Resumen
Estudiar y aprender la fisiología implica desarrollar una visión global del cuerpo, de sus aparatos y sistemas, y de los muchos procesos que los mantienen en funcionamiento. Esta perspectiva, denominada integración de los sistemas, constituye el eje central de este libro y es la estrategia de enseñanza que lo ha hecho tan popular desde su primera edición, hace más de veinte años.
Sus claves son:
Enfoque en la resolución de problemas: facilita el desarrollo del juicio crítico y el uso de la información aprendida para resolver nuevos problemas.
Énfasis en la integración: ayuda a entender que el cuerpo humano funciona como un todo coordinado, no como sistemas y aparatos aislados.
Integración de la fisiología general con la fisiología celular y molecular: base de la mayor parte de la investigación actual en fisiología.
Presentación de la fisiología como un campo dinámico: implica comprender que muchos de los "hechos" que se están aprendiendo son solo las teorías actuales.
Entre sus numerosos recursos didácticos se encuentran:
Problema relacionado: todos los capítulos comienzan con un problema relevante de la vida real que incluye una enfermedad o trastorno que se desarrolla en diferentes segmentos en las páginas siguientes.
Mapas conceptuales: organizan los temas y detalles de la fisiología en un formato visual lógico y consistente, y ayudan a entender mejor la función fisiológica coordinada.
Herramientas para optimizar el tiempo de estudio: cada capítulo contiene un Listado de contenidos, Resumen y Preguntas con las respuestas al final.
Revisiones: intercaladas en el texto, proporcionan un momento de reflexión para verificar la comprensión de los conceptos de la sección precedente.
Recuadros: de una o dos páginas, ricamente ilustrados, sobre Fundamentos, Revisión, Novedades, Biotecnología y Aplicación clínica, destacan los conceptos básicos sobre un tema.
Un análisis integral de la fisiología para que los futuros científicos y profesionales de la salud empiecen su carrera universitaria aprendiendo esta fascinante disciplina que revela la complejidad del cuerpo humano y un panorama claro del potencial de la investigación fisiológica y biomédica.

Contenido
UNIDAD 1. Procesos celulares básicos: integración y coordinación
CAPÍTULO 1
Introducción a la fisiología
La fisiología es una ciencia integrada
PROBLEMA RELACIONADO ¿Qué creer?
NOVEDADES El cambiante mundo de la ómica
Función y mecanismo
Temas de fisiología
ENFOQUE EN ... Mapas conceptuales
Tema 1: La estructura y la función están firmemente relacionadas
Tema 2: Los organismos vivos necesitan energía
Tema 3: El flujo de información coordina las funciones corporales
Tema 4: La homeostasis mantiene la estabilidad interna
Homeostasis
¿Qué es el medio interno del cuerpo?
La homeostasis depende del equilibrio de masas
La excreción elimina sustancias del cuerpo
Homeostasis no significa equilibrio
Sistemas de control y homeostasis
El control local se limita a un tejido
El control reflejo utiliza señalización a larga distancia
Las asas de respuesta se inician con un estimulo
Las asas de retroalimentación modulan el asa de respuesta
Las asas de retroalimentación negativa son homeostáticas
Las asas de retroalimentación positiva no son homeostáticas
El control por anteroalimentación permite que el cuerpo se anticipe al cambio
Los ritmos biológicos se deben a cambios en el punto de regulación
La ciencia de la fisiología
Los buenos experimentos científicos deben ser planificados de manera cuidadosa
ENFOQUE EN... Gráficos
Los resultados de los experimentos en seres humanos pueden ser difíciles de interpretar

CAPÍTULO 2
Interacciones moleculares
PROBLEMA RELACIONADO Suplementos de cromo
Moléculas y enlaces
La mayoría de las moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno
Los electrones cumplen cuatro funciones biológicas importantes
Los enlaces covalentes entre átomos crean moléculas
Los enlaces no covalentes facilitan las interacciones reversibles
Interacciones no covalentes
Las interacciones hidrófilas crean soluciones biológicas
La forma molecular se relaciona con la función molecular
Los iones hidrógeno en solución pueden modificar la forma molecular
Interacciones proteicas
Las proteínas son selectivas respecto de las moléculas a las que se unen
Las reacciones de unión a proteínas son reversibles
Las reacciones de unión cumplen con la ley de acción de masas
La constante de disociación indica afinidad
Múltiples factores modifican la unión a proteínas
El cuerpo regula la cantidad de proteínas en las células
La velocidad de reacción puede alcanzar un máximo

CAPÍTULO 3
Compartimentación: células y tejidos
Compartimentos funcionales del cuerpo
PROBLEMA RELACIONADO Las pruebas de Papanicoláu salvan vidas
La luz de algunos órganos está fuera del cuerpo
Desde el punto de vista funcional, el cuerpo tiene tres compartimentos líquidos
Membranas biológicas
La membrana celular separa la célula del ambiente
Las membranas son, en su mayor parte, lípido y proteína
Los lípidos de la membrana crean una barrera hidrófoba
Las proteínas de la membrana pueden unirse a ella de manera laxa o firme
Los hidratos de carbono de la membrana se unen tanto a lípidos como a proteínas
Compartimentos intracelulares
Las células están divididas en compartimentos
El citoplasma comprende citosol, inclusiones, fibras y orgánulos
Las inclusiones están en contacto directo con el citosol
Las fibras proteicas citoplasmáticas tienen tres tamaños
Los microtúbulos forman centríolos, cilios y flagelos
NOVEDADES Los cilios aislados son sensores
El citoesqueleto es un andamiaje modificable
Las proteínas motoras generan movimiento
Los orgánulos crean compartimentos para funciones especializadas
El núcleo es el centro de control de la célula
Tejidos del cuerpo
La matriz extracelular cumple muchas funciones
Las uniones celulares mantienen unidas a las células para formar tejidos
Los epitelios brindan protección y regulan el intercambio
Los tejidos conectivos actúan como soporte y barreras
Los tejidos muscular y nervioso son excitables
Remodelado tisular
La apoptosis es una forma ordenada de muerte celular
Las células madre pueden crear células nuevas especializadas
NOVEDADES Células madre pluripotenciales inducidas
ENFOQUE EN... Piel
Órganos

