martes, 10 de abril de 2018
SISTEMA EXCRETOR
Función Eliminación de desechos líquidos
Estructuras
básicas Riñón, uréter, vejiga, uretra.
El sistema urinario humano es un conjunto de órganos encargados de la producción, almacenamiento y expulsión de la orina. A través de la orina se eliminan del organismo los desechos nitrogenados del metabolismo (urea, creatinina, ácido úrico) y otras sustancias tóxicas. El aparato urinario humano se compone de 2 riñones y un conjunto de vías urinarias. El riñón produce la orina y se encarga del proceso de osmorregulación. La orina formada en los riñones es transportada por los uréteres hasta la vejiga urinaria donde se almacena hasta que sale al exterior a través de la uretra durante el proceso de la micción. La unidad básica de filtración se denomina nefrona, cada riñón tiene alrededor de 1 000 000 de nefronas
Características generales
El aparato excretor es un conjunto de órganos encargado de la eliminación de los desechos metabólicos, exceso de sales y toxinas a través de la orina. Una de las principales sustancias de desecho que se eliminan por este medio es la urea. La arquitectura del riñón se compone de pequeña unidades llamadas nefronas en las que se produce el filtrado de la sangre para formar la orina.2
El aparato urinario humano se compone fundamentalmente de dos partes que son:
Riñón. Produce la orina y desempeña otras funciones como secreción de eritropoyetina. Los riñones son 2 órganos de color rojo oscuro que están situados a ambos lados de la columna vertebral, el derecho algo más bajo que el izquierdo. Cada uno de ellos tiene un peso de 150 gramos, entre 10 y 12 centímetros de largo, de 5 a 6 centímetros de ancho y 3 centímetros de espesor. En la parte superior de cada riñón se encuentran las glándulas suprarrenales. Los riñones están divididos en tres zonas diferentes: corteza, médula y pelvis. En la corteza se filtra el fluido desde la sangre, en la médula se reabsorben sustancias de ese fluido que son necesarias para el organismo, en la pelvis renal la orina sale del riñón a través del uréter.2
Vías urinarias: Las vías urinarias recogen la orina desde la pelvis renal y la expulsa al exterior, están formadas por un conjunto de conductos que son:
Uréteres. Son dos conductos que conducen la orina desde los riñones a la vejiga urinaria.
Vejiga urinaria, receptáculo donde se acumula la orina.
Uretra. Conducto que permite la salida al exterior de la orina contenida en la vejiga urinaria.
Nefrona
Artículo principal: Nefrona
Corpúsculo renal.
A nivel microscópico, el riñón está formado por entre 800 000 y 1 000 000 de unidades funcionales que reciben el nombre de nefronas. Es en la nefrona donde se produce realmente la filtración del plasma sanguíneo y la formación de la orina; la nefrona es la unidad básica constituyente del órgano renal. En cada riñón existen 250 conductos colectores, cada uno de los cuales recoge la orina de 4000 nefronas. La estructura de la nefrona es compleja, se compone de un corpúsculo renal en comunicación con un túbulo renal. El corpúsculo renal es una estructura esferoidal, constituida por la cápsula de Bowman y el ovillo capilar contenido en su interior o glomérulo. El túbulo donde se vierte el filtrado glomerular se divide en tres partes: Túbulo contorneado proximal, asa de Henle y túbulo contorneado distal.3 La nefrona constituye el aspecto más fascinante del riñón y es donde se produce el principal trabajo del órgano. En cada una de ellas entra un pequeño vaso sanguíneo, la arteriola aferente que aporta sangre a los glomérulos y forma un ovillo capilar. El camino inverso de la sangre transcurre a través de la arteriola eferente. 4
Formación de la orina
Fisiología de la nefrona
La orina se forma básicamente a través de tres procesos que se desarrollan en las nefronas. Los tres procesos básicos de formación de orina son:
Filtración. Permite el paso de líquido desde el glomérulo hacia la cápsula de Bowman. El líquido que ingresa al glomérulo tiene una composición química similar al plasma sanguíneo, pero sin proteínas, las cuales no logran atravesar los capilares glomerulares. La porción celular de la sangre, es decir, los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas, tampoco atraviesan los glomérulos y no forman parte del líquido filtrado. A través del índice de filtrado glomerular, es posible inferir que cada 24 horas se filtran, en ambos riñones, 180 litros aproximadamente.5
Reabsorción. Muchos de los componentes del plasma que son filtrados en el glomérulo, regresan de nuevo a la sangre. Es el proceso mediante el cual las sustancias pasan desde el interior del túbulo renal hacia los capilares peritubulares, es decir, hacia la sangre. Este proceso, permite la recuperación de agua, sales, azúcares y aminoácidos que fueron filtrados en el glomérulo.
Secreción. Es lo contrario a la reabsorción; en esta etapa algunos componentes sanguíneos son eliminados por secreción activa de las células de los túbulos renales. Secreción no es sinónimo de excreción, en la secreción se eliminan activamente sustancias a la luz del túbulo. Mediante un mecanismo de secreción se eliminan por ejemplo iones hidrógeno H+, lo que contribuye a mantener el ph de la sangre en niveles adecuados. También se elimina por secreción amonio (NH4+) y algunos fármacos.5
Durante el paso a través del sistema de túbulos renales, la orina primaria pierde alrededor del 99% del volumen inicial, principalmente por absorción de agua, por lo que la orina final contiene las sustancias de desecho como urea y creatinina a una concentración mucho más alta que la inicial.6 De esta forma el riñón es un sistema muy eficaz en la eliminación de sustancias de desecho, la concentración de creatinina en sangre, por ejemplo, oscila entre 0.7 y 1.3 mg por dl, mientras que en la orina final es entre 100 y 160 mg por dl, 130 veces superior.
