CAPITULO 1 LIBRO DE CÁTEDRA DE FISIOLOGÍA

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Capítulo 1
Introducción al 
estudio de la fisiología
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CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
1 
INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA 
FISIOLOGÍA 
 
 
 “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 si consume mucha sal 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 el cuerpo humano, tanto en salud como en enfermedad, 
debemos saber que nuestro cuerpo tiene una gran capacidad para “resistir” a los cambios que se 
producen en su interior y en el entorno que le rodea, 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, dejar a la persona con diversos grados de secuelas o terminar con su vida. 
 Esta capacidad del cuerpo humano de resistir a los cambios de diferente manera es lo que 
denominamos “homeostasis”, eje central 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 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 saber cómo funciona el cuerpo, desde los 
mecanismos moleculares a nivel celular hasta los procesos tisulares, de los órganos y los sistemas, 
y cómo el organismo lleva a cabo las tareas esenciales para vivir. 
 
 
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 Fernández, V. H. 
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 En la 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). 
 Por ello, el objetivo de este capítulo es introducir los conocimientos y poner el resto de los 
temas en perspectiva, abordando el paradigma de la fisiología y la manera de comprender mejor las 
bases de la medicina. 
 
Para estudiar fisiología hay que tener muchas ganas de aprender y de trabajar, 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 sus semejantes y con su entorno 
animado o inerte. 
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, en su legendario libro, explicaba que cada tipo de vida, desde el virus más 
simple 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 muchas otras subdivisiones, 
como, por ejemplo el de la fisiología del desarrollo, que explica el funcionamiento del organismo 
desde la célula germinal de 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, 2016). 
 Justamente, es importante recalcar 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 (2016) “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 (p. ej., fisiología del ejercicio). Para 
 
1 Tratado: Obra escrita que trata extensa y ordenadamente sobre una materia determinada. 
 
 
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muchos médicos en ejercicio, la fisiología puede ser la función de un sistema individual de órganos, 
como el sistema cardiovascular (para el cardiólogo), respiratorio (para el neumólogo) o 
gastrointestinal (para el gastroenterólogo). 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. De forma similar, la fisiología médica se 
ocupa de cómo funciona el cuerpo humano, que depende, a su vez, de cómo funcionan sus sistemas 
de órganos. Esto depende a su vez de como funcionan las células que los componen y esto, por su 
parte, depende de las interacciones entre los orgánulos subcelulares e innumerables moléculas. 
 Por tanto, 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”. 
 De manera similar, Silverthorn (2019) dice que “la fisiología es el estudio del funcionamientonormal 
de un organismo vivo y las partes que lo componen, incluidos sus procesos químicos y físicos”; 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). 
En este sentido, 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. 
 Todo el conocimiento de los mecanismos que subyacen a la función corporal fue obtenido 
mediante la experimentación, aplicando el método científico. Por ende, 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 (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 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 (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, incluso a 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 
 
 
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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, mientras que la histopatología explora los tejidos bajo 
el microscopio en busca de alguna alteración determinada por alguna enfermedad (Saladin, 2013). 
 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. 
 Como si fuera poco, la fisiología comparada también 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. 
 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. En este sentido, por ejemplo, una técnica estándar 
para investigar el funcionamiento de un órgano es observar lo que sucede cuando un órgano se 
extirpa quirúrgicamente de un animal de experimentación o cuando su función se altera de una 
manera específica. Este estudio, a menudo es auxiliado por los “experimentos naturales” 
(enfermedades) que involucran daños específicos para el funcionamiento de un órgano o sistema. 
 Asimismo, 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. Estos 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, el estudiante debe ejercitarse en la resolución de problemas fisiológicos, los cuales 
servirán como base para los estudios fisiopatológicos y las indicaciones diagnósticas y terapéuticas 
que se deben adquirir en la etapa clínica. 
 El estudio de la fisiología también requiere de una correcta evaluación de la persona sana, 
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. 
 
 
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 El aprendizaje de la fisiología consiste, por una parte, en saber definir con precisión las 
variables determinantes de las diferentes funciones del organismo, y por otra, en saber establecer 
las relaciones causa-efecto entre dichas variables de forma cuantitativa y, si no es posible, al 
menos, de forma cualitativa. Muchas de estas variables son químicas y otras tantas son físicas, por 
lo cual, sin estas ciencias sería imposible que conociéramos la relación causa-efecto que subyace a 
la función corporal. 
 
Si bien se habla de la fisiología desde épocas muy remotas, la fisiología como ciencia es 
relativamente nueva. 
Es probable que la preocupación por las funciones que mantienen al ser humano vivo haya 
comenzado desde el mismo inicio de la sociedad. En diferentes cuevas, se han encontrado cráneos 
con orificios que fueron realizados con propósito terapéutico (trepanación). Algunas pinturas 
encontradas en cuevas de Europa indican que los antiguos conocieron el carácter vital del corazón. 
El uso muy antiguo de plantas medicinales para tratar dolores da testimonio en el mismo sentido. 
 Algunos datos aparecen en las tablillas sumerias (3000-2000 a.C.) y el Código de 
Hammurabi, (2000 a.C.), en los cuales se hablan más de creencias mágico-religiosas a partir de una 
concepción divina del universo, creado por los dioses. La Medicina se refería a la enfermedad 
causada por malos espíritus y su tratamiento consistía en exorcismos recitados por el médico. 
Consideraban al corazón, los riñones y el “vientre” como el origen de los movimientosdel alma 
(emociones), la inteligencia, la bondad y la maldad. El hígado fue considerado como el órgano en 
el que tenían su sede las emociones. 
 La Anatomía se desarrolló en Egipto, más que en otras regiones de la antigüedad, debido 
a los trabajos de momificación de cadáveres. En el Papiro de Ebers (3000 a.C.) se describe el 
embalsamamiento de cadáveres con un buen conocimiento de la anatomía del cerebro, de las 
meninges y el líquido cefalorraquídeo y sabían que en el cerebro residían los mecanismos de control 
del cuerpo. También se destaca la posición del corazón, como fuente de los vasos sanguíneos. 
 En el Papiro de Edwin Smith, documento médico que data de la Dinastía XVIII de Egipto 
entre los años 1550 y 1295 a. C., se describe la circulación de la sangre en relación con el corazón 
y el pulso. Aquí, se describe a la sangre, partiendo del corazón y llegando a todos los órganos del 
cuerpo. 
 En la antigua India (5000 a.C.) se encuentra en el Ayurveda (ciencia de la vida) la 
concepción holística del ser humano, la cual partía de que toda la materia se compone de cinco 
elementos básicos: tierra, agua, fuego, viento y espacio. El cuerpo humano se compone de 
derivados de esos cinco elementos en forma de humores, tejidos y productos de desecho. 
 En el siglo II a.C., los chinos hablaban de la fisiología como “la lógica de la vida”, 
conocían los ritmos circadianos del cuerpo humano, la circulación sanguínea y practicaban el 
aislamiento de fluidos ricos en hormonas, cuya naturaleza y propiedades se desconocían. 
Describían 28 tipos de pulso que intuían de la bomba cardiaca. 
 La medicina china antigua, como la hindú, se basó en una concepción holística y espacial 
del individuo en su medio. El ser humano en salud se veía parte de un mundo que estaba en 
continua interacción con los estados mentales, la dieta y el estilo de vida jugando un papel decisivo. 
 