CAPÍTULO 4
Energía y metabolismo celular
PROBLEMA RELACIONADO Enfermedad de Tay-Sachs: una herencia letal
La energía en los sistemas biológicos
La energía es utiliada para realizar trabajo
La energía se encuentra en dos formas: cinética y potencial
La energía puede ser convertida de una forma en otra
La termodinámica es el estudio del uso de energía
Reacciones químicas
La energía es transferida entre las moléculas durante las reacciones
La energía de activación inicia las reacciones
Durante las reacciones la energía es atrapada o liberada
El cambio neto de energía libre determina la reversibilidad de la reacción
Enzimas
Las enzimas son proteínas
Las velocidades de reacción son variables
Las enzimas pueden ser activadas, inactivadas o moduladas
Las enzimas reducen la energía de activación de las reacciones
Las reacciones enzimáticas pueden clasificarse
Metabolismo
Las células regulan sus vías metabólicas
Las vías catabólicas producen ATP
Una molécula de glucosa puede aportar 30-32 ATP
El metabolismo anaerobio forma dos ATP
Las proteínas son clave para la función celular
El DNA guía la síntesis del RNA
El corte y empalme alternativo crea múltiples proteínas a partir de una secuencia de DNA
La traducción del mRNA conecta aminoácidos
NOVEDADES Petunias púrpura y RNAi
La clasificación de las proteínas las dirige hasta su destino
Las proteínas sufren modificación postraduccional

CAPÍTULO 5
Dinámica de las membranas
PROBLEMA RELACIONADO Fibrosis quística
Homeostasis no significa equilibrio
Ósmosis y tonicidad
El organismo es principalmente agua
El organismo está en equilibrio osmótico
La osmolaridad describe el número de partículas en solución
La tonicidad describe el cambio de volumen de una célula
Procesos de transporte
Las membranas celulares son selectivamente permeables
Difusión
Las moléculas lipofílicas atraviesan las membranas por difusión simple
APLICACIÓN PRÁCTICA Modelos de membrana
Transporte mediado por proteínas
Las proteínas de membrana tienen cuatro funciones importantes
Las proteínas de los canales forman pasajes abiertos llenos de agua
Las proteínas transportadoras cambian de conformación para mover las moléculas
La difusión facilitada utiliza proteínas transportadoras
El transporte activo mueve las sustancias en contra de su gradiente de concentración
El transporte mediado por transportadores muestra especificidad, competencia y saturación
Transporte vesicular
La fagocitosis crea vesículas utilizando el citoesqueleto
La endocitosis crea vesículas más pequeñas
APLICACIÓN CLÍNICA LDL: la tipoproteína letal
La exocitosis libera moléculas demasiado grandes para las proteínas transportadoras
Transporte epitelial
El transporte epitelial puede ser paracelular o transcelular
El transporte transcelular de glucosa utiliza proteínas de membrana
La transcitosis utiliza vesículas para cruzar un epitelio
Potencial de membrana de reposo
Revisión de la electricidad
La membrana celular posibilita la separación de la carga eléctrica en el organismo
Todas las células vivas tienen un potencial de membrana
El potencial de membrana de reposo se debe principalmente al potasio
Los cambios de la permeabilidad iónica modifican el potencial de membrana
Procesos integrados de la membrana: secreción de insulina

CAPÍTULO 6
Comunicación, integración y homeostasis
Comunicación intercelular
Las uniones comunicantes crean puentes citoplasmáticos
Las señales dependientes del contacto requieren el contacto intercelular
PROBLEMA RELACIONADO Diabetes mellitus: una epidemia creciente
La comunicación local utiliza señales paracrinas y autocrinas
La comunicación a larga distancia puede ser eléctrica o química
Las citocinas pueden actuar como señales locales y como señales a larga distancia
Vías de señalización
Las proteínas receptoras se localizan en el interior de la célula o sobre la membrana celular
Las proteínas de membrana facilitan la transducción de señales
Las vías de señalización más rápidas modifican el flujo iónico a través de los canales
La mayor parte de la transducción de señales utiliza proteínas G
Muchas hormonas lipofílicas utilizan las vías de receptores acoplados a la proteína G-cAMP
Los receptores acoplados a la proteína G también usan segundos mensajeros derivados de lípidos
Los receptores catalíticos tienen actividad enzimática
Los receptores de integrina transfieren información desde la matriz extracelular
Nuevas moléculas señal
El calcio es una señal intracelular importante
Los gases son moléculas señal efímeras
BIOTECNOLOGÍA Las señales de calcio brillan en la oscuridad
APLICACIÓN CLÍNICA De la dinamita a la medicina
Algunos lípidos son señales paracrinas importantes
Modulación de las vías de señalización
Los receptores muestran saturación, especificidad y competencia
Un ligando puede tener múltiples receptores
El ascenso y el descenso regulado permiten la modulación de las respuestas por parte de las células
Las células deben ser capaces de terminar las vías de señalización
Muchas enfermedades y fármacos tienen como objetivo las proteínas de transducción de señales
Vías reflejas homeostáticas
Los postulados de Cannon describen las variables reguladas y los sistemas de control
Las vías de larga distancia mantienen la homeostasis
Los sistemas de control varían en su velocidad y su especificidad
Las vías de control reflejas complejas tienen varios centros integradores

