
páncreas pertenece a los sistemas endocrino (por sus secreciones endócrinas) y 
digestivo (por sus secreciones exocrinas). 
 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
18 
Nivel de sistemas. El nivel sistémico consiste en órganos relacionados con una 
función común. Un ejemplo de sistema es el aparato digestivo, que degrada y absorbe 
los alimentos. Sus órganos comprenden la boca, las glándulas salivales, la faringe, el 
esófago, el estómago, el intestino delgado, el intestino grueso, el hígado, la vesícula 
biliar y el páncreas. 
El cuerpo humano se compone de once sistemas o aparatos principales: 
tegumentario, esquelético, muscular, nervioso, endocrino, circulatorio, 
linfático/inmunitario, respiratorio, digestivo, urinario y reproductivo. 
Nivel de organismo. El organismo humano vivo es mucho más que la suma 
de las partes que lo integran, dado que consiste en un conjunto de estructuras 
interactivas bajo una extraordinaria coordinación que puede sobrevivir y prosperar 
en un entorno, muchas veces muy cambiante (Patton y Thibodeau, 2013). 
El cuerpo humano es capaz de reproducirse, replicando su información 
genética, repararse y sustituir continuamente las partes desgastadas o dañadas, 
además que también logra mantener, de forma relativamente constante y predecible, 
un gran número de variables necesarias para que disfrutemos de una existencia sana 
y productiva. Por ello, es el máximo nivel que conforma a un individuo con vida, donde 
todos nuestros sistemas del 
organismo trabajan en 
conjunto para mantener la 
vida de manera “adecuada”. 
Si bien el estudio de los 
procesos fisiológicos se centra 
en el nivel de organismo, donde 
se integran todos los 
mecanismos que hacen al ser 
vivo, es importante 
comprender que el organismo 
humano (individuo) se 
encuentra en directa 
interacción con los demás 
organismos influyendo unos 
sobre otros en diferentes 
niveles de la vida; es por ello 
que el estudio de la fisiología 
no puede dejar de lado al nivel 
de población de igual especie. 
ATOMOS
MOLECULAS
ORGANELA
CELULA
TEJIDO
ORGANO
SISTEMA Y
APARATO
ORGANISMO
POBLACIÓN
DE IGUAL ESPECIE
ECOSISTEMA
DE DISTINTAS ESPECIES
BIOSFERA
QUIMICA
BIOLOGIA
MOLECULAR
BIOLOGIACELULAR
FISIOLOGIA
ECOLOGIA
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
19 
La fisiología va más allá del organismo e incluye el estudio de los organismos 
de igual especie en su entorno. 
Los individuos de una misma especie, que habitan una determinada área geográfica, 
constituyen una “población” y las diferentes poblaciones que habitan dicha área 
interactúan entre sí para formar una “comunidad”. Una comunidad junto con el 
medio en que vive constituye un “ecosistema” que es la unidad de organización 
fundamental de la “Ecología”. 
Por todo lo expuesto, dado que los niveles de complejidad biológica son tan 
amplios, los campos de estudio se han vuelto tan grandes que se ha tenido que dividir 
en varias disciplinas y, como se observa en el gráfico anterior, la fisiología abarca 
parte de la química y a la biología celular y molecular, a la vez de que se mezcla con 
parte de la ecología. 
Sin embargo, es importante advertir de que esta división no es más que 
artificial, dado que en la realidad no se pueden separar los procesos bioquímicos 
(estados “microscópicos” o microestados) de los procesos fisiológicos (estados 
macroscópicos o macroestados). 
 
La postura filosófica mecanicista dice que una amplia variedad de 
fenómenos son producto de la operación de mecanismos; sin embargo, rara 
vez, y solo en disciplinas tales como la física y la astronomía, es posible dar 
cuenta de leyes que sean universales o estadísticas, reemplazando “la ley”, 
cuyo dominio es infinito, por el de “regularidad estable”, cuyos mecanismos 
actúan de modo regular, pero con excepciones (Glennan, 2008). 
