Aprende Fisiología humana desde cero
Antes de esto: Anatomía humana
1Qué es la fisiología: mantener la estabilidad
La fisiología es el estudio de cómo funciona el cuerpo. La anatomía te dice dónde está el corazón; la fisiología te dice cómo bombea y cómo se controla ese bombeo.
Una idea recorre toda la materia: la homeostasis. El cuerpo mantiene sus condiciones internas, como la temperatura, la tensión arterial, la glucosa en sangre y el pH, dentro de un margen estrecho.
La mayor parte de este control funciona mediante retroalimentación negativa. Se detecta un cambio y el cuerpo responde en sentido contrario, de modo que el cambio se hace menor. Un bucle de retroalimentación tiene tres partes:
- Un receptor (sensor) detecta el cambio, por ejemplo terminaciones nerviosas sensibles al calor.
- Un centro de control lo compara con el valor de referencia, por ejemplo el hipotálamo a unos 37 °C.
- Un efector produce la respuesta, por ejemplo las glándulas sudoríparas y el ensanchamiento de los vasos sanguíneos de la piel.
La retroalimentación positiva es poco frecuente. Hace que un cambio crezca hasta que termina un suceso. Algunos ejemplos son las contracciones durante el parto (oxitocina), la coagulación de la sangre y el pico de LH que desencadena la ovulación.
Autoevaluación La glucosa en sangre sube después de una comida. Se libera insulina y la glucosa vuelve a la normalidad. ¿Qué tipo de control es este?
- Ninguna retroalimentación, porque no interviene ningún nervio
- Retroalimentación negativa
- Retroalimentación positiva
- Un valor de referencia que se ha movido
Respuesta: Retroalimentación negativa. La respuesta (insulina) se opone al cambio (glucosa alta), así que es retroalimentación negativa. La retroalimentación positiva elevaría aún más la glucosa. Las hormonas pueden transmitir retroalimentación sin nervios.
2Valores normales y fórmulas clave
Muchas preguntas parten de un número. Aprende estos valores en reposo de un adulto sano:
- Frecuencia cardíaca de unos 60–100 latidos por minuto; frecuencia respiratoria de unas 12–20 respiraciones por minuto.
- Tensión arterial de unos 120/80 mmHg. La primera cifra es la sistólica (mientras se contraen los ventrículos), la segunda la diastólica (mientras se relajan).
- Temperatura central de unos 37 °C; pH de la sangre arterial 7,35–7,45.
- Potencial de membrana en reposo de una neurona de unos −70 mV.
Dos fórmulas relacionan el corazón y los vasos:
CO = HR × SV
MAP = CO × TPR MAP ≈ DBP + (SBP − DBP) / 3
GC es el gasto cardíaco, FC la frecuencia cardíaca y VS el volumen sistólico, la sangre bombeada por latido. Ejemplo: 70 latidos/min × 70 mL = 4900 mL/min, unos 4,9 L/min.
PAM es la presión arterial media y RPT la resistencia periférica total de los vasos. A 120/80 mmHg, PAM ≈ 80 + 40/3 ≈ 93 mmHg.
Los gases se mueven por difusión, de mayor a menor presión parcial. El oxígeno pasa de los alvéolos a la sangre; el dióxido de carbono pasa de la sangre a los alvéolos. La mayor parte del CO₂ viaja en la sangre como bicarbonato.
Autoevaluación La frecuencia cardíaca es de 80 latidos/min y el volumen sistólico es de 60 mL. ¿Cuál es el gasto cardíaco?
- 1,33 L/min
- 140 mL/min
- 4,8 L/min
- 48 L/min
Respuesta: 4,8 L/min. GC = FC × VS = 80 × 60 = 4800 mL/min = 4,8 L/min. Sumar los números (140) o dividirlos (1,33) es la operación equivocada; 48 L/min es un error al convertir mL a L.
3Cómo se controlan los sistemas principales
Ritmo cardíaco. Cada latido empieza en el nódulo sinoauricular (SA) de la aurícula derecha, el marcapasos natural. La señal se propaga por las aurículas y luego se retrasa en el nódulo auriculoventricular (AV), de modo que las aurículas terminan de vaciarse antes de que se contraigan los ventrículos.
En un ECG, la onda P es la despolarización auricular, el complejo QRS es la despolarización ventricular y la onda T es la repolarización ventricular.
Nervios. En un potencial de acción, los iones de sodio (Na⁺) entran en la célula y provocan la despolarización. Después los iones de potasio (K⁺) salen y provocan la repolarización.
Riñón. La unidad funcional es la nefrona. La sangre se filtra en el glomérulo, y el túbulo proximal reabsorbe la mayor parte del agua y del sodio filtrados.
- La ADH (hormona antidiurética) hace que los conductos colectores reabsorban más agua, así que la orina se concentra.
- La aldosterona hace que el riñón reabsorba sodio y excrete potasio. El agua sigue al sodio.
- Una presión arterial baja en el riñón libera renina. La renina conduce a la angiotensina II, que estrecha los vasos y libera aldosterona. Es el sistema renina–angiotensina–aldosterona.
Glucosa. La insulina reduce la glucosa en sangre al introducirla en las células. El glucagón la eleva al descomponer el glucógeno del hígado y fabricar glucosa nueva.
Equilibrio ácido–base. El CO₂ actúa como un ácido. Demasiado CO₂ (respiración lenta) causa acidosis respiratoria; muy poco (respiración rápida) causa alcalosis respiratoria. Los cambios en el bicarbonato causan acidosis o alcalosis metabólica.