UNIDAD 2
Homeostasis y control
CAPÍTULO 7
Introducción al sistema endocrino
Hormonas
Las hormonas se conocen desde tiempos antiguos
PROBLEMA RELACIONADO Enfermedad de Graves
¿Qué define a una sustancia química como hormona?
APLICACIÓN CLÍNICA Diabetes: el descubrimiento de la insulina
Las hormonas actúan uniéndose a receptores
La acción de la hormona debe terminar
Clasificación de las hormonas
La mayoría de las hormonas son péptidos o proteínas
Las hormonas esteroideas son derivados del colesterol
Algunas hormonas derivan de un único aminoácido
Control de la liberación hormonal
La célula endocrina es el sensor en los reflejos endocrinos simples
En muchos reflejos endocrinos participa el sistema nervioso
Las neuronas secretan neurohormonas a la sangre
La glándula hipófisis está formada por dos glándulas unidas
La hipófisis posterior almacena y libera dos neurohormonas
La hipófisis anterior secreta seis hormonas
El hipotálamo y la hipófisis anterior se conectan mediante un sistema porta
Las hormonas de la hipófisis anterior controlan el crecimiento, el metabolismo y la reproducción
Los asas (bucles) de retroalimentación son diferentes en la vía hipotálamo-hipofisaria
Interacciones hormonales
En el sinergismo, el efecto de la interacción hormonal es más que aditivo
Una hormona permisiva le facilita a otra hormona ejercer su efecto completo
Las hormonas antagonistas tienen efectos opuestos
Patologías endocrinas
La hipersecreción exagera los efectos de una hormona
La hiposecreción disminuye o elimina los efectos de una hormona
Los problemas del receptor o segundo mensajero producen una respuesta anormal de los tejidos
El diagnóstico de las patologías endocrinas depende de la complejidad del reflejo
Evolución de las hormonas
ENFOQUE EN... Glándula pineal

CAPITULO 8
Propiedades de las neuronas y de las redes neuronales
PROBLEMA RELACIONADO Parálisis misteriosa
Organización del sistema nervioso
Células del sistema nervioso
Las neuronas transportan señales eléctricas
El establecimiento de la sinapsis depende de señales químicas
Las células gliales brindan sostén a las neuronas
¿Pueden las células madre reparar neuronas dañadas?
Señales eléctricas en las neuronas
La ecuación de Nernst predice el potencial de membrana para un único ion
La ecuación de GHK predice el potencial de membrana utilizando múltiples iones
El movimiento de iones crea señales eléctricas
Los canales con compuertas controlan la permeabilidad de la neurona a los iones
APLICACIÓN CLÍNICA Canales mutantes
El flujo de corriente obedece a la Ley de Ohm
Los potenciales graduados reflejan la fuerza del estímulo
Los potenciales de acción viajan largas distancias
El Na+y el K+ atraviesan la membrana durante el potencial de acción
Un potencial de acción no altera el gradiente de concentración de los iones
Los canales axonales de Na+ tienen dos compuertas
Durante el período refractario absoluto no se disparan potenciales de acción
Los potenciales de acción son conducidos
Las neuronas más grandes conducen los potenciales de acción más rápidamente
La velocidad de conducción es mayor en axones con mielina
Los factores químicos alteran la actividad eléctrica
BIOTECNOLOGÍA El cableado del cuerpo
Comunicación intercelular en el sistema nervioso
Las neuronas se comunican en la sinapsis
Las neuronas secretan señales químicas
Los neurotransmisores son muy variados
APLICACIÓN CLÍNICA Miastenia grave
BIOTECNOLOGÍA De serpientes, caracoles, arañas y sushi
Los neurotransmisores son liberados de vesículas
Los estímulos más fuertes liberan más neurotransmisor
Integración de la transferencia de información neural
Las respuestas postsinápticas pueden ser lentas o rápidas
Las vías integran la información de múltiples neuronas
La actividad sináptica puede ser modificada
La potenciación a largo plazo altera la sinapsis
Las alteraciones en la transmisión sináptica son responsables de muchas enfermedades

CAPÍTULO 9
Sistema nervioso central
PROBLEMA RELACIONADO Espasmos infantiles
Propiedades emergentes de las redes neurales
Evolución del sistema nervioso
Anatomía del sistema nervioso central
El SNC se desarrolla a partir de un tubo hueco
El SNC se divide en sustancia gris y sustancia blanca
El SNC está protegido por tejido óseo y tejido conectivo
El encéfalo flota en el líquido cefalorraquídeo
La barrera hematoencefálica protege al cerebro
El tejido nervioso tiene requerimientos metabólicos especiales
Médula espinal
APLICACIÓN CLÍNICA Diabetes: hipoglucemia y encéfalo
Encéfalo
El tronco encefálico es la parte más antigua del encéfalo
El cerebelo coordina el movimiento
El diencéfalo contiene los centros de la homeostasis
El cerebro es el sitio de las funciones superiores
Función del encéfalo
La corteza cerebral está organizada en áreas funcionales
La médula espinal y el cerebro integran la información sensitiva
La información sensitiva se procesa en la percepción
El sistema motor gobierna la respuesta del SNC
El sistema de la conducta modula la respuesta motora
¿Por qué dormimos?
NOVEDADES "Glinfáticos" del encéfalo
Las funciones fisiológicas tienen ritmos circadianos
La emoción y la motivación tienen vías neuronales complejas
Los estados de ánimo son estados emocionales de mayor duración
El aprendizaje y la memoria modifican las conexiones sinápticas en el cerebro
El aprendizaje es la adquisición de conocimientos
La memoria es la capacidad de retener y recordar la información
El lenguaje es el comportamiento cognitivo más elaborado
La personalidad es una combinación de experiencia y herencia

