La física es conocida por ser la ciencia más básica; gobernando todos los objetos y su movimiento en el universo. Por Física podemos entender el movimiento de átomos (y partículas subatómicas) y moléculas; e incluso los vastos objetos celestiales en el universo.
Pero cuando la física se utiliza para comprender las interacciones complejas entre una gran cantidad de átomos y moléculas que se ven en los objetos de la vida cotidiana, las matemáticas se vuelven cada vez más complejas.
Entonces, la Ciencia de la Química se usa para comprender el comportamiento de los átomos y las moléculas a niveles de compuestos estableciendo un conjunto básico de reglas (usando la física). Por ejemplo, cuando estudiamos una reacción química, usamos conceptos simples de energía libre y entropía para descubrir el resultado de la reacción química. No necesitamos estudiar cada átomo / molécula por separado y estudiar las fuerzas electromagnéticas que actúan sobre ellos.
Del mismo modo, a partir de la química, se forman los principios de la Bioquímica que estudia las interacciones entre moléculas orgánicas complejas presentes en los seres vivos; como el almidón, el colesterol, las proteínas, las glucosaminas, etc.
La Bioquímica se utiliza para comprender los procesos que ocurren a nivel celular y establecer pautas con respecto al funcionamiento de la célula (que tienen muchas más excepciones que las reglas básicas de la química debido al tratamiento con moléculas más complejas). Esto sienta las bases de Biología y Fisiología.
Así, los principios de la fisiología se rigen por la física, pero estudiar la física implicada en los procesos fisiológicos sería extremadamente complicado, ya que requeriría localizar cada átomo y estudiar las interacciones electromagnéticas entre ellos (sin mencionar las fuerzas nucleares).
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Aunque la física también se utiliza para estudiar muchos procesos fisiológicos humanos en un nivel mucho más grande (utilizando la mecánica clásica y el electromagnetismo básico, no a nivel de átomos y moléculas) como:
- Mecánica de fluidos (Teorema de Bernoulli, Viscosidad, Ley de Poiseuille) utilizada para comprender el flujo de fluidos (sangre / linfa / orina / LCR, etc.) en el cuerpo humano
- La mecánica newtoniana solía entender la funcionalidad del sistema musculoesquelético (acciones de varios grupos de músculos, rango de movimiento en la articulación, etc.)
- Electromagnetismo utilizado para comprender la electrofisiología de la generación y transmisión del potencial de acción en el sistema nervioso, corazón; también se utiliza con fines de diagnóstico y terapéuticos (ECG, EEG, ECT)
- La óptica solía entender la funcionalidad del ojo (y de nuevo la simplificación usando el concepto de ojo reducido)
- Etcétera
A medida que continúa la investigación en Fisiología Humana, las soluciones definitivas para todos los problemas no resueltos se encuentran en la comprensión de la física detrás de los procesos fisiológicos.