 
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Los principios fisiológicos se basaban en la creencia del Tao, que establece que en el universo hay 
dos fuerzas opuestas e iguales denominadas Yin y Yang, existiendo una interacción natural entre los 
potenciales opuestos de esas dos fuerzas que se manifiesta como un flujo de energía llamado Chi. 
 Hasta ese momento, por ensayo y error, el hombre fue adquiriendo conocimientos de las 
funciones normales y anormales; sin embargo, la Fisiología experimental no podía existir porque 
carecía del sustento filosófico necesario que solo aparecería en la antigua Grecia. 
 La palabra fisiología significa literalmente “estudio de la naturaleza” o “lógica de la 
vida”. Aristóteles (384-322 a.C.) utilizó el término en este sentido amplio para describir el 
funcionamiento de todos los organismos vivos, no solamente el del cuerpo humano. 
 Hipócrates (460-377 a.C.), considerado el padre de la medicina, usaba el término fisiología 
con el significado de “el poder curativo de la naturaleza” y, por lo tanto, se asoció a la fisiología 
más estrechamente con la medicina. 
 Durante la Edad Media, el pensamiento médico-fisiológico estuvo dominado por los 
conceptos hipocráticos “actualizados” por Galeno (129-216 d.C.) en el siglo II, quien introdujo la 
disección en cadáveres humanos y la vivisección de animales domésticos. Su fisiología, se basó en 
las ideas aristotélicas de naturaleza, movimiento, causa y finalidad, con el alma como principio vital, 
según las ideas de Platón, que distinguía entre alma concupiscible (alma deseable con sede en el 
hígado), alma irascible (en el corazón) y alma racional (en el cerebro). 
 Jean Fernel (1497-1558) un médico, matemático y astrónomo francés, utilizó por primera 
vez en 1542 el término griego como “la naturaleza del hombre sano, de todas sus fuerzas y 
de todas sus funciones”. Sin embargo, esta fisiología de Fernel contenía, al modo galénico, la 
descripción anatómica del cuerpo, dado que, conceptualmente, todo lo que existe está compuesto 
de materia y forma. Por ello, el desarrollo de la fisiología hasta el siglo XVIII estuvo dominado por 
el de la anatomía. 
 Podría decirse que la fisiología científica nace en el siglo XVII, cuando William Harvey 
(1578-1657) un médico inglés, en su libro “Un estudio anatómico sobre los movimientos del corazón y la 
sangre de los animales” de 1628, argumenta su hipótesis de que la sangre era bombeada alrededor del 
cuerpo por el corazón en el sistema circulatorio. Esta hipótesis se basaba en la observación 
(anatómica) y experimentación (vivisección), donde comienza la transición de la “anatomía 
inanimada” (descripción metódica de las estructuras del cadáver) a la “anatomía animada”. 
 Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832), poeta, novelista, dramaturgo y científico 
alemán, dijo que “la función es la forma en acción”. Es precisamente en esa época cuando la fisiología 
empieza a afianzarse en la experimentación mediante el método científico. 
 François Magendie (1783-1855), médico francés, fundó el primer laboratorio de fisiología 
de Francia en 1830. Su alumno más destacado fue Claude Bernard. En 1816 publica su obra 
“Compendio Elemental de la Fisiología” y en 1821 editó el primer número de su “Revista de Fisiología 
Experimental”, que posteriormente pasó a llamarse “Revista de Fisiología Experimental y Patológica”, 
título que indica claramente los intereses y la orientación científica de Magendie. También sentó las 
bases de la farmacología moderna, al entender que las sustancias químicas contenidas por los 
remedios naturales debían poder ser aisladas y administradas a los pacientes. Magendie ofrece una 
filosofía de la biología basada en la hipótesis de que los fenómenos biológicos deben interpretarse 
 
 
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en términos fisicoquímicos, del cual se derivará un nuevo criterio para la tarea del biólogo y, por 
tanto, la del médico. Sin embargo, el propio Magendie estableció un límite a este asertivo 
reduccionismo, admitiendo la existencia de un núcleo de fenómenos propiamente vitales que nunca 
podrán ser reducidos a fenómenos puramente fisicoquímicos. 
 Posteriormente, Claude Bernard (1813-1878), biólogo teórico, médico y fisiólogo francés, 
expresó que la fisiología era “el conocimiento de las causas de los fenómenos de la vida en estado normal, el cual 
nos enseña a mantener las condiciones normales de la vida y a conservar la salud”. También propuso que “la 
fijeza del medio interno es la condición de la vida libre”, sentando las bases para lo que, posteriormente, 
sería el “paradigma2 de la fisiología”. 
 Es fundamental entender que Claude Bernard propone una teoría que rompe con los 
moldes mecanicistas cartesianos de la época y defiende la especificidad del método experimental 
en fisiología, ya que en esos tiempos se suponía, en consonancia con el pensamiento cartesiano, 
que la función de los órganos se deduce de su forma anatómica, y que la anatomía comparada 
permite llegar a conclusiones verosímiles sobre las características y el uso de cada órgano, puesto 
que, como la naturaleza presenta en toda clase de animales todas las combinaciones posibles de 
órganos, podrían observarse entonces los efectos que provoca la presencia o la ausencia de un 
órgano determinado. Se suponía que esta postura hacía innecesaria la experimentación en los 
organismos vivos, porque se pensaba que la implementación de la investigación alteraba 
irremediablemente la “máquina” del organismo, falseando los resultados. 
 Cuando Claude Bernard rechaza estos supuestos, y postula la necesidad de hacer 
experiencias con seres vivos, separa tajantemente las ciencias de la vida de la anatomía y de la 
química, otorgándole autonomía epistémica y experimental al decir: “ni la anatomía ni la química son 
suficientes para resolver una cuestión fisiológica; es sobre todo la experimentación en los animales que, permitiendo 
encontrar en unser vivo el mecanismo de una función, conduce al descubrimiento de fenómenos que ella sola puede 
iluminar, y que ninguna otra hacía prever”. De esta manera, Claude Bernard no solo funda la fisiología 
científica, sino que con ella también da origen al conocimiento médico moderno (Lorenzano, 2010). 
 Walter Cannon (1871-1945), médico fisiólogo estadounidense, describió en su libro “La 
sabiduría del cuerpo” en 1932, los mecanismos fisiológicos que intervienen en el mantenimiento de 
un equilibrio físico-químico esencial, para lo que propuso el nombre de homeóstasis. Fue un 
continuador de la hipótesis que estableció Bernard, poniendo de manifiesto no solo la estabilidad 
relativa de la composición de los fluidos corporales de muchos organismos, sino también la relativa 
constancia de la organización y del funcionamiento dentro de las células, tejidos y órganos. 
 La relevancia del trabajo de Cannon fue el acuñar el término de homeostasis para referirse 
a “la suma total de esta constancia interna, estructural y funcional”. El término implica no 
solo la condición de estabilidad en sí misma, sino también a los innumerables procesos fisiológicos 
implicados en su mantenimiento. 
 Posteriormente, en el siglo XX, siguen a ritmo creciente los descubrimientos fisiológicos, 
cuyas técnicas de observación se van afinando a medida que se producen los avances bioquímicos 
y tecnológicos. Sucesivamente se desarrollan la fisiología celular, la electrofisiología, la 
neurofisiología y otras áreas correspondientes a las diversas especialidades de la medicina 
 
