Definición y alcance de la fisiología
La fisiología es la ciencia que explica los mecanismos físicos y químicos responsables del origen, desarrollo y progresión de la vida. Sirve como base para entender cómo funcionan los organismos y cómo se mantienen sus funciones vitales.
Estructura y función de la célula
La unidad funcional de la vida es la célula. La membrana celular no solo actúa como una barrera que separa el interior del exterior, sino que también regula el intercambio de sustancias y participa activamente en procesos celulares como la señalización y el transporte de iones.
- Transporte pasivo
- Difusión simple: las moléculas atraviesan directamente la bicapa lipídica (ejemplo: O₂ y CO₂).
- Difusión facilitada: se utiliza una proteína de membrana para transportar sustancias como la glucosa.
- Transporte activo
- Primario: la bomba de sodio‑potasio expulsa 3 Na⁺ y absorbe 2 K⁺ usando ATP.
- Secundario: no utiliza ATP directamente, sino la energía del gradiente electroquímico de otro ion, principalmente el sodio.
En una solución hipertónica, el agua sale de la célula y ésta se encoge debido a que el gradiente de solutos es mayor fuera que dentro.
Homeostasis y retroalimentación
La homeostasis es la capacidad del organismo para mantener constantes las condiciones del medio interno, pese a cambios externos. Los mecanismos de retroalimentación regulan esta estabilidad:
- Retroalimentación negativa: opone al cambio (ejemplo: regulación de la temperatura corporal).
- Retroalimentación positiva: refuerza el cambio (ejemplo: proceso de parto).
Sistema nervioso
Las neuronas sensitivas transmiten información desde los receptores al sistema nervioso central, llevando datos de dolor, temperatura, tacto, entre otros.
El neurotransmisor acetilcolina participa principalmente en respuestas de reposo, digestión y recuperación, caracterizando al sistema parasimpático.
Las sinapsis químicas pueden ser ionotrópicas o metabotrópicas:
- Ionotrópicas: respuesta rápida, abren un canal iónico (ejemplo: receptores de glutamato).
- Metabotrópicas: respuesta lenta, activan segundos mensajeros (ejemplo: receptores de acetilcolina acoplados a proteínas G).
Las sinapsis eléctricas son muy rápidas porque la señal pasa directamente a través de gap junctions, a diferencia de las sinapsis químicas.
Tejido muscular y contracción
El sarcómero es la unidad funcional y contráctil del músculo estriado, conteniendo filamentos de actina y miosina que generan la contracción.
Las fibras musculares tipo I son rojas, poseen alta resistencia y se fatigan poco, caracterizándose como fibras lentas.
Sistema autónomo
El sistema simpático y el parasimpático difieren en sus efectos y neurotransmisores:
- Simpático: produce excitación, utiliza adrenalina y otras catecolaminas.
- Parasimpático: favorece el reposo, utiliza acetilcolina.
Regulación vital en el bulbo raquídeo
El bulbo raquídeo controla funciones vitales como la respiración, la frecuencia cardiaca y la presión arterial. Además, regula reflejos esenciales como la tos, el vómito y la deglución.
Organelos celulares
La mitocondria realiza la respiración celular y produce ATP, siendo el centro energético de la célula.
Los peroxisomas descomponen ácidos grasos y neutralizan el peróxido de hidrógeno mediante la enzima catalasa.
Resumen de conceptos clave
| Concepto | Definición breve |
|---|---|
| Fisiología | Ciencia de los mecanismos físicos y químicos de la vida. |
| Membrana celular | Regula intercambio y participa en funciones activas. |
| Difusión simple | Pasaje directo a través de la bicapa lipídica. |
| Difusión facilitada | Uso de proteínas de membrana para el transporte. |
| Bomba Na⁺/K⁺ | 3 Na⁺ salen, 2 K⁺ entran usando ATP. |
| Homeostasis | Mantenimiento de condiciones internas estables. |
| Retroalimentación negativa | Opone al cambio. |
| Retroalimentación positiva | Refuerza el cambio. |
| Neurona sensitiva | Transmite información sensorial al SNC. |
| Acetilcolina | Neurotransmisor del reposo y digestión. |
| Sinc. eléctrica | Transmisión rápida mediante gap junctions. |
| Sarcómero | Unidad contráctil del músculo estriado. |
| Fibra tipo I | Fibra roja, resistente y de baja fatiga. |
| Sistema simpático | Excitación, adrenalina. |
| Sistema parasimpático | Reposo, acetilcolina. |
| Bulbo raquídeo | Controla respiración, ritmo cardiaco y reflejos. |
| Mitocondria | Respiración celular y producción de ATP. |
| Peroxisoma | Descompone ácidos grasos y peróxido de hidrógeno. |
| Receptores ionotrópicos | Respuesta rápida, abren canales iónicos. |
| Receptores metabotrópicos | Respuesta lenta, activan segundos mensajeros. |
Este compendio reúne los conceptos esenciales de fisiología, proporcionando una base sólida para el estudio de los procesos vitales y su regulación en los organismos.