CAPÍTULO 10
Fisiología sensitiva
PROBLEMA RELACIONADO Enfermedad de Ménière
Propiedades generales de los sistemas sensitivos
Los receptores son sensibles a formas específicas de energía
La transducción sensitiva convierte los estímulos en potenciales graduados
Una neurona sensitiva tiene un campo receptivo
El SNC integra la información sensitiva
La codificación y el procesamiento distinguen las propiedades del estímulo
Sentidos somáticos
Las vías para la percepción somática se proyectan a la corteza y al cerebelo
Los receptores del tacto responden a muchos estímulos diferentes
Los receptores de temperatura de la piel son terminaciones nerviosas libres
Los nociceptores inician respuestas protectoras
APLICACIÓN CLÍNICA Analgésicos naturales
Quimiorrecepción: olfato y gusto
El olfato es uno de los sentidos más antiguos
El gusto es una combinación de cinco sensaciones básicas
La transducción del gusto utiliza receptores y canales
APLICACIÓN PRÁCTICA: Dulce y salado
Oído: audición
La audición es nuestra percepción del sonido
La transducción del sonido es un proceso multiescalonado
La cóclea está llena de líquido
Los sonidos se procesan primero en la cóclea
Las vías auditivas proyectan a la corteza auditiva
El daño mecánico o nervioso puede ocasionar hipoacusia
Oído: equilibrio
El aparato vestibular aporta información sobre movimiento y posición
Los conductos semicirculares registran la aceleración rotatoria
Los órganos otolito registran la aceleración lineal y la posición de la cabeza
Las vías del equilibrio se proyectan sobre todo al cerebelo
Ojo y visión
El cráneo protege al ojo
La luz ingresa en el ojo a través de la córnea
La lente enfoca la luz en la retina
La fototransducción ocurre en la retina
NOVEDADES Melanopsina
Los fotorreceptores tranducen la luz en señales eléctricas
El procesamiento de la señal comienza en la retina

CAPÍTULO 11
División eferente: control motor autónomo y somático
PROBLEMA RELACIONADO Una adicción poderosa
División autónoma
Los reflejos autónomos son importantes para la homeostasis
El control antagónico es una característica distintiva de la división autónoma
Las vías autónomas tienen dos neuronas eferentes en serie
Las divisiones simpática y parasimpática se originan en diferentes regiones
El sistema nervioso autónomo emplea diversas señales químicas
Las vías autónomas controlan el músculo liso y cardíaco, y las glándulas
Los neurotransmisores autónomos son sintetizados en el axón
Los receptores autónomos tienen múltiples subtipos
La médula suprarrenal secreta catecolaminas
Los agonistas y antagonistas autónomos son herramientas importantes en la investigación y la medicina
Los trastornos primarios del sistema nervioso autónomo son relativamente infrecuentes
APLICACIÓN CLÍNICA Diabetes: neuropatía autónoma
Resumen de las ramas simpática y parasimpática
División motora somática
Una vía motora somática está formada por una neurona
La unión neuromuscular contiene receptores nicotínicos

CAPÍTULO 12
Músculos
PROBLEMA RELACIONADO Parálisis periódica
Músculo esquelético
Los músculos esqueléticos están compuestos por fibras musculares
Las miofibrillas son estructuras contráctiles de la fibra muscular
La contracción muscular genera fuerza
La actina y la miosina se deslizan una a lo largo de la otra durante la contracción
Los puentes cruzados de miosina mueven los filamentos de actina
Las señales de calcio inician la contracción
Las cabezas de miosina avanzan a lo largo de los filamentos de actina
BIOTECNOLOGÍA Observación del trabajo de la miosina
La acetilcolina inicia el acoplamiento excitación-contracción
La contracción del músculo esquelético requiere un aporte sostenido de ATP
La fatiga tiene múltiples causas
El músculo esquelético se clasifica por la velocidad y la resistencia a la fatiga
La longitud de la fibra en reposo incide en la tensión
La fuerza de contracción aumenta con la sumación
Una unidad motora es una neurona motora y sus fibras musculares
La fuerza de contracción depende de los tipos y del número de unidades motoras
Mecánica del movimiento corporal
Las contracciones isotónicas mueven carga; las contracciones isométricas generan fuerza sin movimiento
Los huesos y los músculos alrededor de las articulaciones forman palancas y puntos de apoyo
Los trastornos musculares tienen múltiples causas
Músculo liso
El músculo liso es más variable que el músculo esquelético
El músculo liso carece de sarcómeros
La fosforilación de la miosina controla la contracción
La fosfatasa de la cadena liviana de la miosina controla la sensibilidad al Ca2+
El calcio inicia la contracción del músculo liso
Algunos músculos lisos tienen potenciales de membrana inestables
Las señales químicas influyen en la actividad del músculo liso
Músculo cardíaco

