UNIDAD 1 - CIRCULACIÓN EN LOS SERES VIVOS

Para pensar...

Los organismos que viven en condiciones extremas de vida han desarrollado mecanismos fisiológicos especiales para adaptarse al medio y garantizar su supervivencia.  Por ejemplo, algunas especies como los llamados “peces de hielo” se han adaptado a vivir en zonas donde la temperatura es cercana o por debajo de los cero grados centígrados.  Para ello, han desarrollado, en su sangre y otros fluidos corporales, una sustancia anticongelante que mantiene su fluidez y evita los efectos dañinos de la congelación.

Los peces de hielo no tienen glóbulos rojos en la sangre, son transparentes y producen ciertas proteínas que enlazan con los minúsculos           cristales de hielo en la sangre para evitar el congelamiento.

¿A cuáles mecanismos fisiológicos se hace referencia en el texto?

¿Qué mecanismos de los seres vivos se ven afectados si se congela la sangre?

¿Podrían los seres humanos que viven en los polos desarrollar adaptaciones similares a las de los peces de hielo?  Explica tu respuesta

1.    LA CIRCULACIÓN ES UNA FUNCIÓN VITAL

Todos los seres vivos interactúan con su entorno para incorporar nutrientes y otras sustancias que le sirven para obtener energía y cumplir sus funciones vitales.  Una vez incorporadas, estas sustancias son transformadas en otras más sencilla que el organismo utilizará para liberar la energía contenida en ellas, o bien, para integrarlas a la célula.  Estos procesos producen residuos que deben ser eliminados para mantener el equilibrio químico de todo el organismo.

Este proceso para llevar o transportar las sustancias  a todo el organismo y llevar desechos hasta los lugares  en donde deben ser eliminados se denominan circulación.  Esta corresponde a la conducción o transporte de sustancias nutritivas y desechos metabólicos desde hacia las diferentes células del organismo, en caso de los seres vivos pluricelulares, o al interior celular, en el caso de los organismos unicelulares.

Desde el punto de vista evolutivo, el sistema de transporte en los seres vivos se relaciona con la complejidad de los mismos y las condiciones ambientales que han enfrentado a lo largo del tiempo y que dieron como resultado el desarrollo de diferentes mecanismos, estructuras o sistemas de circulación o transporte.  Por ejemplo, en los organismos unicelulares, como las bacterias y los protozoos, las sustancias circulan en forma mas sencilla que en los organismos pluricelulares, porque la distancia entre el lugar donde se ingresan los nutrientes  y las otras partes del cuerpo son muy cercanas.  Por el contrario, en los organismos pluricelulares hacer llegar los nutrientes a cada célula y, al mismo tiempo, remover de ellas las sustancias de desecho que generan durante el metabolismo, exigió la formación de estructuras cada vez más especializadas para asegurar la realización óptima de estos procesos.

De otra parte, las condiciones ambientales extremas como el frío intenso también generan otras adaptaciones del sistema circulatorio.  Los pingüinos son ejemplo de esta situación.  Estas aves tienen un sistema circulatorio que les permite mantener una temperatura corporal estable, debido a que las arterias y las venas de sus extremidades están situadas muy cerca, de tal manera que pueden intercambiar calor.

1.1 Estructura y mecanismo de transporte

La circulación o transporte de sustancias  desempeña un papel fundamental en la homeostasis o equilibrio interno del organismo.  Permite la distribución de los nutrientes que se han obtenido gracias a los procesos digestivos y la circulación de sustancias que el organismo produce y que contribuye a su adecuado funcionamiento.

También transporta las sustancias de desecho hasta los lugares donde deben ser eliminados, y muchos organismos,  contribuye a regular la temperatura corporal.

El transporte de sustancias en los seres vivos se realiza mediante tres estructuras generales: membrana celular, vasos o conductos (sistema vascular) y sistema circulatorio.

1.1.1 Transporte a través de la membrana celular

Los organismos unicelulares, como las bacterias y los protozoos, y algunos pluricelulares relativamente simples, como las esponjas de mar , carecen de tejido diferenciado.  Por esta razón en ellos el intercambio y transporte de sustancias con su medio se realiza a través de la membrana celular.  Para este intercambio la célula dispone básicamente de dos procesos: el transporte pasivo y el transporte activo.

El transporte pasivo se realiza sin gasto de energía y puede ocurrir por la difusión simple, la difusión facilitada  y ósmosis.  La difusión simple es el paso de sustancias de una zona de mayor concentración a una de menor concentración.  De esta forma se intecabia el oxígeno y el dióxido de carbono.  La difusión facilitada se realizacon la ayuda de proteínas transportadas que tienen un poro o canal que  permite   el paso de iones pequeños como el sodio, el potasio, el cloro.  La ósmosis es el movimiento del agua a través de la membrana plasmática, que es semipermeable, es decir permite el paso de algunas sustancias y evita el paso de otras de manera selectiva.  Este proceso lo estudiará en detalle en la unidad 3.

El transporte activo permite el paso de sustancias o moléculas que no puede atravesar la membrana celular.  La razón puede estar relacionada con el gran tamaño de las moléculas de, por ejemplo, nutrientes como la glucosa y los aminoácidos.  También puede ser a la necesidad de pasa de un sitio de menor concentración a uno de mayor concentración.  Este mecanismo implica un gasto de energía y se realiza por medio de las proteínas transportadoras.

1.1.2 Transporte a través de vasos o conductos

Se realiza a través de conductos o tubos y se denomina sistema vascular.  Es propio de las plantas traqueófitas, entre las que se encuentra las gimnospermas y las angiospermas.

1.1.3 Transporte a través del sistema circulatorio

La mayoría de los animales posee un sistema de transporte de sustancias más complejo compuesto por un corazón, vasos sanguíneos y un líquido circulante que, conforma un sistema circulatorio propiamente dicho.  El corazón se encarga de impulsar o bombear la sangre a todas las células del organismo.  Los vasos sanguíneos son conductos de  diverso calibre por donde viaja la sangre.  El líquido circulante, generalmente llamado sangre, transporta nutrientes, materiales de desecho y demás  sustancias.

1.2 Circulación en organismos unicelulares

Los organismos unicelulares del reino mónera, como las bacterias; del reino protista, como los protozoos y las algas; y del reino de los hongos como la levadura no tienen sistemas circulatorios especializados.

Los nutrientes ingresan a la célula a través de la membrana celular, por medio de mecanismos de transporte pasivo y activo ya descritos.

Cuando las sustancias se encuentran en el interior de la célula, son transportados al lugar donde se necesitan, gracias a tres tipos de  movimiento: movimiento citoplasmático, motores moleculares y vesícula de transporte.

1.2.1 Movimiento citoplasmático

Son corrientes o movimientos originados en el citoplasma por acción de entrada y salida de sustancias como el agua.  La consistencia líquida del citoplasma facilita este tipo de movimientos.  El paramecio por ejemplo  transporta su alimento en las vacuolas que son impulsadas por movimientos citoplasmático alrededor del cuerpo para distribuir sus nutrientes.  Luego, la parte que no se asimiló sale al exterior por un orificio de salida, denominado citoprocto.  Un movimiento citoplasmático característico de las células vegetales es la ciclosis, que ocurre gracias los microfilamentos  del citoesqueleto.

1.2.2 Motores moleculares

Los motores moleculares son estructuras celulares que están formadas por proteínas que se desplazan por el citoesqueleto, el cual sirve de soporte.  Sujeta al citoesqueleto, se encuentran las proteínas que enlazan los organelos o las estructuras celulares que se van a transportar mitocondrias, lisosomas y filamentos del citoesqueleto, entre otros.

1.2.3 Vesícula de transporte

Son microscópicas esferas que se forman a partir de un compartimiento membranoso y se mueven por las vías del citoesqueleto.  Al llegar al lugar indicado, se fusionan con la membrana del compartimiento correspondiente y allí entregan sustancias que han transportado.