El cuerpo humano es una verdadera máquina compleja que se encuentra, en general, 
calibrada para la conservación de sus funciones en un equilibrio o balance denominado 
“homeostasis”. Estos complejos mecanismos actúan de manera coordinada y 
permiten que nuestro cuerpo conserve su estado de salud. Sin embargo, el cuerpo 
humano posee algo que ninguna otra máquina compleja construida por el hombre 
tiene y es “vida”. 
 Sabemos que los organismos vivos poseen ciertas características que no se 
asocian con la materia inorgánica; al menos existe una “intuición” que nos dice que 
algo está vivo o no. Sin embargo, no se puede dejar librado a la intuición (que cada 
uno crea tener) para decir si alguna materia está viva. Son necesarios estudios 
científicos, rigurosos para definirlo adecuadamente. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
20 
Según Patton y Thibodeau (2013), podría afirmarse que los organismos vivos se 
organizan o se mantienen por sí solos, mientras que las estructuras inertes no poseen 
tal capacidad denominada “autopoyesis” y significa que “se hace a sí mismo”. 
Han pasado siglos tratando de definir lo que exactamente es “vida”. Grandes 
pensadores, desde Aristóteles hasta Carl Sagan, lo han intentado, y hasta ahora nadie 
ha dado con una definición que satisfaga a todos. 
Esta no es una empresa menor ya que de su definición surgen problemas, 
médicos, morales, éticos, religiosos e incluso legales, y es justamente en fisiología 
donde necesitamos entender perfectamente lo que la vida es, pues nuestra unidad de 
estudio son los seres humanos vivos en condiciones normales, es decir, de salud. 
 Justamente, dado que hasta el momento no se ha podido definir lo que la vida 
es, los biólogos tomaron las funciones de los seres vivientes como la definición de la 
vida y nos han enseñado que la vida se define a través de siete procesos: movimiento, 
respiración, sensibilidad, crecimiento, reproducción, excreción y nutrición. 
 Si bien lo anterior es un inicio aceptable para una definición aproximada de 
“vida”, no es suficiente ya que pueden existir algunos ejemplos de “cosas” que pueden 
cumplir con varios de esos siete criterios, como es el caso de los “virus”. 
 La ciencia ha determinado que los virus son un claro ejemplo de la “zona límite 
o gris” entre cosa y ser vivo, ya que no son células, no tienen metabolismo y se 
mantienen inertes hasta que encuentran una célula hospedera, pero luego los virus 
muestran características de los seres vivos dentro de la célula hospedera. Por ello, 
suele decirse que los virus no están vivos. Sin embargo, los virus poseen información 
codificada en su ADN (o ARN), lo cual quiere decir que pueden evolucionar y 
reproducirse (mantener un cierto grado de autopoyesis). 
 Para algunos autores la característica más importante de la vida es el 
metabolismo celular, ya que por medio de éste los organismos pueden mantener su 
estructura y función. Para los biólogos moleculares, lo más importante es el ADN y la 
capacidad de replicarse que tenga dicho organismo. Para otros, los organismos vivos 
deben ser definidos desde la perspectiva ecológica, ya que ningún ser vivo puede vivir 
aisladamente, en tanto otros se inclinan hacia una perspectiva de carácter 
evolucionista (Herrero, 2006). 
 Lehninger (1972) dice que las moléculas de la vida no difieren de aquellas del 
mundo no vivo en sus características químicas, pero sí en sus características biológicas 
las cuales están al servicio del organismo como un todo, excepto algunos compuestos 
que se excretan. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
21 
 Como vimos previamente, en cada nivel sucesivo de organización aparecen 
nuevas propiedades que no son intrínsecas de ninguna de las partes, como cuando las 
células vivas surgen de moléculas “sin vida”. En este sentido, las interacciones entre 
las partes producen lo que se denomina “propiedades emergentes” ya que la vida 
es algo más que la suma de sus partes (Starr et al., 2008). 
 
Dado que la fisiología estudia las características funcionales de los seres 
vivos, es conveniente abordar el significado de “vida”, o, al menos, delimitar 
los rasgos principales que la caracterizan. 