CAPÍTULO 13
Fisiología integrada I: control del movimiento corporal
Reflejos neurales
Las vías reflejas neurales se pueden clasificar de diferentes maneras
PROBLEMA RELACIONADO Tétanos
Reflejos autónomos
Reflejos musculares esqueléticos
Los órganos tendinosos de Golgi responden a la tensión muscular
Los husos musculares responden al estiramiento muscular
Los reflejos miotáticos o de estiramiento y la inhibición recíproca controlan el movimiento alrededor de una articulación
Los reflejos de flexión alejan los miembros de los estímulos dolorosos
Control integrado del movimiento corporal
El movimiento se puede clasificar en reflejo, voluntario y rítmico
El SNC integra el movimiento
Control del movimiento en músculos viscerales
NOVEDADES Técnicas de visualización en los deportes

UNIDAD 3
Integración de la función
CAPÍTULO 14
Fisiología cardiovascular
Generalidades del aparato cardiovascular
PROBLEMA RELACIONADO Infarto de miocardio
El aparato cardiovascular transporta materiales por todo el cuerpo
El aparato cardiovascular está formado por el corazón, los vasos sanguíneos y la sangre
Presión, volumen, flujo y resistencia
La presión del líquido en movimiento disminuye con la distancia
En los líquidos, la presión cambia sin un cambio de volumen
La sangre circula de zonas con presión más alta a zonas con presión más baja
La resistencia se opone al flujo
La velocidad depende de la velocidad del flujo y del área de sección transversal
Músculo cardíaco y corazón
El corazón tiene cuatro cavidades
Las válvulas cardíacas aseguran el flujo unidireccional en el corazón
La circulación coronaria irriga el corazón
Las células del músculo cardíaco se contraen sin inervación
El ingreso de calcio es una característica del acoplamiento excitación-contracción en el corazón
La contracción del músculo cardíaco puede ser graduada
Los potenciales de acción miocárdicos varían
El corazón como bomba
Las señales eléctricas coordinan la contracción
Los marcapasos fijan la frecuencia cardíaca
APLICACIÓN CLÍNICA Fibrilación
El electrocardiograma refleja la actividad eléctrica
El corazón se contrae y se relaja durante un ciclo cardíaco
APLICACIÓN CLÍNICA Galopes, clics y soplos
Las curvas de presión-volumen representan un ciclo cardíaco
El volumen sistólico es el volumen de sangre bombeado por contracción
El gasto cardíaco es una medida del rendimiento cardíaco
La división autónoma modula la frecuencia cardíaca
Múltiples factores influyen en el volumen sistólico
La contractilidad es controlada por los sistemas nervioso y endocrino
APLICACIÓN CLÍNICA Ley del corazón de Frank Starling
NOVEDADES Células madre en cardiopatías
El VTD y la tensión arterial determinan la poscarga

CAPÍTULO 15
Flujo sanguíneo y control de la tensión arterial
PROBLEMA RELACIONADO Hipertensión esencial
Vasos sanguíneos
Los vasos sanguíneos contienen músculo liso vascular
Las arterias y las arteriolas transportan la sangre que sale del corazón
El intercambio tiene lugar en los capilares
El flujo sanguíneo converge en las vénulas y las venas
La angiogénesis crea nuevos vasos sanguíneos
Tensión arterial
La tensión arterial es máxima en las arterias y mínima en las venas
La tensión arterial refleja la presión impulsora del flujo sanguíneo
La presión arterial se estima por esfigmomanometrfa
El gasto cardíaco y la resistencia periférica determinan la tensión arterial media
Los cambios de la volemia afectan la tensión arterial
APLICACIÓN CLÍNICA SHOCK
Resistencia arteriolar
La autorregulación miógena ajusta el flujo sanguíneo
Las señales paracrinas influyen en el músculo liso vascular
La rama simpática controla la mayor parte del músculo liso vascular
Distribución de la sangre en los tejidos
El flujo sanguíneo cerebral se mantiene casi constante
El flujo sanguíneo coronario cambia de acuerdo con el trabajo cardíaco
Regulación de la función cardiovascular
El reflejo barorreceptor controla la tensión arterial
La hipotensión ortostática desencadena el reflejo barorreceptor
Otros sistemas influyen en la función cardiovascular
Intercambio capilar
La velocidad de flujo sanguíneo es mínima en los capilares
La mayor parte del intercambio capilar tiene lugar por difusión y transcitosis
La filtración y la absorción capilar tienen mediante flujo masivo
Sistema linfático
El edema se debe a alteraciones del intercambio capilar
Enfermedad cardiovascular
Los factores de riesgo de ECV comprenden tabaquismo y obesidad
APLICACIÓN CLÍNICA Diabetes y enfermedad cardiovascular
La aterosclerosis es un proceso inflamatorio
La hipertensión representa un fracaso de la homeostasis
NOVEDADES Marcadores inflamatorios de enfermedad cardiovascular

