La fisiología del griego physiologia (conocimiento de la naturaleza) es la ciencia que estudia las funciones de los seres vivos. Es una de las ciencias más antiguas del mundo. Muchos de los aspectos de la fisiología humana están íntimamente relacionadas con la fisiología animal, en donde mucha de la información hoy disponible ha sido conseguida gracias a la experimentación animal, pero sobre todo gracias a las autopsias. La anatomía y fisiología son campos de estudio estrechamente relacionados en donde la primera hace hincapié en el conocimiento de la forma mientras que la segunda pone interés en el estudio de la función de cada parte del cuerpo, siendo ambas áreas de vital importancia en el conocimiento médico general.
En los organismos unicelulares, todos los procesos vitales se producen en una única célula. En la medida que se desarrolló la evolución de los organismos multicelulares, diversos grupos de células tomaron a su cargo algunas funciones en particular. En los seres humanos y otros vertebrados, los grupos celulares especializados incluyen: aparato digestivo, que digiere y absorbe los alimentos; el aparato respiratorio, que capta O2 y elimina CO2; aparato urinario, que elimina desechos; un sistema cardiovascular, que distribuye los alimentos, el O2 y los productos del metabolismo; sistema reproductor, para perpetuar la especie, y sistema endocrino y nervioso, para coordinar e integrar las funciones de los restantes sistemas.
Las células de los organismos multicelulares se desarrollan y funcionan como un todo organizado. Las células están organizadas en tejidos, grupos de células similares en estructura y función. Los diferentes tipos de tejidos, unidos estructuralmente y coordinados en sus actividades, forman los órganos. Los órganos que funcionan en conjunto en forma integrada y organizada constituyen los sistemas orgánicos. Una de las ventajas de la multicelularidad es la capacidad de crear un medio interno controlado en el que vivan y funcionen las células componentes
La era clásica
El estudio de la fisiología humana como campo médico se origina en la Grecia clásica, en la época de Hipócrates (finales del siglo V aC). Fuera de la tradición occidental, las formas tempranas de fisiología o anatomía pueden reconstruirse como si estuvieran presentes casi al mismo tiempo en China, India y otros lugares. Hipócrates incorporó su sistema de creencias llamado teoría de los humores, que consistía en cuatro sustancias básicas: tierra, agua, aire y fuego. Cada sustancia es conocida por tener un humor correspondiente: bilis negra, flema, sangre y bilis amarilla, respectivamente. Hipócrates también notó algunas conexiones emocionales con los cuatro humores, que Claudio Galeno posteriormente expandiría. El pensamiento crítico de Aristóteles y su énfasis en la relación entre estructura y función marcaron el comienzo de la fisiología en la antigua Grecia. Al igual que Hipócrates, Aristóteles adoptó la teoría humoral de la enfermedad, que también consistía en cuatro cualidades principales en la vida: caliente, fría, húmeda y seca. Claudio Galeno (c. ~ 130–200 dC), conocido como Galeno de Pérgamo, fue el primero en usar experimentos para investigar las funciones del cuerpo.
A diferencia de Hipócrates, Galeno argumentó que los desequilibrios humorales pueden localizarse en órganos específicos, incluido todo el cuerpo. Su modificación de esta teoría equipó mejor a los médicos para realizar diagnósticos más precisos. Galeno también hizo caso omiso de la idea de Hipócrates de que las emociones también estaban ligadas a los humores, y agregó la noción de temperamentos: la sangre se corresponde con la sangre; flemático está ligado a la flema; La bilis amarilla está conectada al colérico; Y la bilis negra se corresponde con la melancolía. Galeno también vio el cuerpo humano que consta de tres sistemas conectados: el cerebro y los nervios, que son responsables de los pensamientos y las sensaciones; El corazón y las arterias, que dan vida; y el hígado y las venas, que pueden atribuirse a la nutrición y el crecimiento. Galeno fue también el fundador de la fisiología experimental. Y durante los siguientes 1,400 años, la fisiología galénica fue una herramienta poderosa e influyente en la medicina.