2 Se define al paradigma como un modelo de análisis para los fundamentos epistemológicos de la disciplina. 
 
 
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(cardiofisiología, endocrinología, fisiología de la reproducción, etc.). También se van difuminando 
las fronteras entre la fisiología, la bioquímica y la biología molecular, ya que muchos fenómenos 
considerados como fisiológicos tienen un mecanismo bioquímico, interviniendo procesos a niveles 
moleculares. 
 Bernardo Houssay (1887-1971), farmacéutico a los 17 años, médico a los 23 años, fue el 
primer argentino en recibir el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1947 por su trabajo de la 
influencia del lóbulo anterior de la hipófisis en la distribución de la glucosa en el cuerpo, de 
importancia para el desarrollo de la diabetes. Fue el autor del libro “Fisiología Humana”, continuada 
por su hijo hasta el año 2000. 
 Arthur Guyton (1919-2003), médico fisiólogo estadounidense, revolucionó los estudios en 
fisiología humana durante la segunda mitad del siglo XX y consiguió explicar el sistema 
cardiocirculatorio a través de desarrollos matemáticos y principios físicos. Es el autor del tratado 
de fisiología básica más completo y es considerado el padre de la fisiología moderna. 
 Actualmente, en el siglo XXI, la Fisiología Experimental enfrenta nuevos retos 
relacionados con el reduccionismo3 dado por los avances tecnológicos. Estos problemas son 
similares a aquellos que se enfrentara en el siglo XVIII, pero en un nuevo contexto y en otro nivel 
muy superior. En este sentido, la Biología celular y molecular ha posibilitado un salto muy 
importante en el conocimiento fisiológico, pero que no puede suplantar al conocimiento que surge 
de la integración de éstos con otros producidos en otras áreas de investigación (Hernández, 2017). 
Asimismo, las crecientes limitaciones bioéticas han llevado a la utilización de la bioinformática para 
realizar simulaciones en lugar de experimentaciones. 
 Por último, debido a la combinación de un exceso de especialización de moda, con poca 
utilización del método clínico y con la llegada por globalización cultural de la Medicina holística de 
la India y China, ha reaparecido una corriente neoanimista-vitalista que niega la existencia de la 
Fisiología experimental; incluso la negación de la ciencia misma por parte de movimientos 
ideológicos sin ningún tipo de sustento y que atentan contra la salud de los individuos y de la 
comunidad (ideología de género, los antivacunas, etc.). 
 
 “El problema con el mundo es que los estúpidos están seguros 
de todo y los inteligentes están llenos de dudas”. 
Bertrand Russell (1872-1970) 
 
La fisiología es una disciplina científica y, como tal, es necesario primero comprender lo 
que la ciencia y la investigación representan. 
La fisiología, como ciencia, trata de explicar los fenómenos que ocurren en la naturaleza de los 
seres vivos y, por ende, debe basarse en hechos demostrados a través de la investigación 
 
3 El reduccionismo es una postura epistemológica que sostiene que el conocimiento de lo complejo se adquiere a 
través de sus componentes más simples, o que un sistema complejo solamente puede explicarse por la reducción hasta 
sus partes fundamentales; es decir, la reducción es necesaria y suficiente para resolver los problemas de conocimiento. 
Por ejemplo, los procesos de la biología son reducibles al movimiento químico de la materia y las leyes de la química 
son explicadas por la física atómica. 
 
 
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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. 
 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, incluso 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 en consecuencia (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). 
 En este sentido, es necesario entender que todo lo que en Medicina (y en ciencias de la 
salud en general) se dice y se hace, debe tener un sustento debidamente comprobado ya que sus 
consecuencias pueden ser letales. Por ello, con frecuencia, es necesario juzgar cuáles aseveraciones 
son verdaderas y cuáles falsas. Para hacer estos juicios dependemos de una apreciación de la forma 
en que piensan los científicos, cómoestablecen las normas sobre lo que es verdadero y por qué sus 
aseveraciones son más confiables que otras. 
 Un método utilizado en las ciencias, también en ciencias de la salud, es el método 
inductivo (Kassirer, Wong y Kopelman, 2011). Este método 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. 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. 
 Mediante el método inductivo, no se puede demostrar una aseveración más allá de toda 
refutación posible, pero es probable considerar que una conclusión está demostrada 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. Por ello, 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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en ciencia todo lo verídico es tentativo, no hay espacio para el dogma (creencias subjetivas sin 
demostración) y siempre se debe estar preparado para abandonar la teoría si aparece otra nueva 
que supera a lo anterior y mejora el conocimiento de la realidad. 
 Asimismo, la mayoría del 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). 
 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. 
 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, juntamente 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 o 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 
indica una deficiencia de hierro que produce anemia ferropénica. 
 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 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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constituye por un conjunto de hipótesis comprobadas científicamente y es fundamental no 
confundir con una conjetura, que, en el mejor 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 (razonamiento que parece un 
argumento válido, pero no lo es). 
 Las teorías se basan en mecanismos (proceso responsable del fenómeno natural 
estudiado) y patrones (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 un científico llamaría hipótesis que es un 
enunciado (exposición breve de un problema) no verificado, una conjetura (juicio que se forma 
de las cosas o sucesos por indicios y observaciones) científica que requiere una contrastación con 
la experimentación científica, e implica al menos una relación entre dos variables. 
 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 toma 
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”. 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 o la práctica de un arte,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 biomédicas4, los científicos se apoyan en el principio de la causalidad natural, el cual 
 
4 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 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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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). 
 Es importante entender que para explicar un fenómeno fisiológico se utilizan modelos de 
la realidad, que no son la realidad misma debido a que es imposible conocerla en su totalidad. Estos 
modelos son 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. 
 Asimismo, también es importante reconocer las supuestas teorías que, en realidad, son 
enunciados falsos, pero verosímil, que aparecen en medicina y que, en el peor de los casos, incluso 
los profesionales de la salud lo utilizan. Un ejemplo de enunciado falaz dice que “se ha demostrado 
que beber agua tibia o caliente, 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.”5. ¿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, Barnes, Schnek y Massarini, 2016). Según esta 
clasificación, los seres humanos pertenecen 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). 
 
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. 
5 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  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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 En comparación con otros organismos, los seres humanos tienen 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”. Por ello, para el estudio de la fisiología 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. Sin embargo, a partir de estas estructuras 
debemos estudiar sus interrelaciones y ver cómo funcionan, 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. 
 
Primer nivel: el átomo (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 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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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. 
 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 (elementos inorgánicos que lasplantas 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. 
 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, 2013). 
 
Segundo nivel: las moléculas 
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 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 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
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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). 
 
Tercer nivel: los 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). 
 