CAPÍTULO 16
La sangre
El plasma y los elementos celulares de la sangre
PROBLEMA RELACIONADO Dopaje sanguíneo en los atletas
El plasma es una matriz extracelular
Los elementos celulares Incluyen glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas
Producción de células sanguíneas
Las células sanguíneas se producen en la médula ósea
La hematopoyesis es controlada por citocinas
Los factores estimulantes de colonias regulan la leucopoyesis
La trombopoyetina regula la producción de plaquetas
La eritropoyetina regula la producción de glóbulos rojos
Glóbulos rojos
Los glóbulos rojos maduros carecen de núcleo
La síntesis de hemoglobina requiere la presencia de hierro
Los glóbulos rojos viven alrededor de cuatro meses
ENFOQUE EN...Médula ósea
Las alteraciones en los glóbulos rojos disminuyen el transporte de oxígeno
APLICACIÓN CLÍNICA Diabetes: hemoglobina e hiperglucemia
Plaquetas
Hemostasia y coagulación
La hemostasia previene la pérdida de sangre en un vaso dañado
El proceso de coagulación comienza con la activación de las plaquetas
La coagulación convierte un tapón plaquetario en un coágulo
Los anticoagulantes impiden la coagulación

CAPÍTULO 17
Mecánica respiratoria
PROBLEMA RELACIONADO Enfisema
Aparato respiratorio
Los pulmones están rodeados por los huesos y músculos del tórax
Los sacos pleurales rodean a los pulmones
Las vías aéreas conectan los pulmones al medio externo
Las vías aéreas calientan, humidifican y filtran el aire inspirado
APLICACIÓN CLÍNICA Insuficiencia cardíaca congestiva
Los alvéolos son el sitio de intercambio gaseoso
La circulación pulmonar es de alto flujo y baja presión
Leyes de los gases
El aire es una mezcla de gases
Los gases se mueven a favor de sus gradientes de presión
La ley de Boyle describe las relaciones de presión-volumen
Ventilación
Los volúmenes pulmonares se modifican durante la ventilación
Durante la ventilación, el aire fluye debido a gradientes de presión
La inspiración se produce cuando disminuye la presión alveolar
La espiración se produce al aumentar la presión alveolar
La presión intrapleural cambia durante la ventilación
La distensibilidad y la elastancia de los pulmones pueden cambiar en situaciones de enfermedad
El surfactante reduce el trabajo respiratorio
El diámetro de las vías aéreas determina su resistencia
La frecuencia y la profundidad respiratorias determinan su eficiencia
La composición del gas alveolar varía poco durante la respiración normal
La ventilación y el flujo sanguíneo alveolar están coordinados
La auscultación y la espirometría permiten evaluar la función pulmonar

CAPÍTULO 18
Intercambio y transporte de gases
PROBLEMA RELACIONADO Alturas extremas
Intercambio de gases entre los pulmones y los tejidos
Una baja Po2 alveolar disminuye la captación de oxígeno
Los problemas de difusión causan hipoxia
BIOTECNOLOGÍA Oxímetro de pulso
La solubilidad de los gases afecta la difusión
Transporte de gases en la sangre
La hemoglobina se une al oxígeno
La unión del oxígeno responde con la ley de acción de masas
La hemoglobina transporta la mayor parte del oxígeno hacia los tejidos
La Po2 Determina la unión del oxígeno a la hemoglobina
La unión al oxígeno se expresa como porcentaje
NOVEDADES Sustitutos de sangre
Varios factores inciden en la unión
El dióxido de carbono se transporta de tres maneras
Regulación de la ventilación
Las neuronas del bulbo raquídeo controlan la respiración
El C02, el oxígeno y el pH influyen en la ventilación
Reflejos protectores de los pulmones
Centros cerebrales superiores que afectan los patrones de ventilación

CAPÍTULO 19
Riñones
Funciones de los riñones
PROBLEMA RELACIONADO Gota
Anatomía del aparato urinario
El aparato urinario consiste en los riñones, los uréteres, la vejiga y la uretra
La nefrona es la unidad funcional del riñón
Aspectos generales de la función renal
Los riñones filtran, reabsorben y secretan
La nefrona modifica el volumen y la osmolaridad de los líquidos
Filtración
El corpúsculo renal contiene barreras de filtración
NOVEDADES Diabetes: nefropatía diabética
La presión capilar produce filtración
El índice de filtración glomerular es relativamente constante
El índice de filtración glomerular está sometido a autorregulación
Las hormonas y las neuronas autónomas también influyen en el índice de filtración glomerular
Reabsorción
La reabsorción puede ser activa o pasiva
El transporte renal puede saturarse
BIOTECNOLOGÍA Riñones artificiales
Las presiones capilares peritubulares favorecen la reabsorción
Secreción
La competencia disminuye la secreción de penicilina
Excreción
La depuración es una forma no invasiva de medir el índice de filtración glomerular
La depuración nos ayuda a determinar el manejo renal
Micción

CAPÍTULO 20
Fisiología integrada II: equilibrio hidroelectrolítico
Homeostasis hidroelectrolítica
PROBLEMA RELACIONADO Hiponatremia
La osmolaridad del líquido extracelular afecta el volumen celular
Múltiples sistemas integran el equilibrio hidroelectrolítico
Balance hídrico
La ingesta y la excreción diarias de agua están balanceados
Los riñones conservan agua
La médula renal produce orina concentrada
APLICACIÓN CLÍNICA Diabetes: diuresis osmótica
La vasopresina controla la reabsorción de agua
El volumen sanguíneo y la osmolaridad activan a los osmorreceptores
El asa de Henle es un multiplicador de contracorriente
Balance de sodio y volumen del líquido extracelular
La aldosterona controla el balance de sodio
La hipotensión estimula la secreción de aldosterona
La angiotensina II ejerce muchos efectos
Los péptidos natriuréticos promueven la excreción de sodio y agua
Balance de potasio
Conductas que mantienen el balance de sal y agua
Beber repone la pérdida de líquido
La hiponatremia estimula el apetito por la sal
Las conductas de evitación ayudan a prevenir la deshidratación
Control integrado de volumen, osmolaridad y tensión arterial
La osmolaridad y el volumen pueden cambiar de forma independiente
La deshidratación desencadena respuestas homeostáticas
Los riñones ayudan en la homeostasis de la tensión arterial
Los problemas endocrinos comprometen el equilibrio hídrico
Equilibrio ácido-base
Los cambios del pH pueden desnaturalizar las proteínas
Los ácidos y las bases del cuerpo proceden de muchas fuentes
La homeostasis del pH depende de los amortiguadores, los pulmones y los riñones
Los sistemas amortiguadores incluyen proteínas, iones fosfato y HCO3-
La ventilación puede compensar los trastornos del pH
Los riñones utilizan los amortiguadores amoníaco y fosfato
El túbulo proximal secreta H+ y reabsorbe HCO3
La nefrona distal controla la excreción de ácido
Los trastornos ácido-base pueden ser respiratorios o metabólicos

