FISIOLOGÍA HUMANA-33

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¿Qué se entiende por proceso fisiológico?
La Fisiología estudia los flujos de materia, cargas,
energía e información que de forma continua, rítmica o
transitoria ocurren en los seres vivos y en las relaciones de
éstos con el mundo circundante. Cualquier ejemplo que se
piense de un fenómeno fisiológico (respiración, filtración
glomerular, absorción intestinal, comunicación intercelu-
lar) es un flujo en sus últimas consecuencias (flujo de 
oxígeno y anhídrido carbónico; flujo de sodio, potasio y
agua; flujo de glúcidos, lípidos y prótidos; flujo de mensa-
jes químicos). Los procesos fisiológicos se mantienen
durante toda la vida del individuo o, al menos, durante
fases específicas de ésta. Son, además, procesos que nun-
ca llegan al equilibrio que, por ejemplo, se alcanza en un
tubo de ensayo, ya que esto significaría la desaparición de
su función y, en muchos casos, la muerte del individuo.
El concepto de flujo conlleva dos aspectos relaciona-
dos entre sí. En primer término, la presencia de un flujo de
materia, cargas o energía supone la existencia de una
estructura molecular (por ejemplo, una membrana plasmá-
tica semipermeable) como elemento espacial necesario
para el mantenimiento del gradiente que lo haga posible.
Sin embargo, de acuerdo con el segundo principio de la
Termodinámica, ni gradientes ni estructuras pueden man-
tenerse espontáneamente en un Universo en desorganiza-
ción. Por tanto, un flujo supone también, en segundo
término, la presencia de una fuente de energía metabólica
(fundamentalmente el adenosín-trifosfato, ATP, que pro-
viene en última instancia de los alimentos ingeridos)
encargada de crear y mantener el gradiente necesario y la
estructura a través de la que el flujo tiene lugar. Por ejem-
plo, para mantener un gradiente adecuado de oxígeno en
los alvéolos pulmonares y facilitar su paso a la sangre a un
ritmo suficiente es necesario consumir energía no sólo en
los movimientos respiratorios, sino también en el mante-
nimiento continuado de la estructura alveolar, de la sínte-
sis de glóbulos rojos y hemoglobina, etc. Que el balance
neto de tan complejas relaciones funcionales sea rentable
a los organismos es una de las consecuencias del admira-
ble orden biológico que los caracteriza.
De lo dicho se deduce que la Fisiología posee una con-
notación funcional, referente a la presencia de gradientes,
flujos y estados estables de desequilibrio y una connota-
ción estructural, referente a la existencia de membranas
celulares, compartimientos y otras especializaciones mor-
fológicas. Ambos significados hacen referencia tanto al
organismo en sí, como a las relaciones de éste con su entorno
físico (ingesta de alimentos, eliminación de desechos, etc.)
y social (exploración, comportamiento agonista, etc.). Con-
forme avance en la lectura de este libro, el lector advertirá
que es difícil imaginar un proceso fisiológico en el que no
intervenga una estructura determinada, un gradiente creado
a su través y una fuerza conjugada que lo mantiene en esta-
do estable; la existencia de flujos transitorios, cíclicos o
continuos, es la consecuencia de esta situación.
Tal es el núcleo diferenciador de la Fisiología como
ciencia experimental. Sin embargo, como se apuntó en la
Introducción, en esta ciencia es fundamental una perspec-
tiva integradora. Y ello no sólo porque su objetivo com-
prende también el estudio de los procesos de regulación e
integración en el organismo completo. La razón principal
es que los procesos fisiológicos, aunque se pormenorizan
por razones experimentales o didácticas, sólo adquieren un
significado biológico cuando se consideran en el organis-
mo completo. 
El organismo es un todo individual, separado por su
envoltura epidérmica del medio físico que le rodea y, al
tiempo, en continuo contacto con él. Todo en el organismo
está en renovación continua: los flujos, los gradientes, las
estructuras, e incluso las biomoléculas y otros materiales
inertes que forman dichas estructuras o que constituyen
gradientes y flujos. Y, sin embargo, el organismo se man-
tiene individualizado como tal durante todo su proceso
vital (Fig. 1.1).
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LOS
SERES VIVOS
Dado que la Fisiología estudia las características fun-
cionales de los seres vivos, parece conveniente si no defi-
nir, al menos delimitar los rasgos principales que los
caracterizan.
La materia existe en diversos estados de organización:
partículas elementales, átomos, moléculas, agregados mo-
leculares, biomoléculas, orgánulos celulares, células, tejidos,
órganos y aparatos, organismos y sociedades. A partir de
un cierto grado de complejidad, pero en un punto no defi-
nido de entre los diversos estados de agregación de la
materia, se considera que ésta tiene una propiedad que
caracteriza a los seres vivos.
El origen de la vida
En la actualidad, se acepta que la vida se originó en
los océanos de hace unos 3500 millones de años. En esa
sopa primordial es factible que hubiese abundancia de
moléculas relativamente complejas (aminoácidos, nucleó-
tidos, etc.) capaces de polimerizarse y formar cadenas
moleculares (péptidos, polinucleótidos, etc.) precursoras
de las biomoléculas observables en la actualidad. La esca-
sa disponibilidad de oxígeno en esas etapas geológicas
hacía viable la acumulación de tales sustancias. Para que
las moléculas puedan interaccionar entre sí es necesaria su
proximidad física (a lo que se opone la fuerza de disipa-
ción del solvente) y la presencia de catalizadores. En ese
momento fue primordial la existencia de moléculas anfó-
teras capaces de formar cúmulos en el medio acuoso y de
delimitar un espacio interno hidrofóbico y una superficie
hidrofílica en contacto con el agua. Parece que la bicapa
lipídica que caracteriza a la membrana plasmática celular
ha tenido una participación crucial en el origen y la perpe-
tuación de la vida tal y como la conocemos hoy. En el inte-
rior de estas vesículas las sustancias prebióticas habrían
podido interactuar y concentrarse; alguna de ellas incluso
4 F I S I O L O G Í A G E N E R A L Y C E L U L A R