1.3 Circulación en hongos

Los hongos multicelulares, como los champiñones  poseen estructuras denominadas hifas, cuyas paredes celulares tienen unos poros que permiten que el protoplasma fluya entre ellas por difusión.

1.4 Circulación en plantas

Las plantas son organismos autótrofos que fabrican alimentos por medio del proceso de fotosíntesis.  Para realizarlo, toman del medio agua, sales minerales y dióxido de carbono que son transportados en materia orgánica, por medio de luz solar, en presencia de pigmentos llamados clorofila.  Como este proceso tiene lugar principalmente en las hojas de las plantas, se requiere que sean transportados los materiales necesarios hasta estos órganos.  De igual forma, una vez fabricados los alimentos, es necesario transportarlos a todas las partes de la planta donde se necesitan.  El transporte tanto de la materia prima de la fotosíntesis como de los alimentos fabricados, es realizado mediante difusión o por medio de sistemas vasculares.

1.4.1 Circulación en plantas no vasculares

Las no vasculares son aquellas que no poseen sistemas especializados en el transporte de sustancias, como ocurre con los musgos y las hepáticas.  Debido a ello el transporte del agua y de sales minerales es realizado directamente por difusión a través de toda la superficie.  Este proceso puede producirse gracias a que los epitelios carecen de una cutícula impermeable que impida la entrada.   Al interior, el transporte de sustancias tiene lugar por simple difusión de una célula a otras, y en ocasiones, por transporte activo.

1.4.2 Circulación en plantas vasculares.

Estas plantas poseen sistemas vasculares que permiten el transporte de sustancias. 

El sistema que transporta el agua y los minerales desde las raíces hasta las hojas se conoce como xilema y el sistema de tubos que transportan el alimento fabricado durante la fotosíntesis desde las hojas hasta las distintas partes de la planta se llama floema.  La especialización en cada tipo de conducto evita que la sustancia que se transporta por el floema y el xilema se mezclen.  La circulación en plantas vasculares  incluye procesos físicos  con funciones muy específicas como la absorción de nutrición, el transporte de la savia bruta, el transporte de la savia elaborada y la transpiración e intercambio de gases.  Las plantas vasculares con semilla son abundantes en la mayoría de ecosistemas.

1.4.2.1  Absorción de agua en las plantas vasculares

La raíz absorbe continuamente  el agua que las plantas necesitan para su nutrición.  La región de la raíz en la que se absorbe el agua se llama zona pilífera (rica en pelos radicales) y está formada por células epiteliales con pelos absorbentes, cuyas paredes son delgadas, de consistencia mucilaginosa (de apariencia gelatinosa) y carecen de cutícula lo que aumenta su capacidad de absorción de agua.  El agua atraviesa la membrana y penetra en los pelos por ósmosis.  Algunos factores como la temperatura, la aireación del suelo, la cantidad de agua y la capacidad de retención, afectan el proceso de absorción de agua.

1.4.2.2 La absorción de minerales en las plantas vasculares.

Las plantas solo pueden incorporar minerales en forma de iones(partículas cargadas eléctricamente) como potasio (K+), sodio (Na+), magnesio(Mg2+), calcio (Ca2+), entre otros disueltos en agua.  Este proceso se realiza mediante transporte activo, el cual requiere de la participación de enzimas transportadoras presentes en la membrana plasmática que introduce los iones en las células epidérmicas.

 1.4.2.3 Transporte de la savia bruta

El agua y las sales minerales, al penetrar en las células epidérmicas, reciben el nombre de savia bruta. Esta circula en el interior  de la raíz hacia el cilindro central del tallo en donde se encuentran los vasos leñosos que conforman el tejido leñoso o xilema (figura 6). Estos vasos están constituidos por células muertas, denominadas traqueidas. Estas son huecas, cilíndricas, con gruesas paredes reforzadas por una sustancia denominada lignina y cuyos tabiques de separación entre células han desaparecido o están perforados. La savia bruta asciende por el xilema y llega hasta las hojas, en donde parte el agua se utiliza en la fotosíntesis y otra parte se elimina por transpiración. El transporte hasta llegar a los vasos leñosos se puede realizar a través de dos vías: simplástica y apoplástica.

·        Vía A o simplástica: el agua y los solutos pasan a través de estructuras tubulares que conectan las paredes celulares y el citoplasma de las células adyacentes, conocidas como plasmodesmos. El flujo de agua ocurre mediante ósmosis y transporte activo.

·        Vía B apoplástica: el agua y los solutos pasan bordeando paredes celulares y espacios intercelulares mediante difusión simple.

En el transporte ascendente de savia bruta intervienen tres tipos de células presentes en el xilema: las taqueidas, los elementos de los vasos y las fibras. Estas células son capaces de transportar agua y minerales disueltos a muchos metros de altura, en contra de la fuerza de gravedad, en algunos casos, a más de cien metros de altura. Durante mucho tiempo se pensó que las plantas hacían esto  empujado el agua desde las raíces; sin embargo, actualmente se sabe que la savia puede recorrer estas grandes alturas gracias a los mecanismos de cohesión, tensión y presión radicular.

1.4.2.4 El ascenso de la savia

El agua (H₂, O) es una molécula relativamente sencilla compuesta por dos átomos de hidrogeno, que tienen carga positiva, y uno de oxígeno, que posee carga negativa. Debido a que las cargas de signos opuestos se atraen, el hidrógeno de una molécula de agua es atraído por el oxígeno de otra molécula, mediante puentes de hidrogeno. Este fenómeno se conoce con el nombre de cohesión.

De otra parte, cuando el agua asciende por los vasos conductos del xilema (traqueidas, elementos de los vasos y fibras), también se expone a otra fuerza llamada adhesión, que es la propiedad por la cual se unen las superficies de dos  sustancias, cuando entran en contacto, la cual se debe a las fuerzas que interactúan. Como la fuerza de adhesión es mayor que la de cohesión, el agua asciende por el vaso. Este fenómeno se conoce como capilaridad (figura 7a).

L a fuerza de adhesión –cohesión entre las moléculas de agua que se encuentran en el xilema es tan fuerte, que el agua se comporta como un “cable” que tiene una resistencia igual a la de un cable de acero del mismo grosor. Estas fuerzas de adhesión – cohesión hacen subir la savia bruta, por la gran tensión que puede crear gracias a dos fenómenos: la transpiración y la capilaridad. A medida que el agua se evapora en las hojas por la transpiración, se genera una presión o tensión negativa y, en consecuencia, el agua asciende hacia las hojas, por los vasos del xilema. Esta tensión se transmite a lo largo del sistema vascular, desde el tallo hasta las raíces, haciendo que el agua se mueva como por un efecto de succión.

·        Fuerza de tensión y transpiración

 En  la transpiración de las plantas, la salida del agua genera una fuerza conocida como tensión, que es capaz de “halar” toda la columna de savia que viaja por el Xilema. Entonces se impulsan las moléculas de agua que circulan a través del xilema hacia las células de las hojas y de ahí a la atmosfera. De  la misma manara, la tensión de transmite a través de todo el tallo hacia las raíces, donde permite que el agua pase por ósmosis  a través del suelo, hacia los tejidos de las raíces y de ahí, al xilema (figura 7b).

·        Presión radicular y ascenso de savia

Es la presión ejercida por mecanismos osmóticos originados por la continua entrada de agua en los polos radicales, que empujan a las moléculas de agua a ascender. En condiciones normales, esta presión es muy pequeña, pero cuando las condiciones de transpiración son deficientes, la presión de la raíz puede tener importancia. Cuando se corta un árbol, se puede apreciar cómo se acumula agua en la superficie del tronco (figura 7 c).

1.4.2.5 Transporte de la savia elaborada

Las moléculas orgánicas  fabricadas por las plantas, principalmente glúcidos como la sacarosa, forman la savia elaborada. El transporte de estas sustancias, desde los tejidos productores a todas las partes de la planta, tiene lugar en los vasos liberianos o tubos cribosos, y en las células acompañantes del floema.