UNIDAD 4
Metabolismo, crecimiento y envejecimiento
CAPÍTULO 21
Aparato digestivo
PROBLEMA RELACIONADO Cólera en la India
Anatomía del aparato digestivo
El aparato digestivo es un tubo
La pared del tubo digestivo tiene cuatro capas
Función y procesos digestivos
Se secreta más líquido que el ingerido
La digestión y la absorción permiten utilizar el alimento
Motilidad: el músculo liso gastrointestinal se contrae en forma espontánea
El músculo liso gastrointestinal muestra diferentes patrones de contracción
APLICACIÓN CLÍNICA Diabetes: evacuación gástrica tardía
Regulación de la función gastrointestinal
El sistema nervioso entérico puede actuar en forma independiente
Los péptidos gastrointestinales incluyen hormonas, neuropéptidosy citocinas
Función integrada: fase cefálica
La digestión química y mecánica comienza en la boca
La saliva es una secreción exocrina
La deglución mueve el alimento desde la boca hasta el estómago
Función integrada: fase gástrica
El estómago almacena alimentos
Las secreciones gástricas protegen y digieren
El estómago equilibra la digestión y la defensa
Función integrada: fase intestinal
Las secreciones intestinales promueven la digestión
El páncreas secreta enzimas y bicarbonato
El hígado secreta bilis
La mayor parte de la digestión ocurre en el intestino delgado
Las sales biliares facilitan la digestión de grasas
Los hidratos de carbono se absorben como monosacáridos
Las proteínas son digeridas a pequeños péptidos y aminoácidos
Algunos péptidos más grandes pueden ser absorbidos enteros
APLICACIÓN PRÁCTICA Terapia de rehidratación oral
Los ácidos nucleicos se degradan a bases y monosacáridos
El intestino absorbe vitaminas y minerales
El intestino absorbe iones y agua
Regulación de la fase intestinal
El intestino grueso concentra los desechos
La diarrea puede causar deshidratación
NOVEDADES El proyecto microbioma humano
Funciones inmunitarias del tubo digestivo
Las células M toman muestras del contenido intestinal
Los vómitos representan un reflejo protector

CAPÍTULO 22
Metabolismo y balance energético
Apetito y saciedad
PROBLEMA RELACIONADO Trastornos alimentarios
BIOTECNOLOGÍA Descubrimiento de péptidos: investigación inversa
Balance energético
El aporte de energía iguala al consumo de energía
El consumo de oxígeno refleja el uso de energía
APLICACIÓN CLÍNICA Estimación de la grasa: índice de masa corporal
Numerosos factores influyen en el índice metabólico
La energía se almacena en grasas y glucógeno
Metabolismo
La energía ingerida puede ser utilizada o almacenada
Las enzimas controlan la dirección del metabolismo
Metabolismo en estado posprandial
Los hidratos de carbono producen ATP
Los aminoácidos se destinan a la síntesis de proteínas
Las grasas almacenan energía
APLICACIÓN CLÍNICA Los antioxidantes protegen el cuerpo
El colesterol plasmático predice cardiopatía
Metabolismo en estado de ayuno
El glucógeno se convierte en glucosa
Se pueden utilizar proteínas para producir ATP
Los lípidos almacenan más energía que la glucosa o las proteínas
Control homeostático del metabolismo
El páncreas secreta insulina y glucagón
El cociente insulina-glucagón regula el metabolismo
La insulina es la hormona dominante en el estado posprandial
La insulina promueve el anabolismo
El glucagón es dominante en el estado de ayuno
La diabetes mellitus es una familia de enfermedades
Los diabéticos tipo 1 son proclives a la cetoacidosis
Los diabéticos tipo 2 suelen tener concentraciones elevadas de insulina
El síndrome metabólico relaciona la diabetes con la enfermedad cardiovascular
Múltiples hormonas influyen en el metabolismo
Regulación de la temperatura corporal
La temperatura corporal es un balance entre la producción, la ganancia y la pérdida de calor
La temperatura corporal es regulada homeostáticamente
El movimiento y el metabolismo producen calor
El termostato corporal puede ser reconfigurado