Cuarto nivel: la célula 
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 hay 
nada más simple que una célula y que se le considere vivo, dado que solo en éstas se observa 
automaticidad; es decir, 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). 
 
 
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 Fernández, V. H. 
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 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 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). 
 
Quinto nivel: los tejidos 
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 defactores 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). 
 
 
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 Fernández, V. H. 
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Sexto nivel: los 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). 
 
Séptimo nivel: sistema de órganos (sistémicos) 
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. 
 
Octavo nivel: 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. 
 
 
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La fisiología va más allá del organismo e incluye el estudio de los organismos de igual 
especie. 
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). 
 
 
ATOMOS
MOLECULAS
ORGANELA
CELULA
TEJIDO
ORGANO
SISTEMA Y
APARATO
ORGANISMO
POBLACIÓN
DE IGUAL ESPECIE
ECOSISTEMA
DE DISTINTAS ESPECIES
BIOSFERA
QUIMICA
BIOLOGIA
MOLECULAR
BIOLOGIA
CELULAR
FISIOLOGIA
ECOLOGIA
 
 
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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, por ende, rigurosos para definirlo 
adecuadamente. 
 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 que 
satisfaga a todos. Y 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. 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 parauna 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 Uribe, 2006). 
 
 
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 Fernández, V. H. 
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 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. 
 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, 
Taggart, Portales y Contreras, 2008). 
 
Dado que la fisiología estudia las características funcionales de los seres vivos, es 
conveniente abordar el significado de “vida”, al menos, delimitar los rasgos principales 
que caracterizan a “la vida”. 
Aunque estudiemos la vida por la observación de los macroestados6 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” (entropía7) 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. 
 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, Taggart, Portales y Contreras, 2008). 
 
6 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. 
7 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 explicar por qué algunos procesos físicos suceden de una determinada manera 
midiendo el grado de desorden de un sistema a nivel molecular. 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
21 
 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 que “la vida es la dilación 
en la difusión o dispersión espontánea de la energía interna de las biomoléculas hacia más 
microestados8 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), citadoen Anaya y Vaca (2010), y 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 
 
8 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  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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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: 
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 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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el nivel de organismo. Por ello, incluye a todos los seres 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 respuesta 
definitiva a lo que la vida es. 
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 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 pretendemoscomprenderla en salud, mucho más 
complejo se vuelve en la enfermedad, dado que en la estructura esta la función y sin estas no existe 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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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. 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 que son expresiones de conducta. 
 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; es decir, las 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 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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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 luego ventrículos), estamos describiendo la función (descripción 
funcional); es decir, estamos diciendo qué hace el corazón. Pero debemos entender que esto no 
implica saber fisiología dado que lo que necesitamos es comprender realmente como lo 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. 
 Por ende, si bien suele confundirse la palabra 
describir con explicar, la descripción9 implica un nivel más 
superficial mientras que la explicación10 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). 
 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 teleológica11 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 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 (y 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). 
 
 
9 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”. 
10 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. 
11 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  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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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 al 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 funcióny 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. 
 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 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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se puede (al menos no se debe) 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, Cardinali y Iermoli, 2010). 
La célula es un sistema de organelas constituidos por agregados moleculares; sin embargo, como 
estos agregados moleculares de las organelas son diferentes y se conectan entre sí para llevar a cabo 
una determinada función, también son sistemas. Por ello, se habla de subsistemas cuando existen 
sistemas dentro de otros más complejos. De la interacción de los componentes del sistema o 
subsistemas se pretende conocer las leyes que expliquen su comportamiento dentro de un conjunto 
de sistemas que conformarían el suprasistema. 
 Una característica fundamental 
de los sistemas vivientes es que se 
encuentran separados del medio 
ambiente o entorno, mediante 
membranas biológicas, las cuales 
controlan el tráfico de sustancias y, hasta 
cierto punto, de energía. Es por esto que 
los sistemas biológicos son abiertos, en 
el sentido de intercambiar materia y 
energía, pero de manera estrictamente 
controlada para que no se altere su 
función y desencadene una enfermedad 
al grado en que se produzca una 
desorganización total y alcance la muerte del sistema vivo. Todo esto es válido en todos los niveles 
del ser vivo, desde la célula hasta el organismo o individuo. 
 Como ya se ha visto, los sistemas vivos son extremadamente complejos dado que “su todo 
es superior a la suma de sus partes”, mostrando propiedades emergentes como resultado de las 
interconexiones y que son, a su vez, diferentes de las propiedades de cada parte. Esta propiedad 
emergente de los seres vivos es, justamente, la vida. 
 Las propiedades sistémicas o suprasistémicas, por tanto, son eliminadas cuando el 
sistema es diseccionado en elementos aislados. 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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 Si bien para el estudio es necesario 
fragmentarlos, los sistemas complejos no son 
divisibles y se caracterizan por ser 
irreductibles, por lo cual, su relación causa-
efecto se encuentra ligada a múltiples 
variables; es decir, un efecto puede no siempre 
tener una misma causa y una misma causa no 
tiene por qué dar lugar siempre a un mismo 
efecto. 
 Asimismo, los sistemas complejos no 
son computables de manera sencilla y no los 
podemos fabricar de forma artificial12 (al menos 
hasta el momento que sí se ha logrado formar algunos tejidos y órganos artificiales). 
 Todo sistema biológico es, además, robusto por definición, esto quiere decir que son 
capaces de mantener su estado y función frente a perturbaciones (alteraciones) tanto 
externas como internas. Esto se debe a su condición de adaptabilidad (capacidad de adaptarse 
o adecuarse), por lo cual, cuanto más complejo es un organismo más fino debe ser la regulación 
de sus procesos y, por consiguiente, más robustos son y toleran mejor los pequeños cambios sin 
que aparezcan enfermedades, incluso, la muerte. 
 Todo sistema biológico, además de ser robusto y poseer una serie de propiedades 
emergentes que los caracterizan, es un sistema autopoyético con capacidad autoorganizativa y de 
autocatálisis espontáneas que aportan a los sistemas biológicos un orden antientrópico. El orden 
es propio de los sistemas complejos vivos que deriva de su estructura interna como materia y se 
sirve de los procesos de retroalimentación positiva y negativa que, además, aportan 
adaptabilidad al sistema. Este orden o patrón surge del propio sistema y es inherente a él, es una 
propiedad emergente y no es impuesto por el entorno. El patrón alcanzado a nivel sistémico surge 
de la interacción de los elementos integrantes. 
 Como si fuera poco, los sistemas biológicos son sistemas dinámicos cuyos parámetros 
internos (variables de estado) siguen una serie de reglas temporales. Son dinámicos porque sus 
parámetros varían con respecto al tiempo y por azar. Por ende, la fisiología, como ciencia que 
estudia la función de los seres vivos, utiliza modelos físico-matemáticos para poder conocer la 
factibilidad de una o varias respuestas frente a uno o varios estímulos sobre un sistema concreto. 
 Mucho más fácil sería si los sistemas biológicosfueran deterministas. Un sistema 
determinista es aquel en el cual el azar no está involucrado en los futuros estados del mismo; es 
decir, “si se conoce el estado actual del sistema, las variables de ambiente y su comportamiento 
frente a los cambios del entorno, entonces se puede predecir con gran precisión el estado siguiente 
del sistema”. En este caso un estímulo sobre el sistema causaría un cambio bien definido por lo 
 