Los vasos liberianos son células vivas, alargadas, dispuestas unas a continuación de otras, y cuyos tabiques de separación o placas cribosas están perforadas por poros, lo que permite la circulación de savia de una célula a otra. Los glúcidos y demás componentes orgánicos producidos en el parénquima clorofílico de las hojas pasan por transporte activo a las células acompañantes del floema y, a través de los plasmodesmos, ingresan a los tubos cribosos. Se conocen actualmente dos mecanismos de transporte por floema: Un mecanismo pasivo y un mecanismo activo.

El mecanismo pasivo se basa en la teoría del flujo de masa. Según esta teoría una diferencia de presión hace que el flujo vaya desde donde hay más sacarosa, es decir,  desde los órganos fotosintetizadores (hojas) hacia donde hay menos, o sea los demás órganos (frutos, raíces).El aumento de glúcidos en los tubos cribosos provoca la entrada de agua por osmosis a los plasmodesmos. Como resultado de la entrada masiva de agua, se produce un empuje de la savia elaborada hacia los órganos consumidores, donde pasa, por transporte activo, desde los tubos cribosos hacia las células que la requieren (figura 8)

El mecanismo activo se basa en la teoría de las corrientes intracitoplasmáticas. Esta plantea que muchos de los compuestos orgánicos pueden transportarse a través del citoplasma de los tubos cribosos con consumo de energía. El transporte de la savia elaborada es lento, ya que la luz de los vasos cribosos esta interrumpida por las placas cribosas, cuyos huecos pueden taponarse y afectar así el transporte. Del mismo modo, algunos factores como la actividad metabólica, la temperatura, la luz y el oxígeno aumentan la intensidad del transporte.

1.4.2.6 Transpiración  en las plantas

En las hojas de las plantas se realizan funciones vitales en las cuales son fundamentales los procesos de transpiración y el intercambio de gases, como se mencionó anteriormente, la transpiración es la perdida de agua por evaporación, que se produce en las hojas mediante difusión simple.

En la epidermis foliar se encuentran dispersos poros llamados estomas (figura 9). Son estructuras que se ponen en contacto con el exterior de la hoja y los espacios intercelulares del interior. A través  de ellos se produce la mayor parte de la transpiración de la planta. Como se ve en la figura adjunta, los estomas están constituidos por dos células en forma de riñón, llamadas oclusivas, entre las que hay una abertura u ostíolo, que conecta con una cámara subestomática. Los estomas abren o cierran el ostiolo controlando, de este modo, la transpiración, la velocidad de transpiración está regulada por factores como la luz, el viento, la humedad relativa del aire y la temperatura.

La luz produce un incremento en la reproducción de azucares producto  de la fotosíntesis en las células oclusivas que poseen cloroplastos. La elevada concentración de azucares provoca la entrada de agua en la célula por ósmosis, y por tanto, la apertura de los estomas durante el día. Por la noche los estomas se cierran al disminuir la concentración de azucares. El viento facilita la eliminación de vapor de agua cercano a la hoja e incrementa la transpiración. La humedad relativa del aire es inversamente proporcional a la transpiración es menor. La temperatura es directamente proporcional a la transpiración. Las temperaturas elevadas aumenten la evaporación del agua, lo que en consecuencia, aumenta la transpiración.

1.4.2.7 Intercambio de gases

Las plantas intercambian dióxido de carbono y oxigeno con la atmosfera. Este intercambio se realiza principalmente, a través de las estomas. A la vez que se realiza el transporte de nutrientes, se realizan incorporación del CO2 presente en el aire. Este gas ingresa en la planta cuando las estomas se llenan de agua y se abren para que el dióxido de carbono pase por difusión a las cámaras subestomáticas ubicadas por debajo de cada estoma. Luego ese gas se desplaza a los espacios intercelulares y entra a la célula del parénquima empalizada mediante osmosis. Entonces se dirige hacia los cloroplastos, estructuras en las que se realiza la fotosíntesis. En este proceso se produce oxígeno, que es eliminado a través de los estomas. En los tallos de plantas de más de 1 año, el intercambio de gases se produce a través de lenticelas, cavidades del tejido suberoso que comunican el parénquima interno con el exterior (figura 9)

 

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2. CIRCULACIÓN EN ANIMALES

Los animales son organismos pluricelulares que, en su mayoría,  poseen un sistema circulatorio especializado (aunque algunos carecen del mismo) esto hace que los mecanismos de transportes de sustancias sean muy diversos.

En los animales  el contenido hídrico corresponde a un porcentaje  entre el 60% y el 80% de su peso, debido aquel tienen los llamados comportamientos hídricos, que son cavidades que almacenan agua. Los compartimientos pueden ser extracelulares cuando rodean las células o  intracelulares, cuando se encuentran en el  interior de estas.

En  vertebrados y algunos invertebrados, como los anélidos, el fluido extracelular se subdivide en plasma  y liquido intersticial. El plasma circula dentro de conductos  denominados vasos sanguíneos y el líquido intersticial se encuentra alrededor de las células. La presencia de este líquido pone en evidencia que las sustancias que se intercambian entre la célula  y su medio deben atravesar el  líquido intersticial.

2.1 Animales sin sistema circulatorio

Los animales relativamente más sencillos, como los pertenecientes al os poríferos,  celenterados y platelmintos, no poseen un sistema circulatorio. En estos organismos, los nutrientes y el oxígeno llegan directamente a todas sus células por medio de difusión. Sin embargo, para que esto  sea posible, el animal debe ser pequeño y tener pocas capas de células. Estos animales utilizan el medio externo como liquido circulante, ya que el agua aporta alimento filtrable y oxígeno, para bañar los tejidos.

Los poríferos como las esponjas (figura 10a) tiene una cavidad gastrovascular y unos poros alrededor del cuerpo que se abren o cierran según la necesidad de incorporar nutrientes y oxígeno, lo cual permite un intercambio permanente de estas sustancias y la eliminación, de deshecho. La difusión  del oxígeno se facilita con el movimiento del agua.

Los cnidarios como la hidra, poseen una estructura corporal en forma de saco (figura 10b), cuya pared posee dos capas de células que rodean la cavidad gastrovascular con  función doble: digestión y distribución de sustancias a través del cuerpo del animal. Tanto la capa  celular externa como la interna están bañadas en fluido.

Algunas medusas poseen cavidades gastrovasculares modificadas en canales llenos de agua que se ramifican por todo el animal. Algunas células de estos canales poseen cilios que ayudan amover el agua y los nutrientes, que ingresan por la boca, desde las bolsas gástricas hacia el resto del cuerpo (figura 10c).

En platelmintos como las planarias, existen cavidades gastrovasculares por medio de las cuales  se intercambian materiales con el medio a través de una sola apertura. Su forma plana y la ramificación de la cavidad garantiza que todas las células estén bañadas por el fluido disponible.

2.2  sistemas circulatorios en animales

La mayoría de los animales posee un sistema circulatorio especializado para transportar nutrientes y gases respiratorios a todos los tejidos  del cuerpo. Tal sistema varía de unos organismos a otros en su complejidad.

Organización sistema circulatorio animal

En general el sistema circulatorio está formado por el corazón, los vasos y un líquido circulante.