Aunque estudiemos la vida por la observación de los macroestados4 de los seres 
vivientes (la respiración, la circulación sanguínea, etc.), estos macroestados no son la 
vida (no es la vida la locomoción, ni la digestión ni otras características observables 
de un individuo). Por ello, los seres vivientes experimentamos vida, pero no somos la 
vida, ni se puede deducir de sus partes. 
 Tampoco podemos decir que la estructura es la vida, ni que el conjunto de 
procesos realizados por las estructuras vivas es la vida. La capacidad de los seres 
vivientes para evitar su desorganización de forma “no-espontáneamente” 
(entropía)5 reside en un estado de la energía en el cual la diferencia fundamental 
está en la posición de sus respectivos “operadores”; es decir, mientras que el 
operador de las máquinas es externo a ellas, el operario de los seres vivientes está 
dentro de nosotros mismos, lo cual permite una autonomía completa del 
organismo para capturar la energía del ambiente y dirigirla; mientras que la 
máquina no puede tomar energía del ambiente por sí misma. 
 Sin embargo, la vida no es la autonomía en sí misma, sino un estado de la 
energía que comunica autonomía temporal a los seres vivientes para establecer 
intervalos en la tendencia de su energía interna a ser dispersada o difundida 
(desorganización). Por ende, la autonomía es una característica de los seres 
vivientes, pero no es la vida, sino una propiedad conferida por la posición y el 
movimiento de la energía interna de los biosistemas. 
 
4 El macroestado se refiere al estado del sistema determinado a partir de unos pocos parámetros o estados termodinámicos; es 
decir, descripción macroscópica del sistema. En el caso de los seres vivos se refiere a los parámetros como temperatura corporal, 
presión arterial, niveles de metabolito y electrolitos en los líquidos corporales, etc. 
5 La entropía es una magnitud de la termodinámica como la temperatura, la densidad, la masa o el volumen. Se representa 
mediante la letra S y sirve para explicarpor qué algunos procesos físicos suceden de una determinada manera midiendo el grado 
de desorden de un sistema a nivel molecular. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
22 
 Por su parte, al observar materia viva, podemos asegurar que ninguna parte de 
la célula está viva por sí sola, pero si observamos a la célula completa, es posible 
asegurar que esta es la unidad fundamental donde empieza a expresarse vida. Por 
ello, para mantener sus funciones vitales, la célula debe estar separada del medio que 
lo rodea mediante membranas y paredes celulares que le permitan intercambiar 
materia y energía, tanto de entrada como de salida. De aquí es que la célula es un 
sistema abierto (ver más adelante) (Starr et al., 2008). 
 La posición y los movimientos de la energía en un biosistema son los que 
generan las propiedades termodinámicas de los seres vivientes. La reproducción, 
la herencia y la evolución dependen de las estructuras moleculares, no de la vida. 
Cada clase de serie molecular confiere las propiedades específicas al macroestado que 
experimente esa clase de arreglo molecular. Así, observamos moléculas como el ADN 
que pueden almacenar información para el desarrollo de los seres vivientes; 
nucleótidos que pueden almacenar energía para favorecer otros procesos; proteínas 
que pueden ser excitadas por fotones para la captura de energía del ambiente, etc. 
 Por su parte, aunque las estructuras son necesarias, las estructuras solas no 
son vida y ellas no confieren la vida, pero, para que un sistema dado experimente la 
vida, debe poseer un arreglo molecular definido. Además, para que la vida sea 
continuada, son necesarias estructuras específicas que puedan reproducirse y pueden 
establecer un rango de estabilidad de esa estructura específica. Por ejemplo, un trozo 
de Uranio 235 (235U), posee un gran potencial de energía, pero, por sí solo, no es capaz 
de administrarlo, principalmente porque un mineral no posee las condiciones 
necesarias para automantenerse, no opone resistencia ni se regenera, ni se opone al 
cambio de su estado preferente, principalmente porque carece de un sistema de 
arreglo de cargas que le otorguen capacidad para disponer su estructura de forma 
beneficiosa para sí mismo. Sin embargo, lo contrario ocurre con una célula, no posee 
gran cantidad de energía, pero puede hacer transformaciones de manera tal que puede 
administrar recursos para mantenerse funcionalmente y mantener, al menos por un 
tiempo, sus arreglos moleculares. 
