CAPÍTULO 1: Principios generales y producción de energía en fisiología médica

OBJETIVOS

Después de revisar este capítulo, el lector será capaz de:

• Definir unidades utilizadas para medir las propiedades fisiológicas.

• Definir pH y amortiguador.

• Comprender el comportamiento de los electrólitos y definir los términos difusión, ósmosis y tonicidad.

• Definir y explicar el significado del potencial de membrana en reposo.

• Comprender en términos generales las estructuras básicas de la célula: nucleótidos, aminoácidos, carbohidratos y ácidos grasos.

• Comprender las estructuras complejas elaboradas a partir de estructuras básicas: DNA, RNA, proteínas y lípidos.

• Comprender la participación de estas estructuras básicas en la conformación de la estructura celular, su función y equilibrio energético.

INTRODUCCIÓN

En organismos unicelulares, todos los procesos vitales ocurren en una sola célula. Conforme progresó la evolución de los organismos multicelulares, varios grupos celulares se organizaron en tejidos y órganos con funciones particulares. En seres humanos y otros animales vertebrados los grupos celulares especializados incluyen un aparato digestivo para la digestión y absorción de alimentos, un aparato respiratorio para la captación de O₂ y eliminación de CO₂; un aparato urinario para eliminar productos de desecho metabólicos, un aparato cardiovascular para la distribución de nutrimentos, O₂ y productos del metabolismo; un aparato reproductor para perpetuar a la especie; un aparato endocrino y el sistema nervioso para coordinar e integrar la función de los otros aparatos y sistemas. Este texto revisa la forma en que funcionan estos aparatos y sistemas y los medios por los cuales cada uno contribuye a las funciones corporales en conjunto.

El primer capítulo está dedicado a la revisión de los principios biofísicos y bioquímicos y la introducción al análisis de los componentes moleculares que contribuyen a la fisiología celular.

PRINCIPIOS GENERALES

EL CUERPO COMO “SOLUCIÓN” ORGANIZADA

Las células que constituyen el cuerpo de los animales multicelulares (excepto las formas de vida más simple), ya sean acuáticos o terrestres, existen en un “mar interno” denominado líquido extracelular (ECF, extracellular fluid) delimitado por el aparato integumentario del animal. De este líquido, las células captan O₂ y nutrimentos y hacia él vierten sus productos de desecho metabólico. El ECF se encuentra más diluido que el agua de mar de hoy en día, pero su composición simula estrechamente la que se encontraba en los océanos primordiales en los cuales, se supone, se originó la vida.

En animales con aparatos vasculares cerrados, el ECF se divide en líquido intersticial y plasma sanguíneo circulante y el líquido linfático que vincula los dos espacios mencionados. El plasma y los elementos celulares de la sangre, en particular los eritrocitos, son los que ocupan el árbol vascular y en conjunto constituyen el volumen sanguíneo total. El líquido intersticial es la parte del ECF que está por fuera de los sistemas vascular y linfático y que baña a las células. En promedio, la tercera parte del agua ...