El corazón es un órgano muscular que impulsa los líquidos circulantes  por todo el sistema .Existen varios tipos de corazones: tubulares, tabicados y accesorios. El corazón tubular es el más sencillo y está formado por vasos pulsátiles que impulsan los líquidos a través de ondas de contracción peristáltica (figura 11a). El corazón tabicado tiene cavidades llamadas aurículas y  ventrículos, separados por válvulas (figura 11b).Los corazones accesorios son corazones que suelen situarse cerca de las branquias y contribuyen con el proceso de oxigenación (figura 11c)

El liquido circulante es el fluido que transporta las diferentes sustancias, ya sea en disolución o unidas a determinados pigmentos respiratorios. Estos son m moléculas orgánicas formadas por una proteína y una partícula cargada eléctricamente (ion), que tiene gran afinidad por el oxígeno. Dependiendo del grupo animal, existen  diferentes líquidos de transporte:

·        La hidrolinfa es un líquido incoloro, que posee una composición de  sales similar ala del agua del mar. Contiene amebocitos, células fagocitarias con función defensiva. Este líquido es propio de los equinodermos, como la estrella del mar.

La hemolinfa es un líquido cuyo pigmento  respiratorio es la hemocianina, de color azul en el cual también hay amebocitos.es propio de artrópodos, como los escarabajos, y moluscos, como los caracoles.

·        La sangre es un líquido  que posee hemoglobina (Rojo), hemoeritrina (rojo violeta) o clorocluorina (verde) como pigmentos respiratorios. En  los vertebrados, la hemoglobina, que posee iones de hierro, se encuentran dentro de células especializadas, denominadas eritrocitos. La sangre es propia de anélidos, como las lombrices de tierra, de vertebrados, como los mamíferos.

·        La linfa es in líquido exclusivo de vertebrados que drena o hace correr los líquidos intersticiales, es decir, aquellos que hay entre las células.

Los vasos conductores son tubos de diferente calibre por cuyo interior circulan los líquidos de transporte a todas las partes del organismo. Estos vasos son de tres tipos: arterias, venas y capilares. Las arterias transportan el líquido circulatorio desde el corazón hacia los demás órganos .Las venas transportan el líquido circulatorio hacia el corazón; y los capilares son vasos muy finos que ponen en contacto las arterias y las venas, y llegan a cada una de las células del organismo.

2.3 Tipos de sistema circulatorios.

De acuerdo con la existencia o no existencia de conexión entre los vasos se distinguen dos tipos de sistemas circulatorios: el sistema circulatorio abierto y el sistema circulatorio cerrado.

2.3.1 Sistema circulatorio abierto

El sistema circulatorio abierto también es denominado lagunar.  En este tipo de sistema circulatorio, el líquido circulante llamado hemolinfa circula por vasos y se vierte en lagunas o espacios denominados hemocele, cuyo volumen ocupa entre el 20% y el 40% del cuerpo animal.  De esta forma, el líquido entra en contacto con todas las células del cuerpo animal.  De esta forma, el líquido entra en contacto con todas las células y se realiza el intercambio de nutrientes y gases.  Posteriormente, el líquido vuelve al circuito a través de otros vasos que recogen de esas lagunas.  Este tipo de sistema es propio de muchos invertebrados como artrópodos (arañas o mosquitos) y moluscos (caracoles y almejas).

Los artrópodos, como los insectos, tienen un corazón tubular con paredes musculosas, situados en posición dorsal y rodeada de una cavidad pericárdica.  La hemolinfa ingresa primero en la cavidad y después en el corazón mediante succión, a través de una serie de orificios u ostiolos  provistos de válvulas que impiden su retorno.  Las contracción es del corazón impulsan la hemolinfa hacia las arteria, que la distribuyen por todo el cuerpo y la vierten en el hemocele para que, luego, vuelva al corazón por las venas.

Los moluscos tienen un corazón tabicado, situado dentro de una cavidad pericárdica y conectado con vasos que permiten que la hemolinfa entre y salga de él.  Habitualmente, el corazón tiene tres cavidades o cámaras, dos aurículas que reciben  hemolinfa desde las branquias y un ventrículo  que la bombea a los demás órganos corporales.  En los moluscos terrestres, como el caracol, el corazón tiene solo dos cámaras en el interior de la cavidad pericárdica.  Excepto los cefalópodos, todos los moluscos tienen circulación abierta, y la hemolinfa pasa desde el hemocele, que es muy reducido hacia las branquias, o el pulmón en el caso de los moluscos terrestres, y luego el corazón.  No se producen grandes presiones, pues la hemolinfa se saldría de los vasos.  Por esta razón, la circulación  a través de las branquias es muy lenta y en ocasiones es auxiliada por corazones branquiales.

El sistema circulatorio abierto es poco eficiente, limita la distancia de transporte y,  por tanto, influye en el tamaño del animal, que generalmente es pequeño.

2.3.2  Sistema circulatorio cerrado.

Los vertebrados y algunos pocos grupos de invertebrados, como los anélidos y los moluscos cefalópodos, poseen un sistema de tubos elásticos o conductos por donde transportan el fluido circulante, denominado sangre.  Los  animales de sangre fría no poseen mecanismos para mantener la temperatura constante, sino generalmente adoptan la del medio ambiente; en cambio, los animales de sangre caliente poseen mecanismos reguladores de la temperatura del cuerpo  y  la mantiene constante, independientemente del ambiente que les rodea.

La sangre sale del corazón por estos tubos y después de su recorrido, regresa nuevamente a él sin salirse en ningún momento de los vasos sanguíneos. Este tipo de sistema se conoce con el nombre de sistema circulatorio cerrado.  En el sistema circulatorio cerrado, las arterias y las venas se conectan mediante una red de capilares de paredes muy finas, a través de las cuales, se produce el intercambio de sustancias como nutrientes, gases, o productos de excreción.

Los sistemas circulatorios cerrados pueden presentar dos tipos de circulación: simple y doble.

La circulación simple presenta un solo circuito y la sangre pasa dos veces por el corazón, al dar  una vuelta completa al circuito a lo largo del cuerpo.  Se presenta en animales como los peces, los cuales poseen un corazón constituido por un seno venoso, una aurícula y un ventrículo muy musculosos.  El seno venoso recoge la sangre del cuerpo que pasa de la aurícula al ventrículo.  La contracción de la aurícula impulsa la sangre por el tronco arterial  hacia los arcos aórticos, que se hallan en contacto con la atería aorta, la cual, a su vez, la distribuye por todo el cuerpo animal.  De esta forma, el corazón impulsa solamente la sangre venosa, nunca la sangre oxigenada.

En la circulación doble, como su nombre lo indica el circuito es doble y la sangre  pasa dos veces por el corazón, al dar una vuelta recorriendo los circuitos mayor y menor.  El circuito menor o pulmonar, corresponde al recorrido de la sangre  desde que sale del corazón, hacia los pulmones donde se oxigena, hasta cuando vuelve de nuevo al corazón. El circuito mayor o sistémico, corresponde al recorrido de la sangre rica en oxígeno desde que sale del corazón  y se distribuye por todos los órganos, a los que cede el oxígeno y de los que toma dióxido de carbono hasta que la sangre retorna al corazón para iniciar nuevamente la circulación menor.

Este tipo de circulación es propia de vertebrado terrestres de respiración pulmonar.  Según si ocurre o no ocurre mezcla de ambos circuitos, la circulación doble, puede ser completa o incompleta.

La circulación doble incompleta ocurre cuando hay un solo ventrículo.  La sangre rica en oxígeno y la sangre pobre en oxígeno se mezclan parcialmente en el corazón.  Se presenta en anfibios y en reptiles, a excepción de los cocodrilos.

La circulación doble completa  este tipo de circulación donde la sangre rica en oxígeno no se mezcla con la sangre pobre en oxígeno proveniente de la circulación mayor, pues existen dos ventrículos.  Es propio de cocodrilo, aves, y mamíferos.

 

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UNIDAD 2- CIRCULACIÓN EN EL SER HUMANO.