Autoevaluación ¿Por qué se retrasa la señal en el nódulo AV?
- Para que la frecuencia cardíaca se mantenga por debajo de 60 latidos por minuto
- Para que las aurículas terminen de contraerse antes de que se contraigan los ventrículos
- Para que los ventrículos puedan repolarizarse antes de la siguiente onda P
- Porque el nódulo SA descarga demasiado rápido para las aurículas
Respuesta: Para que las aurículas terminen de contraerse antes de que se contraigan los ventrículos. El breve retraso permite que las aurículas pasen primero su sangre a los ventrículos. La repolarización de los ventrículos es la onda T y no tiene nada que ver con este retraso.
4Cómo razonar una pregunta de fisiología
La mayoría de las preguntas de fisiología describen un cambio y preguntan qué ocurre después. Trabájalas como una cadena:
- Nombra primero la variable que cambió, como el volumen sanguíneo, el CO₂ o la glucosa.
- Pregunta qué receptor la detecta, como los barorreceptores para la presión o los quimiorreceptores para el CO₂ y el oxígeno.
- Encuentra la respuesta y su sentido. Con retroalimentación negativa, la respuesta se opone al cambio.
- Sigue los efectos con las fórmulas, por ejemplo GC = FC × VS y PAM = GC × RPT.
- Revisa los demás órganos que participan, como el riñón, que actúa más despacio mediante hormonas.
Escribe flechitas sobre la marcha: “volumen ↓ ⇒ VS ↓ ⇒ GC ↓ ⇒ PAM ↓”. Así se mantiene claro el sentido de cada cambio.
5Un ejemplo resuelto
Sigue la cadena eslabón a eslabón. Intenta predecir el siguiente eslabón antes de abrirlo.
Ejemplo resueltoUn adulto sano pierde aproximadamente 1 L de sangre. Antes de la hemorragia, la FC era de 70 latidos/min y el VS de 70 mL. ¿Qué hace el cuerpo en los primeros minutos y qué signos esperas?
1El volumen sanguíneo baja, así que vuelve menos sangre al corazón. Los ventrículos se llenan menos y el volumen sistólico baja, digamos de 70 mL a 50 mL.
2Con la frecuencia cardíaca anterior, GC = 70 × 50 mL = 3500 mL/min en lugar de 4900 mL/min. Con un gasto cardíaco menor, la PAM = GC × RPT empieza a bajar.
3Los barorreceptores del seno carotídeo y del arco aórtico detectan la presión más baja y envían menos señales al bulbo raquídeo.
4El bulbo aumenta la actividad simpática y reduce la actividad vagal. El corazón late más rápido y los vasos de la piel y del intestino se contraen, lo que eleva la RPT.
Para devolver el GC a 4900 mL/min con VS = 50 mL, la frecuencia cardíaca debe subir a 4900 / 50 = 98 latidos/min.
5Llega menos sangre a los riñones, la renina aumenta, y la angiotensina II, la aldosterona y la ADH se incrementan. El riñón retiene sodio y agua, así que se produce menos orina.
6Cada respuesta se opone a la caída de la presión, como debe hacer la retroalimentación negativa. Así, la tensión arterial puede mantenerse cerca de lo normal al principio, mientras la frecuencia cardíaca sube.
Respuesta Taquicardia (unos 98/min), piel fría y pálida por la vasoconstricción y una diuresis baja; la tensión arterial se mantiene al principio cerca de lo normal.
6Errores frecuentes
- Pensar que la retroalimentación hace crecer un cambio. La mayor parte del control es retroalimentación negativa, que lo hace menor.
- Confundir la ADH (retiene agua) con la aldosterona (retiene sodio, pierde potasio).
- Interpretar la onda T como actividad auricular. Es la repolarización ventricular; la repolarización auricular queda oculta en el complejo QRS.
- Invertir el equilibrio ácido–base. Respirar rápido elimina CO₂, así que el pH sube: alcalosis respiratoria.
- Esperar que la tensión arterial baje primero en una pérdida de sangre. La frecuencia cardíaca suele subir primero, porque los reflejos mantienen la presión.
- Confundir el sentido de la difusión: los gases siempre se mueven de mayor a menor presión parcial.
Autoevaluación Durante un ataque de pánico una persona respira muy deprisa. ¿Qué muestra la sangre arterial?
- Bicarbonato bajo y pH bajo (acidosis metabólica)
- CO₂ alto y pH bajo (acidosis respiratoria)
- CO₂ bajo y pH alto (alcalosis respiratoria)
- CO₂ normal y pH normal
Respuesta: CO₂ bajo y pH alto (alcalosis respiratoria). Respirar rápido elimina CO₂, y menos CO₂ significa menos ácido, así que el pH sube. Elegir la acidosis respiratoria es el sentido contrario: eso ocurre con una respiración lenta y superficial.
7Cómo son las preguntas de examen
- Fácil (términos y datos clave): valores normales y funciones. Por ejemplo la frecuencia respiratoria normal, qué hacen las plaquetas o dónde está el marcapasos.
- Medio (aplicar los conceptos): mecanismos. Cómo actúa una hormona, qué muestra una onda del ECG, o cómo cambia una fórmula como GC = FC × VS.
- Difícil (casos y análisis): un paciente o un experimento. Interpretas gasometrías, predices signos de shock, explicas un edema o relacionas una enfermedad con el mecanismo que falla.
En las preguntas difíciles, dibuja la cadena de flechas. Parte del primer cambio y deja que la retroalimentación negativa te indique el sentido de cada respuesta.
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