 Entonces, la dificultad para definir “qué es la vida” radica en que ésta no es una 
cosa que pueda tocarse, sino un estado que solamente puede describirse. Por su 
parte, si bien la vida está representada por los seres vivientes, no podemos decir que 
éstos sean la vida, pues al morir las estructuras continúan, al menos por un tiempo, 
pero como materia inerte (no viviente) aunque muchas células sigan “vivas” por 
horas o días. 
 Por ende, no existe una definición de vida, sino que, a partir de observaciones 
directas e indirectas del estado térmico de las estructuras vivas, puede sugerirse 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
23 
que “la vida es la dilación en la difusión o dispersión espontánea de la 
energía interna de las biomoléculas hacia más microestados6 potenciales” 
(Nahle, 2004). 
 No obstante, se debe tener mucho cuidado en su interpretación dado que 
podríamos decir que todo aquello que mantiene su organización estaría vivo, por lo 
cual, si la vida fuera la resistencia ante el aumento de su entropía local, entonces toda 
la materia en este universo estaría viva. 
Una definición de “vida”, fue dada por Oró (2002), citado en Anaya y Vaca 
(2010), dice que “la vida es un estado dinámico de la materia organizada, 
caracterizada básicamente por su capacidad para la adaptación y evolución 
en respuesta a los cambios en el medio ambiente y en su capacidad para la 
reproducción que da lugar a nueva vida”. 
Según Mayr (2005), también citado en Anaya y Vaca (2010), “vivir es el 
conjunto de las actividades de los sistemas autoconstruidos, controlados por 
un programa genético” (p. 10). 
Por su parte, Peretó, (2005) dice que “un ser vivo es cualquier sistema 
autónomo con capacidades para usar la energía y la materia para sintetizar 
sus propios componentes, para construir una identidad separada del 
entorno, y con la capacidad para explorar nuevas funciones y relaciones con 
el ambiente para adaptarse a situaciones diversas en una forma casi 
ilimitada”. 
Estas dos últimas definiciones no dicen lo que la vida es sino como es la vida; 
sin embargo, Margulis y Sagan (1996) tratan de dar una definición de lo que “es la 
vida”, diciendo que “es un caos controlado y artístico, un conjunto de reacciones 
químicas tan abrumadoramente complejo que hace más de 80 millones de 
años produjo el cerebro mamífero que ahora, en forma humana, escribe 
cartas de amor y emplea ordenadores de silicio para calcular la temperatura 
de la materia en el origen del universo”. 
 En definitiva, gracias a los métodos experimentales de la bioquímica, la 
investigación biológica actual ha establecido que todos los organismos se rigen por las 
mismas leyes químicas y físicas que el resto del universo (McKee y McKee, 2014), por 
lo cual podríamos decir que “la vida es un conjunto de características” que 
ayudan a distinguir a los seres vivos de los no vivos. Estas características incluyen: 
 
6 El microestado un estado molecular el cual queda especificado si se conoce la posición y velocidad de cada molécula del 
sistema. En consecuencia, diferentes microestados corresponden al mismo macroestado. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
24 
a) Organización: los seres vivos poseen un nivel de organización mucho mayor 
que los no vivos y gastan una gran cantidad de energía para mantener un cierto 
orden. Una alteración de tal organización se acompaña de enfermedad y, 
consecuentemente, la muerte del organismo. 
b) Composición: los seres vivos están compuestos principalmente por materia 
orgánica y presentan estructuras compartimentalizadas mediante 
membranas biológicas, lo cual favorece la división de trabajo especializado en la 
célula. 
c) Metabolismo: los seres vivos necesitamos consumir energía para realizar todas 
sus funciones vitales como mantener activos los órganos, impulsar los distintos 
fluidos corporales, mantener los potenciales celulares y las bombas iónicas de las 
membranas, movernos, etc. Esa energía la adquirimos en forma de energía 
química contenida en los alimentos y liberada, principalmente a través de 
procesos de oxidación, por lo cual requiere de consumo de oxígeno proveniente 
del aire mediante la respiración eterna o ventilación pulmonar. El metabolismo 
es el conjunto de procesos que sirven para transformar esa energía química en 
energía utilizable por el organismo, y llamamos tasa o ritmo metabólico a la 
cantidad de energía por unidad de tiempo consumida por un organismo para 
poder atender a todas sus funciones; es decir, una cantidad con dimensiones de 
potencia. 