1.    SISTEMA CIRCULATORIO

El sistema circulatorio o cardiovascular es el sistema de transporte por excelencia que garantiza el recambio permanente de sustancias entre las diversas partes del cuerpo. Está compuesto por una bomba impulsadora que es el corazón, una red de conductos transportadores llamados vasos sanguíneos y un líquido circulante, que es la sangre. Con el sistema linfático conforman el sistema circulatorio, cuyas funciones principales son: permitir el transporte de la sangre oxigenada y otros nutrientes a las células de los tejidos; recoger sustancias de desecho y dióxido de carbono de las células; brindar inmunidad al organismo mediante el transporte de células de defensa; ayudar a regular la homeostasis –equilibrio del cuerpo- en procesos como el transporte de hormonas y el mantenimiento de la temperatura corporal.

1.1  Corazón.

El corazón es un órgano muscular que se encuentra en al centro del pecho, detrás y levemente a la izquierda del esternón, entre los pulmones. Está compuesto por tres capas musculares: el pericardio, el miocardio y el endocardio. El pericardio o epicardio es la capa más externa y parece una bolsa con una parte interna llamada pericardio seroso o visceral y una parte externa llamada pericardio fibroso o parietal que contiene el  líquido pericárdico, que lubrica y amortigua los movimientos cardíacos.

El miocardio es la capa más gruesa y está formada principalmente por musculo cardíaco. Sus fibras musculares están formadas por fibras más delgadas, llamadas miofibrillas compuestas, a su vez, por unidades musculares llamadas sarcómeros, que ocupan el 50% de la masa de la célula cardíaca. Las miofibrillas contienen miofilamentos formados por proteínas así: los filamentos gruesos por la proteína llamada miosina y los delgados, por las proteínas actina, troponina y tropomiosina, que se entrecruzan en forma de Z, produciendo la contracción del corazón.

El endocardio es la capa más delgada e interna del corazón; sus paredes están revestidas por el endotelio, que evita que la sangre se coagule. Dentro del corazón se encuentra una pared muscular denominada tabique interventricular que lo divide en dos lados: derecho e izquierdo, y cuatro cámaras o cavidades; las superiores se denominan aurículas –izquierda y derecha- y las inferiores ventrículos –izquierdo y derecho-.

Entre las aurículas y los ventrículos existen válvulas que controlan el flujo de sangre en una sola dirección y se denominan válvulas auriculoventriculares. La válvula tricúspide permite el paso de sangre de la aurícula derecha (AD) hacia el ventrículo derecho (VD) y tiene tres valvas u hojas. La válvula mitral o bicúspide permite el paso de la sangre de la aurícula izquierda (AI) al ventrículo izquierdo (VI). La válvula sigmoide pulmonar permite el paso de la sangre del ventrículo derecho (VD) a la arteria pulmonar para llevarla hacia los pulmones donde es oxigenada. La válvula sigmoide aórtica permite el paso de la sangre del ventrículo izquierdo (VI) a la aorta y, allí, al resto del organismo.

1.1.1  Contracción del corazón.

El corazón tiene propiedades eléctricas y mecánicas que permiten su contracción. Un sistema automático dentro del corazón envía impulsos eléctricos a las fibras musculares cardíacas excitándolas para que se contraigan y expulsen la sangre de una cavidad a otra y luego, al resto del cuerpo. El tejido muscular se excita porque posee las siguientes características

·        Inotropismo: capacidad de contraerse con cierta intensidad.

·        Automatismo o autoexcitabilidad: capacidad de autoexcitarse de forma automática.

·        Dromotropismo: capacidad de conducir el estímulo desde la aurícula hasta el resto del corazón en forma ordenada y controlada.

·        Cronotropismo: capacidad de latir a una frecuencia determinada.

1.1.2 El impulso cardíaco.

En la conducción del impulso cardíaco intervienen varios componentes. En primer lugar está el nódulo sinoauricular o marcapaso (SA) situado en la aurícula derecha (AD) donde se une con la vena cava superior. Luego está el nódulo auriculoventricular, que es un punto de conexión del impulso cardíaco situado en la base de la aurícula derecha. Sigue el haz de His o  haz  auriculoventricular, que es un fino cordón de fibras musculares cardíacas especializadas y tiene la función de transmitir el impulso desde las aurículas a los ventrículos y, luego, las fibras se Purkinje, que son derivaciones del haz de His y que recorren el endocardio ventricular formando la red de Purkinje donde la velocidad de conducción es muy alta.

El impulso cardíaco se origina en el nódulo sinoauricular (SA), luego pasa a la aurícula derecha (AD) y luego a la aurícula izquierda (AI), provocando la contracción de ambas aurículas. Esta frecuencia de disparo es controlada  por el Sistema Nervioso Autónomo (SNA). A continuación, la señal eléctrica pasa por las vías internodales al nódulo auriculoventricular (AV) dando origen al haz de His, donde se detiene un momento. Luego envía la señal eléctrica por dos vías que forman a cada lado del corazón la red de Purkinje, donde la velocidad de conducción es muy alta. La suma de estos impulsos estimula la contracción del corazón y el bombeo de la sangre.

 

1.1.2 Irrigación sanguínea.

Para que el corazón pueda contraerse también se requiere la irrigación de un conjunto de arterias denominadas: coronaria derecha, coronaria izquierda y circunfleja, que transporta nutrientes necesarios para su funcionamiento. Además posee un sistema venoso coronario formado por las venas Tebesio (cavidades derechas), venas del sistema intermedio (VD), y drenaje venoso del ventrículo izquierdo dado por el seno coronario, que recoge la sangre del miocardio y sus productos de desecho metabólico.

1.2  Vasos sanguíneos.

El sistema vascular está formado por una red de vasos sanguíneos cuya función es transportar la sangre por todo el cuerpo. Por medio del sistema circulatorio la sangre es llevada hasta los pulmones para oxigenarse, se distribuyen los nutrientes absorbidos en el intestino delgado y se transportan las hormonas de un sitio a otro del cuerpo. Igualmente el sistema circulatorio transporta los desechos obtenidos a partir del metabolismo celular hacia los órganos encargados de eliminarlos.

Los vasos sanguíneos están constituidos por tres capas o túnicas: la íntima, la media y la adventicia. La túnica íntima es la capa de revestimiento interno del vaso y está formado por tejido epitelial llamado endotelio; la media que contiene cantidades variables de musculo liso y tejido elástico. La túnica adventicia es la más externa del vaso básicamente conformada por tejido conectivo rico en fibras elásticas y colágeno.

1.2.1  Arterias.

Las arterias son vasos sanguíneos con una capa muscular más gruesa que la de las venas. En su trayecto, a medida que se alejan del corazón, las arterias se van ramificando y disminuyendo su calibre hasta los vasos más pequeños llamados arteriolas y estos, a su vez, se ramifican en otros aún más pequeños llamados capilares. Su función es transportar la sangre oxigenada, excepto la arteria pulmonar,  que conduce sangre sin oxigenar del corazón a los pulmones. Conforme a su morfología las arterias se pueden clasificar en conductoras, distribuidoras y de recambio.

Las arterias conductoras se caracterizan por su mayor grosor. Sus principales ejemplos lo constituyen la aorta, la ilíaca común, la subclavia y las carótidas. Las arterias distribuidoras poseen un diámetro que varía entre 0,3 mm y 1 cm. Las arterias de intercambio y arteriolas poseen un diámetro entre 250 y 300 micras y su paso de luz es mínimo.

1.2.2  Venas.

Las venas son vasos sanguíneos con paredes musculares más finas que las de las arterias pero con un mayor calibre. En su trayecto se ramifican en vasos sanguíneos más pequeños llamados vénulas. Como todos los vasos sanguíneos, están compuestas por tres capas (íntima, media y adventicia), pero estas son de mayor fragilidad y tendencia a colapsarse. Las vénulas  se forman en la unión de vasos capilares y su diámetro está en el rango de 10 a 15 micras. Las venas pequeñas miden entre 0,2 y 1mm de diámetro, las venas cavas, renales, ilíacas, esplénicas, porta i mesentéricas forman verdaderos troncos. Su función es transportar la sangre sin oxigenar y los productos de desecho del metabolismo celular. La excepción es la vena pulmonar que conduce sangre oxigenada de los pulmones al corazón.