Periodo moderno temprano
Jean Fernel (1497-1558), un médico francés, introdujo el término "fisiología". Se les reconoce a Galeno, Ibn al-Nafis, Michael Servetus, Mateo Realdo Colombo, Amato Lusitano y William Harvey como los descubridores del mecanismo de la circulación de la sangre. Santorio Santorio en 1610 fue el primero en usar un dispositivo para medir la frecuencia del pulso (el pulsilogium) y un termoscopio para medir la temperatura.
En 1791, Luigi Galvani describió el papel de la electricidad en los nervios de las ranas disecadas. En 1811, Julien Jean César Legallois estudió la respiración en la disección de animales y las lesiones y encontró el centro de la respiración en la médula oblonga. En el mismo año, Charles Bell terminó el trabajo sobre lo que luego se conocería como la ley de Bell-Magendie, que comparó las diferencias funcionales entre las raíces dorsal y ventral de la médula espinal. En 1824, François Magendie describió las raíces sensoriales y produjo la primera evidencia del papel del cerebelo en el equilibrio para completar la ley de Bell-Magendie.
En la década de 1820, el fisiólogo francés Henri Milne-Edwards introdujo la noción de división fisiológica del trabajo, que permitía "comparar y estudiar los seres vivos como si fueran máquinas creadas por la industria del hombre". Inspirado en la obra de Adam Smith, Milne-Edwards escribió que "el cuerpo de todos los seres vivos, ya sea animal o vegetal, se parece a una fábrica... donde los órganos, comparables a los trabajadores, trabajan incesantemente para producir los fenómenos que constituyen la vida del individuo." En organismos más diferenciados, el trabajo funcional podría repartirse entre diferentes instrumentos o sistemas (llamados por él como appareils).15
En 1858, Joseph Lister estudió la causa de la coagulación de la sangre y la inflamación que se produce después de lesiones previas y heridas quirúrgicas. Más tarde descubrió e implementó antisépticos en la sala de operaciones y, como resultado, disminuyó la tasa de mortalidad por cirugía en una cantidad sustancial.16
La Sociedad fisiológica se fundó en Londres en 1876 como un club gastronómico.17 La Sociedad Americana de Fisiología es una organización sin fines de lucro fundada en 1887. La Sociedad está "dedicada a fomentar la educación, la investigación científica y la difusión de información en las ciencias fisiológicas".18
En 1891, Ivan Pavlov realizó una investigación sobre "respuestas condicionales" que involucraban la producción de saliva de los perros en respuesta a una campana y estímulos visuales.
En el siglo XIX, el conocimiento fisiológico comenzó a acumularse a un ritmo acelerado, en particular con la aparición en 1838 de la teoría celular de Matthias Schleiden y Theodor Schwann. Afirmó radicalmente que los organismos están formados por unidades llamadas células. Los descubrimientos adicionales de Claude Bernard (1813–1878) llevaron finalmente a su concepto de milieu interieur (ambiente interno), que más tarde sería retomado y defendido como "homeostasis" por el fisiólogo estadounidense Walter B. Cannon en 1929.1920 Por homeostasis, Cannon lo definía como "el mantenimiento de estados estables en el cuerpo y los procesos fisiológicos a través de los cuales son regulados".21 En otras palabras, la capacidad del cuerpo para regular su entorno interno. William Beaumont fue el primer estadounidense en utilizar la aplicación práctica de la fisiología.
Los fisiólogos del siglo XIX, como Michael Foster, Max Verworn y Alfred Binet, basados en las ideas de Haeckel, elaboraron lo que llegó a llamarse "fisiología general", una ciencia unificada de la vida basada en las acciones de las células, que más tarde pasó a llamarse Biología celular en el siglo XX
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