Universitat de València > Licenciatura de medicina > Textos de José L. Fresquet

5. La medicina contemporánea (siglos XIX y XX): Las ciencias básicas


5.5. Las bases biológicas, químicas y físicas de la fisiología

Uno de los capítulos más desarrollados de la fisiología es el correspondiente a las bases químicas de las funciones orgánicas. El apoyo de la fisiología en la química se ha ido produciendo en tres fases. En principio se apoyó en la química orgánica, con el fin de aclarar la composición de la materia viva. Después lo hizo en la composición de la química fisiológica como explicación de la dinámica material de los procesos orgánicos. Por último, la aparición de la bioquímica como disciplina biológica autónoma de caracter básico.

La bioquímica tal como la entendemos hoy se constituyó en las primeras décadas del siglo XX, y surgió como un área interdisciplinar que se centró en la investigación de las reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos y de las enzimas (proteínas que actúan como catalizadores orgánicos) que las regulan. Una de sus características es que son específicas, es decir, catalizan la reacción entre dos moléculas o dos tipos determinados de moléculas. Este hecho fue estudiado por el químico alemán Emil Fischer (1852-1919) habló del principio "llave"-"cerradura" para relacionar la enzima con su sustrato.

Fischer
Emil Fischer (1852-1919)

A principios del siglo XX también comenzaron a aclararse los mecanismos de formación de las proteínas a partir de los aminoácidos. Emil Fischer, por ejemplo, acuñó el término "polipéptido" y logró descomponer las proteínas naturales en aminoácidos; y también lo contrario, es decir, formar polipéptidos uniendo aminoácidos.

El trabajo con los enzimas ha ocupado una buena parte de los trabajos de los bioquímicos en el siglo XX: técnicas para aislarlos, estudio de sus propiedades físicas y químicas, etc. Jame B. Sumner (1887-1955), por ejemplo, en 1926, cristalizó la ureasa, enzima que cataliza la conversión de urea en dióxido de carbono y amoníaco.

Sumner
Jame B. Sumner (1887-1955)

Un concepto fundamental de la bioqímica es el de "metabolismo": suma total de reacciones enzimáticas que tienen lugar en la célula; se trata de una actividad muy integrada y "pletórica" de propósitos, en la que participan multitud de conjuntos de sistemas multienzimáticos con el fin de intercambiar materia y energía entre la célula y su entorno. Como funciones específicas del metabolismo podemos hablar de

a) obtener energía química del entorno;
b) convertir los elementos nutritivos exógenos en los sillares de construcción, o precursores, de los componentes macromoleculares de las células;
c) reunir los sillares para formar proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y otros componentes;
d) formar y degradar las biomoléculas necesarias para funciones especializadas de las células.

Unas veces se producen moléculas mayores a partir de otras menores (anabolismo) y otras, al contrario, es decir, se descomponen las mayores en otras más pequeñas (catabolismo). La bioquímica es la disciplina que se encarga de estudiar paso a paso las secuencias de dichas reacciones a lo largo de las cuales se generan cuerpos intermedios. Estas secuencias reciben el nombre de "rutas metabólicas".

La fisiología también se apoya en la biofísica. Como bases físicas del fisiologismo se consideran fenómenos como el comportamiento físico de las soluciones biológicas (tensión superficial, viscosidad, etc.); manifestaciones eléctricas de las acciones vitales; los fundamentos mecánicos, ópticos, etc.

La fisiología también tiene en cuenta la biología, es decir, los fenómenos celulares de nutrición, mediante los cuales una célula mantiene un constante intercambio con el medio; los de irritabilidad; las modalidades energéticas celulares, etc.

La fisiología especial tiene como fin el estudio de las funciones que realizan los órganos, los aparatos y los sistemas concretos. Algunos de sus capítulos son: sangre y linfa, circulación, respiración, excreción de orina, digestión, metabolismo y nutrición, glándulas de secreción interna, sistema nervioso y órganos de los sentidos.

Ha habido a lo largo de la vida de la fisiología dos tendencias: la analítica, que se encarga en descomponer los fenómenos fisiológicos en los procesos elementales que los integran; y la correlacional, que entienen el fisiologismo como algo integrado, haciendo hincapié en las correlaciones funcionales existentes en el organismo.

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