1.2.3  Capilares.

Los capilares son vasos sanguíneos que comunican las arteriolas y las vénulas, con las que forman redes capilares. Las paredes de los capilares son muy finas, por ello facilitan el intercambio de sustancias. A través de ellos se filtran el plasma sanguíneo y sus nutrientes, al igual que dióxido de carbono y otras sustancias de desecho. Los capilares constituyen la unidad funcional del sistema circulatorio. Se distinguen tres tipos de capilares: continuos, discontinuos y fenestrados. Los capilares continuos son los que no presentan perforaciones en su endotelio y su lámina basal. Poseen células especiales llamadas pericitos, que regulan el flujo sanguíneo. Los capilares discontinuos son los que presentan perforaciones entre sus células endoteliales y los capilares fenestrados son aquellos en los que sus células endoteliales presentan, en su citoplasma, poros denominados fenestras.

Junto a los vasos sanguíneos, el corazón funciona como una bomba electromecánica que expulsa la sangre oxigenada al sistema arterial para su distribución hasta los tejidos; en ellos, el proceso de intercambio de gases y otras sustancias es realizado por el sistema capilar, así como la receptación de la sangre es llevada a cabo por el sistema venoso.

1.2.4  Principales vasos sanguíneos.

Las arterias y las venas tienen una función complementaria; mientras las primeras llevan sangre a todas las células del cuerpo, las segundas se encargan de recaptar la sangre utilizada por ellas. Las arterias y las venas más importantes de  cuerpo humano se indican en la siguiente tabla:

Arterias.	Función.	Venas.	Función.
Coronarias	Irrigan el corazón.	Cava  superior	Recapta la sangre utilizada en la cabeza y los miembros superiores a través de las yugulares y subclavias.
Pulmonar	Sal del ventrículo derecho y lleva sangre a los pulmones.	Cava inferior	Recapta la sangre de las piernas, riñones e hígado.
Aorta	Sale del ventrículo izquierdo y se ramifica en ascendente y descendente	Subclavias	Transporta la sangre utilizada en los miembros superiores hasta la vena cava superior.
Carótidas	Transportan sangre a la cabeza. Son dos izquierda y derecha	Yugulares	Transporta la sangre utilizada en la cabeza hasta la vena cava superior.
Subclavias	Trasportan sangre a los brazos.
Hepática	Lleva la sangre al hígado.	Pulmonares	Transportan sangre oxigenada desde los pulmones hacia la aurícula izquierda del corazón.
Vertebrales	Irrigan el cuello y el cerebro.
Esplénica	Lleva sangre al bazo.	Renales	Transportan la sangre venosa desde el hígado hasta la vena cava inferior.
Renales	Transportan sangre a los riñones.	Suprahépatica	Transportan la sangre venosa desde el hígado hasta la vena cava inferior.
Mesentéricas	Irrigan el intestino.	Coronarias	Recoge la sangre venosa del corazón.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Sangre.

La sangre es un tejido líquido compuesto por las células sanguíneas y por el plasma o componente fluido que se renueva permanentemente. Cumple con importantes funciones en todo el organismo, por eso se le denomina comúnmente el “fluido de la vida”. La sangre transporta los nutrientes que las células necesitan para vivir y el oxígeno  que necesitan para poder respirar. En ella también viajan las células de defensa del organismo y otras que coagulan la sangre durante el cierre de las heridas. Las hormonas que se producen en las glándulas, así como muchos de los medicamentos que tomamos para atacar algún problema de salud, utilizan esta vía para llegar a su destino. La cantidad de sangre que tiene una persona se relaciona con su edad, peso,  sexo y altura. Una persona adulta tiene un volumen de sangre aproximadamente igual al 7% de su peso corporal.

1.3.1  Plasma.

El plasma está constituido por agua, proteínas como albúmina, fibrinógeno y globulinas. El plasma transporta hormonas, metabólicos, catabólicos, oxígeno y dióxido de carbono. Las células sanguíneas son de tres tipos: glóbulos rojos o eritrocitos o hematíes, glóbulos blancos o leucocitos y plaquetas o trombocitos.

1.3.2  Glóbulos rojos.

Los glóbulos rojos o eritrocitos o hematíes son células anucleadas de unas siete micras de diámetro, cuyo color rojo se debe a la hemoglobina que contienen. Su función es transportar  intercambiar oxígeno y dióxido de carbono. El 95% de la masa celular del eritrocito está representada por una proteína llamada hemoglobina. Su forma en un disco bicóncavo con  una depresión central. La vida media de un  glóbulo rojo es de 120 días. En seres humanos se considera normal valores de 4.500.000 a 6.000.000 por mL, en el hombre y de 3.800.000 5.000.000 en la mujer. Constituyen en el 45% del volumen total de la sangre.

1.3.3   Plaquetas.

Las plaquetas o trombocitos son pequeños fragmentos de células encargadas de la formación del coágulo–trombo- sanguíneo que, al agregarse al endotelio vascular lesionado, lo taponan. Su número habitual en la sangre es de 200.000 a 400.000  por mm³. Tiene una vida media de 8 a 12 días y, una vez envejecen, son destruidas por los macrófagos. Existen además algunos factores de coagulación que son proteínas presentes en el plasma o liberadas desde los tejidos. Las células sanguíneas pueden ser separadas del plasma por centrifugación y dan como resultado, el hematocrito que permite estimar el volumen de células en la sangre.

1.3.4 Glóbulos blancos.

Los glóbulos blancos o leucocitos son células incoloras nucleadas con organelos citoplasmáticos en su interior encargados de la inmunidad y defensa del organismo. Incluyen leucocitos tipo neutrófilos,  eosinófilos, basófilos según el tipo de pigmentación que adquiera su núcleo, además de linfocitos y monocitos. El porcentaje total de leucocitos y plaque tas es del 1% los neutrófilos constituyen el 70%  de los glóbulos blancos circulantes. Los eosinófilos representan el 3%, los basófilos el 1o 2%, los linfocitos el 20 o 30% y, los monocitos el 3 al 8%.

Los neutrófilos son fagocitos activos y forman parte d la primera línea de defensa contra las infecciones bacterianas.

Los eosinófilos tienen afinidad especial con los complejos antigénicos-anticuerpo, y fagocitan el complemento que ellos forman. Intervienen en alergias y algunas infecciones.

Los basófilos se relacionan con la repuesta inmune, la cual es de dos tipos: humoral y celular. La base de la respuesta humoral es la producción de anticuerpos y su difusión por los líquidos corporales. Los anticuerpos son armas químicas que los linfocitos B fabrican en respuesta a la presencia  de una sustancia extraña llamada antígeno. La inmunidad celular  depende de los linfocitos T, los cuales al reconocer un antígeno, proliferan y liberan factores que promueven la migración de macrófagos y la respuesta humoral.

Los monocitos, al abandonar la sangre, se transforman en macrófagos que destruyen las partículas invasoras.

En general se puede decir que el recuento de leucocitos total es de 5.000 a 12.000 por mm³ de sangre. Un aumento en su número se conoce como leucocitosis y puede obedecer a procesos infecciosos, estrés físico o emocional, pero si el número disminuye, se conoce como leucopenia.

1.1.1 Formación de la sangre.

Los centros especializados en la formación de la sangre se denominan hematopoyéticos y se ubican en la médula ósea, el bazo, los ganglios linfáticos y el timo, principalmente. Durante la vida embrionaria, los glóbulos rojos se producen en hígado, bazo y medula ósea de manera sincrónica. En el hígado principalmente, durante el periodo entre el tercero y sexto mes de gestación y, posteriormente, la médula ósea asume esta labor. El bazo es el responsable de mantener la actividad productora de linfocitos durante toda la vida, en tanto que la médula ósea es el órgano hematopoyético por excelencia.