12 No hay que confundir lo artificial como en el caso del “corazón artificial”, que emula a este órgano mediante 
materiales sintéticos (tejidos animales químicamente tratados) y fuentes de suministro de energía (baterías de Li-ion), 
mientras que también suele llamarse “artificial” a órganos artificiales como en el caso del hígado producido mediante 
la utilización de células madres. 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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cual sería, a su vez, un sistema lineal. Por ejemplo, el aumento en el consumo de sal incrementa 
el nivel de sodio y cloro en sangre en la misma proporción. 
 Sin embargo, los sistemas vivos son sistemas que se comportan estocásticamente; es 
decir, sus respuestas frente a un estímulo determinado no pueden conocerse dado que dicha 
respuesta es azarosa (sistemas dinámicos). 
 Un sistema estocástico es un sistema cuyo comportamiento es no determinista, en la 
medida que el subsiguiente estado del sistema está determinado tanto por las acciones predecibles 
del proceso como por elementos aleatorios (no predecibles). En este caso, es un sistema no lineal 
por lo cual no es factible hacer predicciones matemáticas con precisión. Sin embargo, cualquier 
desarrollo temporal puede analizarse en términos de probabilidades. Todo sistema dotado de vida 
se halla en esta categoría y cumple estos parámetros, por cuanto sus componentes ejercen múltiples 
interacciones internas y reciben además numerosas influencias externas, casi todas no 
concordantes; es precisamente el caso de los Seres Humanos (Mendoza, 1998). 
 Frente a este comportamiento caótico de los sistemas vivos, pueden llegarse a conclusiones 
aproximadas mediante la aplicación de conceptos lineales en parte y probabilísticos en otros, según 
los factores implicados en el proceso en estudio. 
 En este sentido, la Teoría del Caos se basa en la posibilidad de encontrar una explicación 
a la aleatoriedad en los sistemas caóticos y puede ser definida como “el estudio del comportamiento 
dinámico aperiódico (que no se repite periódicamente) mostrado por sistemas deterministas no lineales”. Esto 
conlleva a nuevos problemas, pero podemos construir un modelo que defina el comportamiento 
del sistema en estudio, “disminuyendo” su cualidad de aleatorio. Así pues, la idea de poder aplicar 
una fórmula matemática a cualquier sistema y predecir sus estados a lo largo del tiempo se impone 
al pensamiento de indeterminismo. 
 Para entender un poco más, “caos” puede definirse como la aparente ausencia de orden en 
un sistema que es altamente sensible a las condiciones iniciales (pequeñas fluctuaciones que 
disturban un sistema pueden producir grandes cambios) (Mennin, 2010). El comportamiento 
caótico parece azaroso, pero tiene patrones sutiles dentro de su estructura y, sin embargo, son muy 
difíciles de predecir. 
 “El caos es la complejidad de la supuesta causalidad en la relación entre eventos, sin que se observe una 
traza lineal que relacione la causa con el efecto. O bien, caos es la ocurrencia aperiódica de eventos aparentemente al 
azar de un sistema determinista. Caos es orden y en el orden subyace el caos” (De Vito, 2016, p. 49). 
 Los sistemas biológicos operan lejos del equilibrio porque, en condiciones de salud, son 
sistemas disipativos abiertos regidos por dinámicas no lineales, con un alto grado de organización, 
muy flexibles, capaces de mantener un ambiente interno altamente organizado pero fluctuante 
dentro de ciertos límites en estado de salud y disipando energía en un estado alejado del equilibrio 
termodinámico (Que et al, 2001). 
 En un sistema no caótico cada estado inicial da origen a un recorrido único y bien 
distinguible de los demás, irreproducible con otro dato inicial por muy parecido que sea al primero, 
mientras que en un sistema caótico no es que haya muchas variables iniciales, sino que los 
parámetros del sistema son extremadamente sensibles a ellas (Comité Editorial Revista Andaluza 
de Medicina del Deporte, 2008). 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
30 
 De entre las muchas áreas en los que se han producido desarrollos significativos como 
resultado de la aplicación de los principios de la Teoría del Caos en sistemas biológicos y 
biomédicos, destacan los estudios sobre el comportamiento de los sistemas metabólicos (por ej., 
glucólisis), el análisis de las enfermedades cardiacas o la actividad cerebral, así como en 
epidemiología (Torres, 2006). 
 En el ámbito de la fisiología y la salud, sin duda el corazón y el cerebro son los sistemas 
que más atención han recibido debido a la frecuencia con la que su comportamiento manifiesta 
aparente desorden y caos. Asimismo, otros procesos tales como la movilidad en el tracto 
gastrointestinal muestran dinámicas complejas. 
 Uno de los objetivos del análisis de los sistemas complejos, ya sea para explicar una función 
y predecir una enfermedad, es encontrar si existe algún indicio o alguna evidencia que, de persistir 
en este comportamiento, va a desencadenar una situación caótica que muchas veces no es 
controlable. 
 Expongámoslo con un ejemplo: un electroencefalograma (EEG) consiste en un registro 
gráfico de los impulsos eléctricos que produce nuestra corteza cerebral. Pues bien, cuando se 
analizan los EEG de animales superiores y de seres humanos sanos se observa que se tienen 
dinámica caótica; es decir, el cerebro de los individuos sanos se comporta caóticamente. Sin 
embargo, cuando el individuo sufre de alguna enfermedad de origen neurológico, como es el caso 
de la epilepsia, el EEG presenta un patrón regular, periódico, muy distinto del comportamiento 
caótico que se observa en individuos sanos. Algunos investigadores han sugerido que la dinámica 
caótica del cerebro normal es una forma que éste tiene para procesar globalmente la información 
que recoge de su entorno. La extrema sensibilidad de esta dinámica le conferiría la capacidad de 
discriminación de la información sensorial y puede estar en la base de capacidades tan propias del 
ser humano como es la creatividad o la imaginación (Torres, 2012). 
 Para analizar los fenómenos caóticos, una variable temporal es el objeto de estudio 
(Romanelli, 2006). Se comienza buscando periodicidades y si se encuentran, el sistema es regular. 
Al estudiar un sistema dinámico, podemos tener tres posibilidades: 
a) Que se conozcan las ecuaciones que determinan su comportamiento, pudiéndose analizar, 
resolver y determinar cuándo el sistema se comportará en forma caótica según el valor de 
los parámetros de control que se varían y de las condiciones iniciales. 
b) Que no se conozcan las ecuaciones, pero que se pueda desarrollar un modelo. El problema 
es que un modelo no es una copia fiel de la realidad, sino que se trata de una aproximación 
lo más que se puede. Sin embargo, se puede ir utilizando otros modelos para ir 
perfeccionando el que ya se tiene hasta encontrar las ecuaciones adecuadas. 
c) Que se tengan datos experimentales. Lo que se mide es una consecuencia de la variación 
de muchos factores desconocidos. Se intenta averiguar cuántos son los factores 
desconocidos y relevantes para determinar el sistema, porque puede ser que haya factores 
desconocidos que no son relevantes y que no influyen en el comportamiento del sistema. 
 En definitiva, la complejidad dinámica de la vida no puede describirse con métodos causales 
lineales, son necesarias la Teoría del Caos y el concepto de sistema termodinámicamenteabierto. 
 
