Un ser vivo unicelular no es más que un pequeño saco lleno de moléculas, separado del ambiente por una membrana grasa a través de la cual se exportan moléculas innecesarias y se importan moléculas necesarias. ¿Podemos diseñar un modelo igual de simple para el cuerpo humano? Recordemos que nuestro organismo no está formado por una, sino por tres billones y medio de células, a los que deben añadirse veintiséis billones y medio de eritrocitos y plaquetas. Imaginémoslo como una superficie cerrada, con dos invaginaciones, a través de la cual importa y exporta moléculas con el exterior; incorporemos al modelo una red interna de tubos llenos de líquido para transportar las moléculas externas a cualquiera de las células. Pongámosle nombres: piel a la superficie externa, pulmones y intestino a las dos invaginaciones, y capilares a la red de minúsculas cañerías.
La superficie de la piel, que contacta con el exterior, mide entre uno y medio y dos metros cuadrados; no está diseñada para el intercambio de moléculas con el exterior, aunque participa en un mínimo trueque (sudoración y absorción). La superficie de las células pulmonares que contacta con el exterior mide entre setenta y cien metros cuadrados; tanta superficie maximiza la difusión de gases a su través y permite un intercambio gaseoso eficiente para mantener la vida, pues el oxígeno debe capturarse del aire y el dióxido de carbono debe eliminarse de la sangre para satisfacer las demandas del cuerpo. La superficie de las células del intestino delgado que contacta con los alimentos ingeridos mide entre doscientos y trescientos metros cuadrados; tal área es capaz de absorber con eficiencia los nutrientes (carbohidratos, proteínas, grasas, vitaminas, minerales, agua) que ingresan en el organismo mientras el alimento transita por el tubo digestivo.
La superficie de la red de tubos capilares mide entre ochocientos y mil metros cuadrados; tal enorme superficie asegura que todas las células estén cerca de un vaso sanguíneo, y facilita la difusión eficiente de moléculas desde los capilares hacia las células (nutrientes y oxígeno) y desde las células (dióxido de carbono y moléculas de desecho) hacia los capilares.
En resumen, la magnitud de las superficies refleja las demandas de cada una: en los pulmones, maximiza el intercambio gaseoso con el entorno; en el intestino delgado, maximiza la absorción de nutrientes de los alimentos; y en los capilares, maximiza el intercambio de moléculas entre la sangre y todas las células del cuerpo.