1.2  Dinámica circulatoria.

La sangre circula en forma cíclica a través del sistema vascular –arterial, capilar, venoso- y linfático.

El sistema arterial transporta sangre oxigenada y rica en nutrientes desde el corazón a todos los tejidos del cuerpo a través de las arterias, arteriolas y capilares. Las arterias están sometidas a alta presión sanguínea y poseen en la salida sistemas vasculares que ayudan a impulsar la sangre. La circulación capilar permite el intercambio de nutrientes, metabolitos y gases, proceso conocido como microcirculación. El sistema linfático regula líquidos al interior de los vasos sanguíneos y en el espacio intersticial, devolviendo el exceso de volumen filtrado hacia la circulación venosa. El sistema venoso facilita el retorno de la sangre desde los tejidos al corazón. El sistema venoso es de baja presión y posee válvulas  que facilitan el retorno venoso hacia el corazón y evitan el reflujo hacia el capilar.

1.2.1   El ciclo cardíaco.

Cada latido del corazón representa una secuencia de eventos llamada ciclo cardiaco. Durante el ciclo cardiaco, el musculo del corazón se relaja y se contrae alternativamente. L corazón bombea la sangre al cuerpo en forma continua en dos fases mecánicas: la sístole y la diástole  auricular y ventricular. La diástole corresponde al proceso de llenado de sangre y relajación muscular; mientras la sístole es el proceso de expulsión de la sangre, que es ocasionado por la contracción del musculo cardiaco, lo que origina una presión que se propaga a través de los vasos y demás tejidos. La sangre viaja por el organismo realizando dos circuitos conocidos como circulación mayor y circulación menor.

 Circulación mayor.

La sangre oxigena da ingresa a la aurícula izquierda del corazón a través de la válvula mitral y de allí al ventrículo izquierdo (VI). Luego por la arteria aorta, para ser redistribuida por todo el cuerpo. A medida que se aleja del corazón la aorta se ramifica en arterias más delgadas, luego en arteriolas y, finalmente, en capilares que ponen la sangre al alcance de todas las células del cuerpo. Es a este nivel que ocurre el intercambio de gases, nutrientes y desechos. A medida que se lleva a cabo el proceso de intercambio, la sangre se carga de dióxido de carbono y desechos. Ahora la sangre es enviada por vénulas que se conectan con otras de mayor calibre llamadas venas, que, finalmente, convergen en dos grandes venas: la vena cava inferior y la vena cava superior, que desembocan en la aurícula derecha del corazón.

Circulación menor.

La sangre es enviada de la aurícula derecha al ventrículo derecho a través de la válvula tricúspide y, de ahí, pasa a través de la válvula  pulmonar  hacia la arteria pulmonar para llegar a los pulmones. Allí es donde se oxigena, gracias al proceso de intercambio gaseoso denominado respiración. Una vez la sangre ha sido oxigenada, vuelve a la aurícula izquierda del corazón a través de las venas pulmonares.

3.1.1  Frecuencia cardiaca.

La frecuencia cardiaca se puede medir en cualquier arteria de mediano o gran calibre y corresponde al número de veces que el corazón late para enviar la sangre al organismo por unidad de tiempo (minuto). Se expresa en contracciones o latidos por minuto y s controlada por al sistema nervioso autónomo (SNA), obedeciendo a estímulos adrenérgicos que aumentan la frecuencia, y a estímulos colinérgicos, que tienen un efecto contario. Adicionalmente, existen barorreceptores en el arco aórtico y el seno carotideo, que detectan cambios de presión e informan de esta situación a los centros de control –un aumento de presión arterial brusco conduce a una disminución en la frecuencia cardiaca-; mecanorreceptores, ubicados en la unión de la vena cava y la aurícula derecha, son receptores del volumen y ante un aumento de la presión venosa, informan al sistema nervioso autónomo para que se aumente la frecuencia cardiaca; y quimiorreceptores, ubicados en cuerpos carotideos y  aórticos, detectan concentraciones de CO₂,O₂, e hidrogeniones y envían la información a centros de control de aumento o disminuyen la frecuencia cardiaca según la información que llegue.

3.1.2  Presión arterial.

La presión arterial es la fuerza que ejerce la sangre que circula contra las paredes de las arterias o, dicho de otra forma, es la resistencia que ofrecen los vasos sanguíneos al paso de la sangre. Cada vez que se contrae el corazón, aumenta la presión y cuando el corazón descansa, entre latidos, disminuye la presión.

Unos de los exámenes más frecuentes en una consulta médica, es la toma de la presión arterial con un aparato llamado tensiómetro. Con este se pueden observar dos valores: la presión alta o sistólica, que se produce durante una contracción con la reincorporación de la sangre a las cavidades, y la presión baja o diastólica, que se produce cuando el corazón expulsa la sangre del ventrículo izquierdo y descansa entre las contracciones. La presión diastólica en la aorta tiene un valor normal de 80 mm Hg y aumenta hasta 120 mm Hg en la presión sistólica.

3.1.3  Pulso arterial.

El pulso arterial es la expansión rítmica de una arteria. Cada vez que comienza una contracción de los ventrículos, se transmite una onda por los músculos de las paredes arteriales y, en algunas partes del cuerpo, se percibe esta onda como una dilatación de la arteria, producto de la expansión  endurecimiento arterial por la eyección de sangre. El pulso puede ser explorado n la arteria radial ubicada en la muñeca, en la arteria humeral ubicada en el brazo, en la arteria femoral ubicada en el pliegue inguinal, en la poplítea detrás de las rodillas, en la arteria pedia ubicada en el dorso de los pies, y en las carótidas,  ubicadas en el cuello.

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2. SISTEMA LINFÁTICO.

 

El sistema linfático es un sistema de vasos que se originan en los espacios   intercelulares. Los cuales contienen líquidos sobrantes del proceso celular. Su función es regular el volumen de estos líquidos, captándolos y transportándolos hasta desembocar en el sistema venoso.

El sistema linfático se compone de una red de capilares, conductos linfáticos, ganglios linfáticos, senos linfáticos y órganos linfáticos.

ü  Red de capilares: son los vasos  más finos que cumplen la función de filtrar el líquido intersticial e ingresarlos al sistema linfático, donde recibe el nombre linfa. Poseen válvulas para evitar  el retroceso a las venas.

ü  Conductos linfáticos: Son los vasos que transportan la linfa desde los capilares hasta los ganglios linfáticos y, de allí, a las venas.

ü  Ganglios linfáticos: Son órganos encapsulados denominados nódulos que aparecen en el trayecto de los vasos linfáticos ubicados principalmente en el cuello, las axilas y la ingle, centro del tórax y abdomen, donde se produce glóbulos blancos que se forman por la unión de vasos linfáticos. Su  función es filtrar la linfa extrayendo partículas nocivas que, posteriormente, son fagocitadas por macrófagos

ü  Senos linfoides: son órganos encargados de la reducción de linfocitos. Entre ellos se encuentran las amígdalas, las adenoides, el brazo y el ritmo.

 

2.1 Función de defensa

El sistema linfático reconoce cuerpos invasores o agentes extraños-antígenos-que pueden ocasionar daño al organismo; para ello provoca una respuesta inmune que involucra células de defensa –linfocitos-cuya funciones atacar a los antígenos y lo neutralizan  para inhibir su entrada a una célula recurriendo ala fagocitosis o lisis-destrucción-. El sistema inmune está presente en todo el cuerpo, incluye un sistema de tipo difuso-sistema linfoide-, y otro localizado en los órganos linfoides.

 

2.1.1 Órganos linfoides

Incluye las amígdalas, el brazo y el timo cuyas funciones son:

 

ü  Amígdalas: ubicadas a la entrada del esófago. Colaboran con la defensa de la vía aérea superior.

ü  Bazo: órgano localizado al lado izquierdo del abdomen, encima del estomago. Almacena y distribuye eritrocitos y plaquetas envejecidas y produce anticuerpos.