La cantidad de energía consumida por unidad de tiempo cuando el individuo se 
encuentra en reposo se llama tasa metabólica basal (TMB) o tasa metabólica 
en reposo, que consta de dos clases de reacciones: 
i. Anabolismo: en el que se sintetizan moléculas de mayor complejidad a 
partir de otras más sencillas (p. ej., proteínas a partir de aminoácidos) con 
gasto de energía en forma de ATP. 
ii. Catabolismo: en el que se desdoblan o degradan moléculas de mayor 
complejidad en otras más sencillas (p. ej., digestión de proteínas). 
Inevitablemente, el metabolismo produce desechos químicos, algunos de los 
cuales son tóxicos para las células en caso de que se acumulen. Por ello, se 
requiere de excreción, que consiste en extraer desperdicios de los tejidos y 
eliminarlos(expulsarlos) del cuerpo. Las moléculas del organismo son 
sustituidas continuamente mediante la alimentación. A pesar de que cada 
persona percibe una continuidad en su personalidad y sus experiencias desde la 
infancia al presente, casi todo su cuerpo fue reemplazado en el último año. 
d) Irritabilidad: es la capacidad del organismo para percibir y reaccionar ante un 
estímulo (cambios internos o externos -entorno-, excitabilidad). Ocurre desde 
el nivel celular hasta el nivel de organismo. Por ello, incluye a todos los seres 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
25 
vivos, desde las bacterias hasta el ser humano. La capacidad de respuesta es 
obvia sobre todo en los animales, porque sus células nerviosas y musculares son 
muy sensibles a los estímulos del entorno y transmiten con rapidez la 
información y las reacciones rápidas. Asimismo, casi todos los organismos vivos 
tienen la capacidad de desplazarse de un lugar a otro con propulsión propia y 
todos los organismos y células tienen, cuando menos, la capacidad de desplazar 
sustancias en su interior, como el paso de alimento por el tubo digestivo o el 
desplazamiento de las moléculas y los organelos de un lugar a otro de la célula. 
e) Desarrollo: es el cambio de forma y/o función que ocurra durante toda la vida 
de un ser vivo. En la mayoría de los organismos, ocurre mediante la 
diferenciación o transformación de las células no especializadas (inmaduras) 
en otras con funciones bien definidas, y el crecimiento a través de un aumento 
en el tamaño (hipertrofia) o el número (hiperplasia) celular. 
f) Reproducción: mediante copias de sí mismos y, así, transmitir sus genes a 
nuevos recipientes, más jóvenes. Si bien un virus (del latín, toxina o veneno) 
puede replicarse, solo puede hacerlo dentro de las células de otros organismos 
por lo cual no se lo considera un organismo vivo. 
g) Adaptación o evolución biológica: se refiere a la capacidad de los seres vivos 
de adecuarse al medio en el cual vive mediante cambios genéticos de una 
generación a otra en una especie determinada. Esta variación se debe a que las 
mutaciones (cambios en la estructura del ADN) son inevitables y a que las 
presiones selectivas del entorno propician mayor éxito reproductivo para algunos 
individuos que para otros. A diferencia de las demás características de la vida, 
la evolución sólo se aprecia en la población como un todo ya que ningún individuo 
evoluciona en el curso de su vida. 
h) Homeostasis: se refiere a la capacidad que tiene un ser vivo de mantener sus 
condiciones estables (dentro de ciertos parámetros) aunque cambie el entorno 
que lo rodea. 
 
A pesar del trabajo de los biólogos durante varios siglos, aún no hay una 
definición exacta de la “vida”. 
Gran parte de la dificultad para perfilar la naturaleza precisa de los seres vivos se 
debe a la inmensa diversidad del mundo biológico y al solapamiento aparente entre 
algunas propiedades de la materia viva y la inanimada (McKee y McKee, 2014). 
