El Sistema Circulatorio: Un Viaje a Través del Cuerpo

Componentes del sistema circulatorio

  • Sangre: Líquido que sirve como medio de transporte para gases, nutrimentos y desechos celulares.
  • Corazón: Bomba que mantiene la sangre en circulación.
  • Vasos sanguíneos: Sistemas de tubos que constan de:
    • Arterias: Llevan sangre lejos del corazón.
    • Venas: Llevan sangre hacia el corazón.
    • Capilares: Ligan arterias y venas e intercambian materiales a través de sus paredes.

Tipos de sistemas circulatorios en animales

Sistema Circulatorio AbiertoSistema Circulatorio Cerrado
  • Bañan los órganos directamente en sangre.
  • Mayoría de invertebrados con sistema circulatorio.
  • Artrópodos (crustáceos, arañas e insectos).
  • Mayoría de moluscos (caracoles, almejas).
  • Uno o más corazones simples, algunos vasos sanguíneos y una hemocele (serie de cámaras interconectadas).
  • Hemolinfa (fluido que funciona como sangre y como el líquido intersticial que rodea cada célula).
  • Confinan la sangre en vasos sanguíneos.
  • Presión sanguínea y tasas de flujo mayores.
  • Puede ajustar la cantidad de sangre que fluye a través de diferentes vasos, por lo que dirige sangre hacia tejidos específicos según lo necesita (como hacia los músculos).
  • Estilos de vida activos.
  • Presente en todos los vertebrados (peces, reptiles, mamíferos) y algunos invertebrados (calamares y pulpos) y lombrices de tierra.

Funciones del sistema circulatorio vertebrado

  • Transporta O2 desde branquias o pulmones, y CO2 desde tejidos hacia las branquias o pulmones.
  • Distribuye nutrimentos.
  • Transporta sustancias tóxicas hacia el hígado (para desintoxicar) y desechos celulares hacia los riñones.
  • Distribuye hormonas desde glándulas y órganos que las producen.
  • Ayudan a regular la temperatura corporal.
  • Ayuda a detener el sangrado y sanar las heridas al producir coágulos sanguíneos.
  • Protege el cuerpo de enfermedades (leucocitos y anticuerpos).

El corazón de los vertebrados

  • Aurículas: Recolectan sangre.
  • Ventrículos: Cámaras cuyas contracciones circulan sangre a través de los pulmones y hacia el resto del cuerpo.

Tipos de corazones

  • Corazón de peces: Dos cavidades – 1 aurícula y 1 ventrículo.
  • Corazón de anfibios y reptiles: 2 aurículas y 1 ventrículo.
  • Corazón de mamíferos y aves: 2 aurículas y 2 ventrículos.

Evolución del corazón

  • El corazón de dos cámaras de los peces fue el primer corazón vertebrado en evolucionar.
  • En los vertebrados terrestres evolucionaron corazones cada vez más complejos y eficientes. Hablamos de:
    • Circulación doble: Crea 2 circuitos de sangre separados.
    • Circuito pulmonar: Dirige la sangre desde el corazón a través de los pulmones.
    • Circuito sistémico: Transporta sangre entre el corazón y el resto del cuerpo, donde el O2 se cambia por CO2.
  • Los corazones de cuatro cámaras constan de dos bombas separadas. Hablamos de venas (cava superior e inferior), arterias pulmonares.

Válvulas cardíacas

  • La direccionalidad del flujo de sangre es mantenida por válvulas unidireccionales.
  • La presión de un lado abre con facilidad las válvulas, pero la presión del otro lado las fuerza a cerrarse.
  • Las válvulas auriculoventriculares permiten que la sangre fluya desde las aurículas hacia los ventrículos.
  • Las válvulas semilunares permiten que la sangre entre a la arteria pulmonar y aorta cuando los ventrículos se contraen.

El ciclo cardíaco

Durante cada ciclo:

  1. Sístole auricular: Es el proceso donde las dos aurículas se contraen en sincronía y vacían sus contenidos hacia los ventrículos.
  2. Sístole ventricular: Los dos ventrículos se contraen de manera simultánea, lo que fuerza la sangre hacia las arterias que salen del corazón.
  3. Diástole: Ambas aurículas y ambos ventrículos se relajan brevemente y comienzan a llenarse con sangre antes de repetir el ciclo cardíaco.
  • En una persona, el ciclo completo ocurre en menos de un segundo.
  • Nódulo sinoauricular (SA): El marcapaso que coordina la contracción del corazón. Es un grupo de células especializadas del músculo cardíaco que produce señales eléctricas espontáneas a un ritmo regular.