 
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 Fernández, V. H. 
31 
 Como dice De Vito (2016) “todos nosotros vivimos lejos del equilibrio termodinámico, 
consumiendo y disipando energía en un proceso que llamamos metabolismo y el fenómeno 
emergente resultante es que lidiamos a diario con la salud y la enfermedad” (p. 45). 
 En resumen, la Teoría del Caos se ocupa de los sistemas caóticos como los sistemas vivos, 
que son sistemas dinámicos deterministas y no lineales que presentan comportamientos muy 
complejos. La resultante de las interacciones propuestas en los modelos, generan respuestas tan 
complicadas que la evolución del sistema no puede predecirse con precisión más que a cortos 
intervalos de tiempo, a causa de la sensibilidad a las condiciones iniciales (Antoranz y Madrid, 
2010). 
 
“El que sólo sabe medicina, ni medicina sabe” 
José de Letamendi (1828-1897) 
 
La capacidad de comprender y utilizar adecuadamente el vocabulario de las ciencias 
fisiológicas permite describir con precisión el cuerpo humano, su orientación en el entorno 
que lo rodea y las relaciones que existen entre sus componentes, tanto en la salud como en 
la enfermedad. 
Para tratar de solucionar los problemas de enfermedad, se requiere del diagnóstico médico que se 
emite de acuerdo con la historia clínica del paciente, los signos clínicos hallados en el examen, los 
resultados de las pruebas complementarias realizadas y, en ocasiones de forma retrospectiva, de la 
respuesta al tratamiento. 
 Justamente, como dicen Boulpaep y Boron (2018), la medicina es el estudio de “los fallos de 
la fisiología” ya que toma prestados sus principios fisicoquímicos de la fisiología. La medicina 
también usa la fisiología como estado de referencia por lo cual es esencial saber cómo funcionan 
los órganos y sistemas en las personas sanas para averiguar qué componentes pueden estar 
funcionando inadecuadamente en un paciente. Una gran parte de la medicina clínica se ocupa 
simplemente de la fisiología anormal debida a un proceso patológico (fisiopatología). 
 Con frecuencia es posible establecer un diagnóstico fiable según la historia clínica 
combinada con los hallazgos del examen clínico. Si esto fracasa, por lo general se puede alcanzar 
un diagnóstico diferencial a través de una breve lista de posibles diagnósticos. En ese caso, para 
distinguir entre esos diagnósticos se recurre a los denominados estudios complementarios que 
incluyen análisis bioquímicos, por imágenes y de anatomía patológica entre otros más complejos. 
Se seleccionan los estudios para confirmar o refutar un diagnóstico, por lo que es importante que 
el médico conozca la utilidad de las pruebas elegidas para tal propósito y, aunque la investigación 
aún no esté completa, es posible emitir un diagnóstico, como por ejemplo el de hipoglucemia, sin 
conocer su causa, y esto permite iniciar el tratamiento. 
 Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) la salud es “un estado de completo 
bienestar físico, mental y social, y no solamente la ausencia de afecciones o 
enfermedades”. La cita procede del Preámbulo de la Constitución de la Organización Mundial de 
la Salud, que fue adoptada por la Conferencia Sanitaria Internacional, celebrada en Nueva York del 
 
 
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19 de junio al 22 de julio de 1946, firmada el 22 de julio de 1946 por los representantes de 61 
Estados y entró en vigor el 7 de abril de 1948. Desde esa fecha, la definición no ha sido modificada. 
 Sin embargo, esta definición, en la actualidad, no es adecuada dado el aumento de las 
enfermedades crónicas. Según Huber et al (2011), el primer problema es que contribuye 
involuntariamente a la medicalización de la sociedad. La exigencia de “completo bienestar” dejaría 
a la mayoría de las personas casi siempre “enfermos”. 
 Las nuevas tecnologías de pesquisa detectan alteraciones a niveles que quizás nunca causen 
enfermedad y las compañías farmacéuticas producen fármacos para trastornos que antes no se 
consideraban problemas de salud. En este sentido, los umbrales para intervenir tienden a 
descender, por ejemplo, como ocurre con la presión arterial, los lípidos y la glucemia. El énfasis 
persistente sobre el completo bienestar físico podría generar que grandes grupos de personas 
reúnan los requisitos necesarios para pruebas de detección sistemática o para intervenciones 
costosas, lo que produciría mayor dependencia médica y mayores riesgos (Huber et al, 2011). 
 El segundo problema es que desde 1948 la demografía de las poblaciones y la naturaleza de 
las enfermedades han sufrido cambios considerables. La norma actual es envejecer con 
enfermedades crónicas. Éstas son responsables de la mayor parte del gasto de los sistemas 
sanitarios, y ejercen presión sobre la sustentabilidad de los mismos. En este contexto la definición 
de la OMS se vuelve contraproducente ya que considera enfermas a las personas con enfermedades 
y discapacidades crónicas. Reduce al mínimo la importancia de la capacidad humana para afrontar 
de manera autónoma los desafíos físicos, emocionales y sociales de la vida y para funcionar con 
sentido de realización y bienestar aún con una enfermedad o discapacidad crónica. 
 El tercer problema es la operacionalización de la definición ya que la OMS creó varios 
sistemas para clasificar las enfermedades y describir aspectos de la salud, la discapacidad, el 
funcionamiento y la calidad de vida. Sin embargo, debido a la referencia a un estado de completo 
bienestar, la definición es impracticable, porque “completo” no es operativo ni mensurable (Huber 
et al, 2011). 
 Por ello, algunos autores, como Argentes y Álvarez (2013), prefieren concebir a la salud 
como “una construcción cultural muy compleja y un estado progresivo de resolución de las inequidades sociales” (p. 
3). Esta definición se centra en el paradigma sociológico-humanista, pero esto no exime de 
controversias a la hora de analizar el significado de tal definición como el de la OMS. Por su parte, 
este paradigma reivindica a la medicina como una “ciencia social” y deja librado a criterios de las 
personas lo que la “salud” es para ellas, dando lugar al concepto de “calidad de vida”. De aquí es 
que la “enfermedad” sería “toda circunstancia que interrumpe el proyecto de vida de una persona”. 
 Sin entrar en demasiados detalles, dilucidar los conceptos anteriores, muy amplios y 
problemáticos, por cierto, no es el objetivo de este apartado, sino de observar la complejidad que 
nos toca tener en consideración al momento de desarrollar una carrera en el campo de las ciencias 
de la salud. 
 Es importante alcanzar una definición operativa de la salud considerando que esta no es 
estática sino dinámica, y para ejemplificarla podemos tomar el esquema de Salleras (1985) quien 
aplica un esquema del continuo salud-enfermedad a la comunidad. 
 
 
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 Tanto la salud como la enfermedad son altamente influenciables por factores sociales, 
culturales, económicos y ambientales. Todos estos factores actúan sobre una zona neutra del 
continuo, provocando la evolución hacia la salud o hacia la enfermedad, positiva o negativamente, 
según sean positivos o negativos para la salud (Salleras, 1985). 
 