 Si bien la biología es la ciencia que estudia a los seres vivos, no es factible que 
sea la única que pueda dar respuesta a la gran pregunta de “qué es la vida”, por lo 
cual es necesario que la ciencia en general se aboque a la búsqueda de una respuesta 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
26 
adecuada. Esto es importante dado que, a raíz de todo lo expuesto, surge otra 
interrogante aparentemente simple. Si no sabemos qué es la vida, ¿cómo podemos 
saber que es la muerte? 
 No pretendo en este texto alcanzar la definición de “vida” o “muerte”, pero sí es 
necesario tratar de entender cuál es nuestro objeto de estudio. A través de las 
características de la vida podemos ver que su estudio es complejo, y si pretendemos 
comprenderla en salud, mucho más complejo se vuelve en la enfermedad, dado que en 
la estructura esta la función y sin estas no existe la vida. Además, la ciencia ya ha 
determinado cuando hay vida y cuando empieza la vida humana, además de que la 
base de todo es el genoma. 
 
Función y proceso son dos conceptos relacionados en fisiología, pero, 
aunque parecen formar parte de las dos caras de una misma moneda, es 
posible estudiar procesos, especialmente en los niveles celular y subcelular, 
sin comprender la función en la vida del organismo, lo cual es un error. 
Cuando hablamos de función, nos referimos a una actividad particular de algo, a 
saber, qué hace un sistema, para que lo hace y cómo lo hace. Por ejemplo, para 
saber cómo funciona un músculo como el bíceps (órgano muscular esquelético), 
debemos saber primero su estructura macroscópica (forma, ubicación, tamaño, 
inserciones, etc.) y microscópica (células y tejidos que lo conforman) incluyendo el 
nivel ultraestructural (miofibrillas, miofilamentos, etc.). Pero, si nos centramos solo 
en sus partes, estaremos siendo reduccionistas. 
El enfoque reduccionista asegura que un sistema grande y complejo, como 
el del cuerpo humano, puede comprenderse mediante el estudio de sus componentes 
más simples. Si bien este método resulta ser muy importante aun en la actualidad por 
sus incuestionables resultados para el razonamiento científico, no es suficiente 
para comprender las funciones vitales de un sistema o del organismo completo, pero 
tampoco es desechable por más que las mentes pequeñas así lo deseen. Para ello, se 
debe hacer uso de un enfoque complementario denominado holismo. 
El enfoque holístico, afirma que el organismo como un todo, tiene “nuevas 
propiedades” que no son posibles pronosticar a partir de las propiedades de las 
partes separadas (el ser humano es más que la suma de sus partes). Estas son 
las denominadas “propiedades emergentes”. 
Por ejemplo, la vista es una propiedad emergente, como también lo es la 
percepción del color. Las emociones como el miedo, la ira y la ansiedad, entre otros, 
también son propiedades emergentes y forman parte de la fisiología humana puesto 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
27 
que son expresiones de conducta y que movilizan a todo el cuerpo, desde el nivel 
celular. 
 Como explica Curtis et al., (2016), cada nivel de organización incluye los niveles 
inferiores y constituye, a su vez, la base de los niveles superiores, pero lo más 
importante es que cada nivel se caracteriza por poseer propiedades específicas y 
características que emergen en ese nivel y no existen en el anterior (propiedades 
emergentes). Así, una molécula de agua tiene propiedades diferentes de la suma de 
las propiedades de sus átomos constitutivos (hidrógeno y oxígeno), de la misma 
manera, una célula cualquiera tiene propiedades diferentes de las de sus moléculas 
constitutivas, y un organismo multicelular definido tiene propiedades nuevas y 
diferentes de las de sus células constitutivas. 
 De todas las propiedades emergentes, sin duda, la más sorprendente, compleja 
y problemática es la que surge en el nivel de una célula individual y es nada menos 
que la vida. Una vez que conocemos la organización estructural, la fisiología nos 
impulsa a saber cómo funciona un órgano en un sistema que forma parte de un 
organismo para la vida misma. Por ello, no es suficiente saber qué hace el órgano o 
sistema y para qué lo hace, sino es fundamental saber cómo lo hace. 