¿Cómo se logra el ciclo cardíaco?

  1. Una señal eléctrica proveniente del nódulo sinoauricular (SA) inicia la contracción auricular.
  2. La señal eléctrica se extiende a través de las aurículas y hace que se contraigan.
  3. La señal entra al nódulo auriculoventricular (AV), que la transmite hacia el haz AV con una ligera demora.
  4. La señal viaja a través de las ramas del haz AV hacia la base de los ventrículos.
  5. Las fibras de Purkinje transmiten la señal hacia las células del músculo cardíaco ventricular y producen contracción desde la base hacia arriba.

Regulación de la frecuencia cardíaca

  • La frecuencia cardíaca está ajustada con precisión por el marcapaso del nódulo SA aproximadamente a 100 latidos por minuto.
  • Los impulsos nerviosos y las hormonas alteran de manera significativa la frecuencia cardíaca. Hormonas como la epinefrina (adrenalina) que preparan al cuerpo para la acción de emergencia también influyen.

La sangre

Tiene dos componentes:

  1. Plasma: Que es 55 – 60% del volumen sanguíneo.
  2. Componente basado en células: Eritrocitos, leucocitos y plaquetas.

Plasma

  • Es principalmente agua en la que están disueltos proteínas, sales, nutrimentos y desechos.
  • Las tres proteínas plasmáticas más comunes son albúmina, globulinas y fibrinógeno. Transportan proteínas, hormonas, nutrimentos y desechos celulares.

Células sanguíneas

  • Los componentes de la sangre con base celular se forman en la médula ósea (leucocitos, eritrocitos y plaquetas).
  • Leucocitos: Poseen un complemento completo de organelos.
  • Eritrocitos: Pierden sus núcleos y mitocondrias.
  • Plaquetas: Son pequeños fragmentos de células.

Eritrocitos: Transporte de oxígeno

  • Los eritrocitos son alrededor del 99% de todas las células sanguíneas. Su función es transportar O2.
  • El color rojo es producido por la proteína que contiene hierro, la hemoglobina.
  • Cada molécula de hemoglobina puede enlazar 4 moléculas de O2, una en cada grupo hemo.
  • La eritropoyetina es la hormona que mantiene el número de eritrocitos mediante un sistema de retroalimentación negativa.
  • El monóxido de carbono desplaza al oxígeno de la hemoglobina.
  • La hemoglobina también enlaza el monóxido de carbono, pero se adhiere a él 200 veces con más firmeza.
  • Los eritrocitos viven 4 meses y son reemplazados por la médula ósea.
  • El hierro regresa a la médula después de que el eritrocito es descompuesto en el hígado.
  • El hierro se pierde en la menstruación y heces, por eso hay que proporcionarlo con la dieta.

Plaquetas y coagulación

  • Las plaquetas provienen de los megacariocitos y ayudan en la coagulación.

Coagulación

  • Proceso que protege a los animales de perder cantidades excesivas de sangre.
  • Es crucial para detener el sangrado excesivo de heridas y para detener el sangrado que ocurre de manera natural conforme los pequeños vasos sanguíneos se dañan con golpes cotidianos.
Pasos de la coagulación:
  1. Las células dañadas exponen el colágeno, que activa las plaquetas y hace que se peguen y formen un tapón.
  2. Tanto las células dañadas como las plaquetas activadas liberan químicos que convierten la protrombina en la enzima trombina.
  3. La trombina cataliza la conversión de fibrinógeno en fibras proteínicas llamadas fibrina, que forman una malla alrededor de las plaquetas y atrapan eritrocitos.

Circulación sanguínea

La sangre viaja desde la Arteria -> Arteriolas -> Capilares -> Vénulas -> Venas.

Fluido intersticial

  • Fluido que baña las células del cuerpo; composición parecida al plasma pero le falta las proteínas que tiene el plasma.

Sistema linfático

Funciones

  • Regresa el fluido intersticial en exceso hacia el torrente sanguíneo.
  • Transporta grasas desde el intestino delgado hacia el torrente sanguíneo.
  • Filtra las células sanguíneas viejas y otros detritos de sangre.
  • Defiende el cuerpo al exponer bacterias y virus a linfocitos y macrófagos.

Linfa

  • Fluido pálido que se encuentra dentro del sistema linfático; está compuesto principalmente por fluido intersticial y leucocitos.