 
 Según Terris (1980), la salud tendría un polo subjetivo, correspondiente a la sensación de 
bienestar, y otro polo objetivo y mesurable, correspondiente a la capacidad de funcionamiento 
medible en grados distintos. Así propuso modificar la definición de la OMS y definir la salud como 
“un estado de bienestar físico, mental y social con capacidad de funcionamiento, y no sólo la ausencia de enfermedades 
o invalideces”. Este concepto es más operativo, pues al suprimir el término “completo” elimina la 
utopía de la definición de la OMS, mantiene el bienestary añade la capacidad de funcionamiento 
(capacidad de trabajar, de estudiar, de gozar de la vida, etc.), introduciendo la posibilidad de medir 
el grado o nivel de salud. 
 Según Lalonde (1974), el nivel de salud de una comunidad estaría influido por cuatro 
grandes grupos de “determinantes de la salud”: 
1. Biología humana (constitución, carga genética, crecimiento y desarrollo y 
envejecimiento). 
2. Medio ambiente (contaminación física, química, biológica, psicosocial y sociocultural). 
3. Estilos de vida y conductas de salud (drogas, sedentarismo, alimentación, estrés, 
violencia, conducción peligrosa, mala utilización de los servicios sociosanitarios). 
4. Sistema de asistencia sanitaria (beneficios de las intervenciones preventivas y 
terapéuticas, sucesos adversos producidos por la asistencia sanitaria, listas de espera 
excesivas, burocratización de la asistencia). 
 Actualmente se considera que casi todos los factores que integran los determinantes de la 
salud son modificables. Respecto a los factores biológicos relacionados con la genética, no se 
pueden modificar directamente (no se pueden cambiar nuestros genes), pero sí pueden modificarse 
ciertos mecanismos que activan o inhiben ciertos genes, gracias a nuevos conocimientos adquiridos 
a través de la Biotecnología como es el caso de la Nutrigenómica. 
 Varios estudios han demostrado que los determinantes de salud predominantes no son los 
biológicos, sino que el 70% está representado por el estilo de vida y el medio ambiente sobre la 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
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morbimortalidad de los individuos (Argente y 
Álvarez, 2013). Sin embargo, algo que a veces pasa 
desapercibido es que estos factores influyen sobre 
los biológicos y no son independientes. 
 En este sentido, de acuerdo a la genética de 
la persona es posible modificar el estilo de vida para 
evitar futuros problemas de salud o mejorar la salud 
de la persona. Por ejemplo, si una persona tiene 
alguna mutación del gen de la metilen-
tetrahidrofolato reductasa (MTHFR) como el 
C677T y el A1298C (es heredable una o ambas 
variantes), puede conducir a trastornos genéticos 
graves como la homocistinuria, lo cual se asocia 
con un aumento del riesgo de enfermedad cardiovascular (ECV) prematura, la formación 
inapropiada de coágulos (trombosis) y accidente vascular cerebral (ACV). Una vez que se detectan 
estas alteraciones, se modifica la dieta de la persona de manera tal que evite la homocisteinemia y 
todos los posibles trastornos de la salud que esto conlleva. 
 Por otra parte, algunos autores consideran a la salud del ser humano como “aquella situación 
en la cual los procesos vitales, con sus miles de reacciones intracelulares y extracelulares que ocurren en el cuerpo, 
están procediendo adecuadamente con la supervivencia máxima del organismo en el estado de equilibrio” (Rodwell 
et al, 2015). Si bien es reduccionista al no considerar los aspectos psicológicos y sociológicos, 
nuestro objetivo es centrarnos en los fundamentos biológicos de la salud y la enfermedad. 
 Cuando nos enfrentamos al paciente debemos observar y analizar de forma general y por 
sistemas en búsqueda de desviaciones de lo que se considera como “normal”. Cada alteración debe 
analizarse mediante las teorías fisiológicas y fisiopatológicas que expliquen esas desviaciones, por 
lo cual se hace uso de un esquema de razonamiento que guía todo el proceso para cualquier 
intervención médica. 
 Mientras el tratamiento esté fundamentado con firmeza en el conocimiento de la fisiología, 
la práctica de la medicina tendrá una base racional capaz de adaptarse para dar cabida al nuevo 
conocimiento. En este sentido, la farmacología, por ejemplo, utilizada para la terapéutica clínica, se 
fundamenta en un sólido conocimiento de la fisiología y la bioquímica dado que todos los fármacos 
producen cambios en las funciones del organismo y son metabolizados mediante reacciones 
catalizadas por enzimas en la mayoría de los casos. 
 Todo esto contrasta con prácticas de salud no ortodoxas y con, al menos, algunas opciones 
de “medicina alternativa” que a menudo están fundamentadas en poco más que mitos e ilusiones 
y, por lo general, carecen de base racional alguna. 
 Una cuestión a destacar es que los fisiólogos han desarrollado muchas herramientas y 
pruebas para explorar la función normal; por ello, muchas pruebas funcionales usadas para el 
diagnóstico de una enfermedad, la monitorización de la evolución de un trastorno y la evaluación 
del progreso del tratamiento son transferencias directas de la tecnología desarrollada en los 
laboratorios de fisiología. El perfeccionamiento de estas tecnologías en el entorno hospitalario, a 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
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su vez, ayudan al estudio de la fisiología. Por tanto, “el intercambio de información entre la medicina y la 
fisiología es una vía de doble sentido”. 
 