 Por ejemplo, sabemos que el corazón es el órgano muscular principal del 
aparato circulatorio, constituido por cuatro cavidades (dos aurículas y dos ventrículos 
separados por válvulas) cuya forma es piramidal, situado en la cavidad torácica 
(mediastino medio). Esta es la descripción anatómica o estructural del órgano, y 
nos indica, brevemente, qué es el corazón. 
Cuando decimos que el corazón funciona como una bomba aspirante e 
impelente, bombeando la sangre a todo el cuerpo mediante la contracción muscular 
de sus paredes y de forma sincrónica (primero 
aurículas y luegoventrículos), estamos describiendo 
la función (descripción funcional); es decir, 
estamos diciendo qué hace el corazón. 
Sin embargo, lo anterior no implica saber su 
función, su fisiología, dado que lo que necesitamos es 
comprender realmente como hace lo que hace; es 
decir, debemos explicar los mecanismos subyacentes 
al proceso de bombeo sanguíneo y sus adaptaciones a 
los cambios en el medio intracelular, extracelular o en 
ambos a la vez. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
28 
 Por ende, si bien suele confundirse la palabra describir con explicar, la 
descripción7 implica un nivel más superficial mientras que la explicación8 
involucra un nivel más profundo. 
En este sentido, la descripción fisiológica del corazón significa conocer qué 
hace a nivel de tejidos y órgano; pero la explicación de cómo lo hace, necesariamente, 
nos lleva a un nivel ultraestructural mediante la explicación fisiológica de la secuencia 
de eventos temporales que se desarrollan para que los miofilamentos se “contraigan y 
se relajen” y como estos eventos cambian según lo hacen los estímulos externos o 
internos a la fibra muscular cardíaca (nivel celular y molecular), como cuando se habla 
de leyes como la ley de Frank-Starling del corazón. 
 Decir que el corazón es un órgano que bombea sangre a todos los tejidos 
vascularizados del organismo, es señalar para qué sirve el corazón o qué es lo que 
hace; esta es una respuesta teleológica9 acerca de la función del corazón, pero no 
responde al interrogante de como hace lo que debe hacer. 
Cuando se explica realmente como algo hace lo que hace, entonces se da una 
respuesta, mecanicista del proceso. Por ello, ambos enfoques, teleológico y 
mecanicista, son complementarios y necesarios para comprender la fisiología, pero no 
son suficientes por separado. 
 Cuando somos “alumnos”, a menudo confundimos los enfoques teleológicos y 
mecanicistas al responder cuestiones de fisiología; es decir, se tiende a responder las 
preguntas con explicaciones teleológicas cuando la respuesta más apropiada sería una 
explicación mecanicista. Esto ocurre porque, cuando los profesores preguntamos, “por 
qué ocurre tal o cual evento fisiológico”, en realidad queremos saber si el alumno sabe 
(comprende) “cómo” ocurre el evento en cuestión. Por ello, comprender realmente estos 
dos enfoques ayudará a evitar esta confusión, a veces muy problemática en la 
formación profesional (Silverthorn, 2019). 
 
 
7 La descripción (del latín “descriptio”, describir) es la acción y efecto de representar a algo o alguien a través del lenguaje con 
diferentes grados de profundidad. Es un proceso que representa lo “que es”. 
8 La explicación (del latín “explicatio”, explicar) es un proceso cognitivo que manifiesta “el qué”, “el cómo”, “el por qué” y “el 
para qué” de un suceso o evento. Este proceso debe ser coherente y lógico y estar destinado un interlocutor competente dada su 
complejidad. 
9 La teleología (del griego, “teleos”, finalidad, y “logos”, discurso, tratado o ciencia) es el estudio de los fines o propósitos de algún 
objeto o algún ser, o bien literalmente, a la doctrina filosófica de las causas finales. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
29 
Al estudiar la fisiología humana, nos entrenamos para pensar en la 
integración de las funciones a través de los varios niveles de organización, 
desde las moléculas hasta el organismo vivo. 