CAPÍTULO 23
Control endocrino del crecimiento y el metabolismo
Revisión de los principios endocrinos
Glucocorticoides suprarrenales
PROBLEMA RELACIONADO Hiperparatiroidismo
La corteza suprarrenal secreta hormonas esteroideas
La secreción de cortisol es controlada por la ACTH
El cortisol es esencial para la vida
El cortisol es un agente terapéutico útil
Las patologías relacionadas con el cortisol se deben a una cantidad excesiva o insuficiente de la hormona
La CRHy la ACTH tienen funciones fisiológicas adicionales
Hormonas tiroideas
Las hormonas tiroideas contienen yodo
La TSH controla la glándula tiroides
Las patologías tiroideas influyen en la calidad de vida
Hormona de crecimiento
La hormona de crecimiento es anabólica
La hormona de crecimiento es esencial para el crecimiento normal
La hGH obtenida por ingeniería genética plantea cuestiones éticas
Crecimiento tisular y óseo
El crecimiento tisular requiere hormonas y factores paracrinos
El crecimiento óseo requiere un aporte dietético adecuado de calcio
APLICACIÓN CLÍNICA Nuevos gráficos de crecimiento
Balance de calcio
El calcio plasmático está rigurosamente regulado
Tres hormonas controlan el balance de calcio
Múltiples factores controlan el remodelado óseo
La homeostasis del calcio y el fosfato están relacionadas
La osteoporosis es una enfermedad de pérdida ósea

CAPÍTULO 24
Sistema inmunitario
Revisión
PROBLEMA RELACIONADO HPV: ¿vacunar o no?
Anatomía del sistema inmunitario
Los tejidos linfoides están distribuidos por todo el cuerpo
Los leucocitos son las células inmunitarias
Desarrollo de las células inmunitarias
Los linfocitos son mediadores de la respuesta inmunitaria adaptativa
El sistema inmunitario debe reconocer "lo propio"
La exposición temprana a patógenos fortalece la inmunidad
Moléculas de la respuesta inmunitaria innata
Muchas moléculas de la respuesta inmunitaria innata están siempre presentes
Presentación de antígenos y moléculas de reconocimiento
Moléculas de reconocimiento de antígenos
Los linfocitos B producen anticuerpos
Patógenos del cuerpo humano
Las bacterias y los virus requieren diferentes mecanismos de defensa
Los virus solo pueden replicarse en el interior de las células huésped
Respuesta inmunitaria
Las barreras son la primera línea de defensa del cuerpo
La inmunidad innata proporciona respuestas inespecíficas
Las células presentadoras de antígenos tienden un puente entre las respuestas innata y adaptativa
La inmunidad adaptativa genera respuestas específicas de antígeno
Funciones de los anticuerpos
Respuestas inmunitarias integradas
La invasión bacteriana causa inflamación
Las infecciones virales requieren defensa intracelular
Antígenos específicos desencadenan respuestas alérgicas
Las proteínas del CMH permiten el reconocimiento de tejidos extraños
Patologías del sistema inmunitario
La enfermedad autoinmunitaria se debe a anticuerpos contra autoantígenos
La inmunovigilancia elimina células anormales
Interacciones neuroendocrinoinmunitarias
El estrés altera la función del sistema inmunitario
La medicina moderna incluye terapéutica mente-cuerpo

CAPÍTULO 25
Fisiología integrada III: ejercicio
Metabolismo y ejercicio
PROBLEMA RELACIONADO Hipertermia maligna
Las hormonas regulan el metabolismo durante el ejercicio
El consumo de oxígeno está relacionado con la intensidad del ejercicio
Factores que limitan al ejercicio
Respuestas ventilatorias al ejercicio
Respuestas cardiovasculares al ejercicio
El gasto cardíaco aumenta durante et ejercicio
El flujo sanguíneo al músculo aumenta durante el ejercicio
Durante el ejercicio la tensión arterial aumenta levemente
El reflejo barorreceptor se ajusta al ejercicio
Respuestas anticipadas al ejercicio
Regulación de la temperatura durante el ejercicio
Ejercicio y salud
El ejercicio disminuye el riesgo de enfermedad cardiovascular
El ejercicio puede mejorar la diabetes mellitus tipo 2
El ejercicio puede influir en el estrés y en el sistema inmunitario

CAPÍTULO 26
Reproducción y desarrollo
PROBLEMA RELACIONADO Infertilidad
Determinación del sexo
Los cromosomas sexuales determinan el sexo genético
La diferenciación sexual se produce en etapas tempranas del desarrollo
APLICACIÓN CLÍNICA Trastornos hereditarios ligados al cromosoma X
Patrones básicos de reproducción
APLICACIÓN CLÍNICA Determinación del sexo
La gametogénesis comienza en el útero
El encéfalo controla la reproducción
Factores ambientales que influyen en la reproducción
Reproducción masculina
Los testículos producen espermatozoides y hormonas
La espermatogénesis requiere gonadotropinas y testosterona
Las glándulas accesorias masculinas contribuyen con su secreción a la formación del semen
Los andrógenos influyen en las características sexuales secundarias
Reproducción femenina
El ovario produce óvulos y hormonas
El ciclo menstrual durante un mes
El control hormonal del ciclo menstrual es complejo
Las hormonas influyen en las características sexuales secundarias femeninas
Procreación
La respuesta sexual humana tiene cuatro fases
El acto sexual masculino incluye la erección y la eyaculación
Disfunción sexual en hombres y mujeres
Los anticonceptivos previenen el embarazo
La infertilidad es la incapacidad de concebir
Embarazo y parto
La fertilización requiere una capacitación
El embrión en desarrollo se implanta en el endometrio
La placenta secreta hormonas durante el embarazo
El embarazo termina con el trabajo de parto y el parto
Las glándulas mamarias secretan leche durante la lactancia
Crecimiento y envejecimiento
La pubertad marca el comienzo de los años reproductivos
La menopausia y la andropausia son una consecuencia del envejecimiento

Título original: Human physiology an integrated approach

Incluye índice