El enfoque sistémico sobre el problema de salud del paciente, requiere que el futuro 
profesional de la salud adquiera la capacidad de pensar en cómo múltiples órganos y 
sistemas integran su funcionamiento, siendo esto uno de los aspectos más difíciles del 
estudio de la fisiología, lo cual va más allá de memorizar hechos y aprender nueva 
terminología. 
Investigaciones han demostrado que la capacidad de resolver problemas requiere un marco 
conceptual. Por ello, el enfoque sistémico del paciente (como sistema y subsistemas) nos hace 
analizar al individuo según el método científico, mediante el análisis de los componentes parciales 
del sujeto para averiguar qué funciona mal para tratar de “repararlo”. 
 Si bien en fisiología se estudian los sistemas “casi por separado”, no debemos olvidar que 
es fundamental (sin excepciones) que el médico (y todo profesional de la salud) debe realizar un 
proceso de síntesis para considerar al paciente una entidad única lo cual requiere de un análisis 
minucioso de los datos dentro de un contexto. 
 Al respecto, es importante considerar que el aprendizaje no es una mera cuestión de 
memorizar, sino que consiste en la habilidad de utilizar recursos para buscar información 
(búsqueda de información bibliográfica primaria y secundaria), evaluar (analizar los datos 
en el contexto de la situación del problema tratado) y aplicar la información (llegar a 
conclusiones con bases científicas) (Gal, Busturia y Garrido, 2009). 
 Por ello, el estudiante debe mejorar su comprensión de los conceptos para desarrollar 
competencias de pensamiento crítico, la resolución de problemas y el trabajo en equipo 
mediante el desarrollo de las actividades independientes a la hora de estudiar y resolver problemas. 
De aquí es que se trabaja, de manera básica e introductoria, con casos clínicos que permiten una 
integración adecuada de los saberes para el desarrollo de las competencias en la materia 
(Wassermann, 1999), a la vez que el laboratorio de fisiología impulsa una enseñanza participativa, 
cuyo fundamento es el método científico, donde se fomenta el espíritu crítico del estudiante 
(García, 2013). 
 Es importante recalcar que el estudio y comprensión de la fisiología es complejo, puesto 
que implica integrar conocimientos sobre los sistemas fisiológicos y anatómicos diferentes, además 
de que se requiere una adecuada base en otras áreas como histología, bioquímica y biología; por lo 
cual, es necesario mucho esfuerzo y dedicación para alcanzar las competencias básicas en este 
campo de estudio, desarrollando un papel activo y responsable por parte del estudiante en su propio 
proceso de aprendizaje que no concluye con los estudios universitarios (lifelong learning) (Gallego, 
2008). 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
36 
El aprendizaje de la fisiología para la formación profesional, en particular del médico 
general, se centraen el alumno para que aprenda a transferir saberes propios de la 
disciplina a la práctica clínica, propiciando espacios de aprendizaje que posibiliten 
vincular teoría y práctica e integrar las ciencias biomédicas con la práctica clínica. 
Según Rodriguez (2010), la “profesión13 médica” es la “ocupación basada en el desempeño de 
tareas encaminadas a promover y restablecer la salud y a identificar, diagnosticar y curar 
enfermedades aplicando un cuerpo de conocimiento especializado propio de nivel superior, en la 
que preside el espíritu de servicio y en la que se persigue el beneficio del paciente antes que el 
propio, y para la cual se requiere que las partes garanticen la producción, el uso y la transmisión del 
conocimiento científico, la mejora permanente para prestar la mejor asistencia posible, la aplicación 
del conocimiento de forma ética y competente, y que la práctica profesional se oriente hacia las 
necesidades de salud y de bienestar de las personas y de la comunidad” (p. 65). 
 Asimismo, “profesionalismo médico” es el “conjunto de principios éticos y 
deontológicos, valores y conductas que sustentan el compromiso de los profesionales de la 
medicina con el servicio a los ciudadanos, que evolucionan con los cambios sociales y que avalan 
la confianza que la población tiene en los médicos” (Rodriguez, 2010). 
 Es importante destacar que el profesional de la medicina pone a disposición de la población 
los conocimientos, las habilidades y el buen juicio para promover y restablecer la salud, prevenir y 
proteger de la enfermedad, y mantener y mejorar el bienestar de los ciudadanos. En consecuencia, 
la práctica diaria del profesional médico implica el compromiso con la integridad en la utilización 
del conocimiento y en la optimización de los recursos; la compasión como guía de acción frente al 
sufrimiento; la mejora permanente en el desempeño profesional para garantizar la mejor asistencia 
posible al ciudadano; la colaboración con todos los profesionales e instituciones sanitarias en aras 
de la mejora de salud y el bienestar de la población (Rodriguez, 2010). 
 Se entiende por competencias como el “conjunto de conocimientos, habilidades y 
actitudes que permiten una excelente práctica profesional, en continuo perfeccionamiento, adecuada al contexto 
social en que se desarrolla”. 
 La competencia en el área de salud (por ejemplo, en medicina) se considera como la parte 
esencial de la formación profesional tanto a nivel de pregrado como de posgrado, ya que es básica 
para una atención médica de calidad e integral y su importancia se pone de manifiesto en las 
expectativas que tiene la sociedad actual acerca de los médicos y, en definitiva, de todos los 
profesionales de la salud (Mendoza, 2006). Por ello, un profesional de la salud debería: 
✓ Ser técnicamente competente en términos de conocimientos y habilidades, incluyendo su 
habilidad para comunicarse con los pacientes y con otros profesionales de la salud. 
✓ Entender y contribuir a todas las metas de la atención de la salud: prevención, curación, 
rehabilitación y cuidados de apoyo, y reconocer que su principal contribución es aumentar 
la calidad de vida de sus pacientes. 
 
13 La profesión (del latín “professio”, acción y efecto de profesar) es una actividad permanente que sirve de medio de 
vida y que determina el ingreso a un grupo con formación específica. Es una ocupación que monopoliza una serie de 
actividades privadas sobre la base de un gran acervo de conocimiento abstracto, que permite a quien lo desempeña 
una considerable libertad de acción y que tiene importantes consecuencias sociales. 
 
 
CAPÍTULO 1  Introducción al estudio de la Fisiología 
 Fernández, V. H. 
37 
✓ Estar informado de los conocimientos validados científicamente, de la efectividad de las 
nuevas terapéuticas o pruebas diagnósticas y usar solo los procedimientos diagnósticos y 
terapéuticos que han mostrado ser efectivos en situaciones clínicas apropiadas. 
✓ Reconocer cuando la información requerida para las decisiones clínicas es incompleta y 
contribuir al desarrollo de nuevo conocimiento mediante la investigación científica. 
 La educación en ciencias de la salud se orienta a la formación de profesionales (médicos, 
nutricionistas, kinesiólogos, enfermeros, bioquímicos, etc.) con disposición a la actualización 
permanente, sobre todo en los avances del conocimiento de la fisiología como modelo 
explicativo del proceso salud-enfermedad que permita acciones efectivas para conservar o 
restituir la salud, así como limitar el daño, contribuyendo a obtener una formación sólida en ciencias 
biomédicas que dan sentido a la aplicación clínica en un contexto de profesionalismo y ética donde 
se respeta la dignidad humana. Por ello, la formación en áreas de ciencias de la salud se debe realizar 
de manera que la enseñanza y aprendizajes por competencias en el curso de fisiología se relacionen 
directamente con la formación clínica, proporcionando saberes declarativos, procedimentales y 
actitudinales que fortalezcan el ejercicio profesional (Rillo et al, 2015). 
 
Presentación del caso 1 
Motivo de consulta: Marta de 26 años, asiste a la consulta en medicina general por control para 
ingreso a trabajo. 
Padecimiento actual: ninguno. 
Antecedentes médicos: no ha presentado enfermedad en el último año y refiere haber tenido 
gripe común el año pasado. 
Examen físico: Presión Arterial: 130/88 mm Hg, Pulso: 77/min, Frecuencia Respiratoria: 
14/min, Temperatura Corporal: 37 °C, Peso actual: 80 kg, Estatura: 1,57 m. La exploración física 
revela áreas oscuras y aterciopeladas en pliegues inguinales y axilas (acantosis nigricans). En el 
interrogatorio, la paciente dice gozar de perfecta salud, no tener problemas de sueño ni de otra 
índole. 
Estudios Complementarios: en marcha laboratorio y Rx de tórax. 
Diagnóstico: ¿? 
Puntos de reflexión 
1. ¿Qué se debe considerar al momento de evaluar el estado de salud de Marta? 
2. ¿Sería correcto llamar paciente a una persona sana? 
3. ¿Se encuentra sana la paciente? Justificar la respuesta. 
4. ¿Qué niveles de organización se han evaluado? 
 
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