Según Martinez et al., (2018), el estudio de los seres vivos es tan complejo que resulta 
indispensable realizarlo en pequeñas unidades de información. En este sentido, la 
fisiología, a nivel celular, trata de explicar los procesos vitales mediante la nutrición 
celular (incorporación de nutrientes), su relación (respuesta frente a estímulos 
internos y externos) con el entorno (irritabilidad) y la reproducción (división 
celular). Todos estos procesos implican reacciones químicas que deben desarrollarse 
bajo un estricto control para que no se altere su función y el desequilibrio lleve a la 
enfermedad de la célula y su muerte. 
 Los cambios químicos que suceden en cada organismo son estudiados por la 
bioquímica, ciencia de los constituyentes químicos de las células vivas, de las 
reacciones y los procesos que experimentan, es decir, se dedica más en profundidad al 
estudio de estos procesos (conocimiento de los microestados). Además, abarca 
grandes áreas de la biología celular y molecular, y la genética molecular, que 
contribuyen al conocimiento profundo de la fisiología. 
 El principal objetivo de la bioquímica es el entendimiento completo de todos los 
procesos químicos relacionados con las células vivas en el nivel molecular. Por ello, La 
fisiología se superpone con la bioquímica casi por completo y su comprensión permite 
conocer los procesos tanto en salud como en enfermedad. De aquí es que la 
“Bioquímica Médica” se ocupa de los aspectos relevantes para la medicina al igual 
que la Fisiología Médica (Baynes y Dominiczak, 2015). Las implicaciones para la 
bioquímica, la medicina y, de hecho, para toda la biología, son prácticamente 
ilimitadas (Rodwell et al., 2016). 
 
No cabe duda de que la biología es una ciencia que ha aportado datos 
relevantes sobre los procesos que se producen en la materia viva; sin 
embargo, estos datos son insuficientes para generar una comprensión real 
de estos procesos, debido a la ausencia de un marco conceptual construido 
sobre la “física de materia compleja en equilibrio dinámico”. 
No se trata de aplicar los conceptos físicos conocidos a un sistema vivo, sino de buscar 
explicaciones a través de nuevos principios de autoorganización que permiten a 
estos sistemas formarse y funcionar como lo hacen o lo podrían hacer. Tampoco se 
trata de integrar la física con la fisiología, sino de usar la física de los sistemas 
biológicos para su total comprensión como se requiere en las ciencias de la salud. 
 
 
Capítulo 1  La fisiología como ciencia básica 
Fernández, V. H. 
30 
 La Biofísica es la Física de la vida, donde la fisicoquímica y las 
matemáticas forman parte esencial de su lenguaje. Nos permite comprender en 
profundidad cómo funcionan los organismos vivos, se desarrollan, perciben las señales 
del medio ambiente, las procesan y responden a las mismas; por ende, es base esencial 
para poder comprender, posteriormente, la Fisiología Humana. 
 Un error habitual es la creencia de que el estudio de la biofísica consiste en el 
uso de una tecnología complicada en biología (Cereijido, 1972) y en Medicina. En este 
sentido, Montoreano (2008) advierte que el estudiante no comprende ni acepta que 
deba estudiar cosas más relacionadas con la física y la química que con la medicina. 
Sin embargo, éstos son la base de la Medicina y no se puede hacer Medicina sin 
comprender los mecanismos que subyacen a la salud y la enfermedad. 
 Las puertas que ha abierto la física a las ciencias médicas y que han aportado 
técnicas como el diagnóstico por imágenes, la medicina nuclear o el empleo del 
magnetismo, han permitido significativas mejoras en la prevención, diagnóstico y 
tratamiento de enfermedades. Los físicos que desarrollan su actividad en el área de 
la medicina, trabajan en el análisis de imágenes, la radioterapia, el desarrollo de 
técnicas e instrumentos, en la enseñanza universitaria y, por supuesto, en las 
investigaciones destinadas a la pertenencia más preciada que posee el ser humano, la 
salud (Castellanos, 2006). 
 
Considerando que la vida requiere de una estructura molecular 
autoorganizada capaz de intercambiar energía y materia con el entorno 
para automantenerse, renovarse y finalmente reproducirse, es importante 
partir del estudio de estos elementos organizados y relacionados que 
interactúan entre sí para lograr estos objetivos. Esto es a lo que se llama 
“sistema” (Dvorkin et al., 2010). 
La célula es un sistema