ü  Timo: órgano ubicado detrás del esternón  y delante de los grandes vasos que emergen del corazón. Involucionan después de la pubertad. Diferencia linfocitos en células T inmunológicamente competentes y mantiene la reversa de los linfocitos en la circulación.

 

2.1.2 Sistema linfático difuso

Incluye los diferentes tipos de linfocitos presentes ene la linfa, líquidos corporales, tejidos conjuntivos, tejidos y órganos linfoides especializados  (por ejemplo, el bazo, la medula ósea, las amígdalas, el adenoides, los ganglios) que viajan por el sistema sanguíneo y linfático.

 

La diferenciación de los linfocitos se hace en el hígado durante la vida fetal, después en el bazo y el luego del nacimiento, en la medula ósea donde se diferencia en B o T.

 

ü  Linfocitos B: Se origina en la medula ósea y produce anticuerpos, que son responsables de la respuesta humoral en secreciones

ü  Linfocitos T: Se origina en la medula ósea bajo acción de la hormona llamada timopoyetina.

ü  Macrófagos:  Son elementos de defensa de corto plazo, capaces de separarse de los tejidos y de adquirir movilidad, de ahí que se puedan ver en el tejido conjuntivo, pleura, sangre, hígado, bazo, meninges,  alveolos pulmonares, huesos y demás tejidos.

 

2.2  Dinámica linfática

Los capilares linfáticos, que se forman entre las vénulas y los capilares, permiten el paso de líquidos intersticial al sistema linfático, donde recibe el nombre de linfa, y lo conducen por vasos y conductos linfáticos aferentes hasta los ganglios linfáticos. Estos filtran la linfa de aquellas partículas nocivas al organismo y sustraen en sustancias como proteínas y el exceso de líquido en el espacio intersticial que sirve para el proceso metabólico del organismo. Luego la linfa sale de los ganglios por los vasos linfáticos eferentes con un acompañante más: los leucocitos  productores de anticuerpos, y continúan su recorrido para pasar finalmente al sistema venoso donde se mezcla con la sangre en el circuito cardiovascular.  

 

El sistema linfático también realiza el trasporte de las grasas que han sido absorbidas en el intestino delgado. Esta circulación desemboca por los conductos linfáticos derecho e izquierdo en el conducto toráxico  a la altura de la unión de las venas  yugular interna y subclavia de cada lado del cuerpo.

Los capilares linfáticos son muy importantes en este proceso porque poseen poros, de modo que si incrementan la presión en el intersticio celular, se favorece la entrada de líquidos y proteínas a su interior.

 

Todo el proceso de circulación linfática  tiene la función de regular la cantidad de líquidos en los vasos linfáticos y en los espacios intersticiales, y devolver el exceso de volumen filtrado por los capilares hacia la circulación vanenosa.

  

1. Metabolismo

El metabolismo hace referencia a todas las relaciones químicas que permiten la supervivencia  de las células y que ocurren al interior de ellas, desde la incorporación de nutrientes al citoplasma, hasta la eliminación de sustancias de desecho. Tanto en organismos unicelulares como pluricelulares, el objetivo de la digestión  y de la circulación es poner a disposición de las células los nutrientes que estas necesitan para funcionar adecuadamente. Una vez estos nutrientes ingresan al citoplasma celular, se produce diversas reacciones químicas que están encaminadas a garantizar el funcionamiento adecuado del organismo.

1.1 Tipos de reacciones metabólicas

A pesar de su enorme diversidad, todas las reacciones que ocurren en las células se pueden clasificar en dos grandes grupos denominados anabolismo y catabolismo.

El anabolismo hace referencia a los procesos de formación o síntesis de sustancias que la célula necesita para vivir. Por ejemplo, a partir de la glucosa se fabrica el glucógeno, a partir de los ácidos grasos se sinterizan triglicéridos, y   a partir de los aminoácidos se sinterizan las proteínas.   

El catabolismo corresponde a aquellos procesos a partir de los cuales las sustancias presentes en las células se degradan  o descomponen para liberar la energía en la realización de sus funciones vitales por ejemplo, la glucosa los ácidos grasos y los aminoácidos, al fragmentarse, se liberan energía y, como producto de desecho, agua y dióxido de carbono.

Algunos procesos catabólicos se llevan a cabo por  procesos oxidativos,  es decir con sumo de oxígeno.  Este tipo de reacciones también se denomina catabolismo aerobio.  En términos generales, los productos finales de estos procesos implican la formación de agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). las reacciones catabólicas incluyen el fraccionamiento de proteínas, de azúcares complejos y lípidos. Como resultado, se genera energía, diversas sustancias que necesitan las células y desechos, entre los que se encuentran la urea, el ácido láctico y el amoniaco.

Los procesos anabólicos y catabólicos trabajan integralmente, conformando procesos especializados, denominados, denominados  ruta metabólica, que son esenciales para la vida. En estas rutas, un compuesto generado por una vía puede ser utilizado de diversas formas, dependiendo de las necesidades de la célula en cada momento.

1.2 Los nutrientes y el metabolismo

Como se estudió en el año anterior, los  alimentos contienen nutrientes de diversos tipos: carbohidratos, lípidos, proteínas, y cada uno de estos nutrientes puede ser utilizado por las células con distintos fines, ya sea mediante procesos anabólicos o catabólicos.

1.2.1 Anabolismo de carbohidratos

Los carbohidratos son nutrientes que, al descomponerse, liberan energía. Las plantas los fabrican por medio del proceso de fotosíntesis, principalmente en forma de moléculas de glucosa. Cuando estas moléculas no se utilizan de inmediato, las plantas las almacenan formando moléculas mas grandes y complejas como el almidón y la celulosa.

En los hongos y en los animales cuando la glucosa no se utiliza de inmediato, se almacena en forma de glucógeno. En algunos animales, el glucógeno se acumula en los músculos, el hígado, y en algunas células especiales del cerebro llamadas células gliales. Al proceso de formación de glucógeno se le denomina glucogénesis. Cuando la concentración de glucosa disminuye al interior del organismo, el glucógeno se convierte nuevamente en glucosa.

Si la ingesta de carbohidratos excede a las necesidades del organismo, estas sustancias se convierten en grasas. En los seres humanos el proceso de conversión de glucosa en ácidos grasos ocurre en el hígado y su almacenamiento se realiza en células especiales, llamadas adiposas, que se distribuyen especialmente alrededor de la cintura y la cadera. Si las reservas de glucosa se terminan, las células inician la fabricación de glucosa, a partir de los lípidos  y de las proteínas que posee el organismo. Este proceso es la gluconeogénesis.

1.2.2 Catabolismo de carbohidratos

    El carbohidrato mas utilizado por las células es la glucosa. Cuando esta se fragmenta, libera energía, junto con agua y dióxido de carbono. El rompimiento consta de dos etapas: glucólisis y respiración celular o la fermentación, según se trate de un ambiente aerobio o anaerobio.

La glucolisis ocurre en el citoplasma y consiste en la degradación o fraccionamiento de la glucosa en dos partes, cada una de las cuales se denomina  ácido pirúvico. Este proceso se lleva a cabo tanto en condiciones anaeróbicas, como en condiciones aeróbicas.

La fermentación ocurre también en el citoplasma celular. Se trata de una degradación incompleta, porque solamente se obtiene dos moléculas de ATP y, como producto de desechos, ácido láctico o etanol.

En condiciones aeróbicas, y en organismo formados por células eucariotas, ocurre la respiración celular que es un proceso de degradación total en el que se incluye glucolisis ingresa a las mitocondrias en presencia de oxigeno es oxidado en acetil-CoA  y entra en ciclo el ácido cítrico o ciclo de Krebs. Como resultado se libera 38 moléculas de  ATP (7.200 calorías) y, como productos de desecho, dióxido de carbono y agua.

 

 

ACTIVIDAD DE RECUPERACIÓN PERIODO 1

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