jueves, 14 de marzo de 2024

Biología - Fisiología general

Fisiología general

La fisiología general es una parte de la fisiología que trata de los mecanismos físico-químicos comunes a todos los organismos vivos. Son por tanto, los mecanismos físico-químicos más básicos que a lo largo de la evolución se han establecidos como imprescindibles para organizar la función vital. Por ello la participación de los conocimientos físicos y químicos son fundamentales para el estudio de la fisiología. Conceptos como temperatura, densidad, solubilidad, pH, acidez y basicidad, principios de electricidad, presión, superficie, dinámica de fluidos y un largo etcétera, son elementos básicos para comprender como funciona un ser vivo, desde un ser unicelular a uno pluricelular complejo, donde entran los conceptos de comunicación e interrelación.

Como ejemplo tenemos las reacciones bioquímicas que genéticamente, sustentan el metabolismo y cuyo balance energético, permite la sobrevivencia de un ser vivo, así como las reacciones bioquímicas que permiten su estructuración tridimensional y su proliferación. O los principios físicos que explican la respiración aérea con su intercambio de gases aire-aire o líquido-aire, la hemodinámica de un organismo o el intercambio de líquidos, etc. Dentro de esta categoría podríamos considerar la fisiología celular, como una rama  de la fisiología general, por cuanto conociendo como funciona una célula y su interacción con el medio que la rodea, podemos entender su papel en la función de un organismo.

Además, no podemos olvidar que la conjunción de todos los procesos físico-químicos que hemos comentado, y que llevan a  que un ser orgánico esté vivo y cumpla su cometido genético, necesita de la existencia de un mecanismo de regulación (homeostasis) que  le permita controlar las constantes físico-químicas (temperatura, pH, osmolaridad, etc.) en los niveles apropiados, y así sobrevivir frente a los continuos cambios de su entorno.

En este apartado hablaremos por tanto del significado de Medio Interno, de Homeostasis, de Líquidos Orgánicos, de PH , de Bioelectricidad .

Principios generales de la Fisiología

  • Medio Interno

Ambiente hidrosalino que rodea a cada una de las células de un organismo, dotado de propiedades físico químicas esenciales para la vida. (Claude Bernard).      

Cada célula de un organismo pluricelular necesita, para realizar su función dentro del conjunto en el que vive, de tres condiciones esenciales: una membrana fluida que permita un continuo intercambio selectivo de sustancias con su entorno; un sistema de comunicación efectivo que le permita por un lado informar de su función y por el otro, que sea capaz de reconocer las señales del lenguaje orgánico. Y por último, estar incluida en un medio líquido óptimo, que le permita vivir y realizar sus funciones. Este medio líquido debe caracterizarse por un equilibrio en aquellas variables físico químicas fundamentales para el sostén celular. A este medio líquido en continuo equilibrio se le denomina Medio Interno.

El Medio Interno (figura 1) es un concepto definido por Claude Bernard  a finales del siglo XIX, para indicar el medio hidrosalino de un organismo, con sus propiedades físico-químicas correspondientes, que riega a todas y cada una de sus células (Gross, 1998).


Figura 1: Medio Interno.

Como tal medio hidrosalino presenta unas propiedades físico – químicas que le caracterizan y afectan directamente a la supervivencia de las células, como son: el pH, la temperatura, la presión osmótica, densidad, gases, sales, etc., así como la presencia de nutrientes esenciales, productos resultantes del metabolismo celular y señales químicas informativas, que suponen un continuo cambio de dichas propiedades, sin olvidarnos de los efectos que sobre las mismas pueda ejercer la influencia del medio ambiente externo al organismo.

En los organismos unicelulares su medio interno viene definido por su líquido intracelular, el cual es capaz de regular por mecanismos intracelulares, sobre todo por el impacto que sobre su supervivencia genera el medio externo. Estos organismos unicelulares también necesitan mantener su medio interno lo más constante posible, para permitirles su supervivencia.

En los organismos pluricelulares, sus células viven inmersas en un entorno líquido externo a ellas, y su función celular depende de la estabilidad en sus condiciones físico-químicas externas, por lo que las variables mencionadas anteriormente, deben estar bajo un exhaustivo control, para que se mantengan en un rango de valores aceptable para la supervivencia de las mismas y sus funciones. Es lo que se conoce como Homeostasis, término acuñado (1928) por Walter B. Cannon  (1871-1945) , y que describe todos los procesos fisiológicos coordinados por medio de los cuales, el medio interno del organismo se mantiene en un estado de equilibrio.


Figura 2: Medio interno versus líquidos corporales.

Este concepto exige una fina coordinación de las funciones de los diferentes órganos y variables dependientes como la presión arterial, frecuencia cardiaca, respiratoria, etc., así como de la continua movilidad del medio hidrosalino, que permita el permanente refresco del entorno externo inmediato de cada una de las células del organismo.



Figura 3: Compartimentación de los líquidos corporales.

Por lo indicado anteriormente, el Medio Interno estaría representado por el Líquido Extracelular  (Figura 2 y 3) y sus propiedades físico-químicas, el cual a su vez podemos dividirlo en dos compartimentos que están en perfecto equilibrio: el Líquido Intersticial : inmediato a las células y el Líquido Intracelular con el que se equilibra. Y la Sangre que corresponde a la fracción de líquido extracelular que se encuentra en continuo movimiento (en circulación).

Homeostasis

Figura 4: Homeostasis.

La Homeostasis (Figura 4) sería, por tanto, el conjunto de mecanismos fisiológicos que coordinan las funciones orgánicas para mantener las propiedades físico-químicas del Medio Interno en un rango de estabilidad aceptables para las funciones y supervivencia de las células, tejidos, órganos y en definitiva del propio organismo. Podríamos considerar que la homeostasis del medio interno es en definitiva la homeostasis de la sangre.

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