Órganos del sistema urinario
Riñón
Aspecto macroscópico de un riñón completo
Esquema del riñón seccionado: 1. Corteza renal, 2. Médula renal, 3. Papila renal, 4, Pirámide renal, 5. Columna renal, 6. Cápsula fibrosa, 7. cáliz menor, 8. cáliz mayor, 9. Uréter, 10. Pelvis renal, 11. Hilio renal.
El riñón está cubierto por una cápsula de tejido conectivo denso denominada cápsula renal, sobre su borde medial se encuentra una incisura denominada hilio renal en donde se puede apreciar la entrada de la arteria renal y la salida de la vena renal y el uréter.
Si se corta el riñón paralelamente a sus dos caras, se puede observar que está compuesto por dos zonas de color distinto, a las que se ha llamado medular o interna, y cortical o externa. En la zona medular son visibles unas estriaciones de forma piramidal que se llaman pirámides de Malpighi (o renales) que presentan un vértice orientado hacia los cálices (papilas).
Zona cortical o corteza: Está situada en la parte externa y es de color rojo claro. Presenta en su parte más externa pequeños puntitos rojos que corresponden a los corpúsculos de Malpighi. La sustancia cortical cubre a la medular y rellena también los espacios que dejan entre sí las pirámides de Malpighi.
Zona medular: Ocupa la parte interna y es de color rojo oscuro. Está compuesta por entre 8 y 18 formaciones triangulares que reciben el nombre de pirámides renales de Malpighi. Su base está en contacto con la sustancia cortical y su vértice, que presenta 15 a 20 pequeños orificios, se halla en comunicación con un cáliz renal, que lleva la orina a la pelvis renal.
Uréter
Artículo principal: Uréter
Los uréteres son dos conductos o tubos de unos 21 a 30 cm de largo, y entre 3 y 4 milímetros de diámetro, aunque su anchura no es uniforme y presentan varios estrechamientos. Transportan la orina desde la pelvis renal a la vejiga, en cuya base desembocan formando los meatos ureterales, los cuales tienen una estructura en válvula que permite a la orina pasar gota a gota del uréter a la vejiga, pero no en sentido contrario. La pared del uréter está formada por varias capas, una de ellas contiene músculo liso que al contraerse provoca el peristaltismo ureteral que facilita el avance de la orina. 7
Vejiga urinaria
Artículo principal: Vejiga
La vejiga urinaria es un órgano hueco situado en la parte inferior del abdomen y superior de la pelvis, destinada a contener la orina que llega de los riñones a través de los uréteres. La vejiga es una bolsa compuesta por músculos que se encarga de almacenar la orina y liberarla. Cuando está vacía, sus paredes superior e inferior se ponen en contacto, tomando una forma ovoidea cuando está llena. Su capacidad es de unos 300 a 450 ml. Su interior está revestido de una mucosa con un epitelio poliestratificado impermeable a la orina. Su pared contiene un músculo liso llamado músculo detrusor, que contrayéndose y con la ayuda de la contracción de los músculos abdominales, produce la evacuación de la orina a través de la uretra. A esto se llama micción. La parte de la vejiga que comunica con la uretra está provista de un músculo circular o esfínter que impide la salida involuntaria de la orina. En la base de la vejiga se abre a la uretra conducto que lleva la orina al exterior durante la micción.
Uretra
Artículo principal: Uretra
La uretra es el conducto que transporta la orina desde la vejiga urinaria hasta el exterior. Es marcadamente diferente entre los dos sexos. La uretra masculina mide alrededor de 20 cm de largo, tiene doble función, pues sirve para la expulsión del semen y la orina, se divide en varios segmentos: uretra prostática, uretra membranosa, uretra bulbar y uretra peneana. Esta última porción atraviesa el pene rodeada por los cuerpos cavernosos y esponjosos, desembocando al exterior en el meato uretral. La uretra femenina es más corta que la masculina, mide entre 3 y 4 cm de largo y termina en la vulva, por delante del orificio vaginal, su función es únicamente urinaria.7
Micción
Esquema de la vejiga urinaria.
Se llama micción al acto de vaciamiento de la vejiga urinaria y la expulsión de la orina al exterior a través de la uretra. La vejiga urinaria se dilata progresivamente a medida que se llena de orina, mediante la distensión de sus fibras musculares. Cuando el estiramiento es máximo se produce la necesidad de vaciar la vejiga, para lo cual la estimulación de fibras nerviosas procedentes del sistema nervioso parasimpático causa la contracción del músculo detrusor y la relajación del esfínter uretral externo. Este proceso es automático, producto de un reflejo espinal, aunque está controlado por centros cerebrales superiores que pueden inhibir el reflejo o facilitarlo, por lo que el acto se convierte en voluntario. 8
La frecuencia de las micciones varía de un individuo a otro debido a que en ella intervienen factores personales como son el hábito, el estado psíquico de alegría o tensión, el consumo de agua y la sudoración. La cantidad de orina emitida en 24 horas es por término medio 1500 cm³. La vejiga urinaria tiene gran capacidad de distensión, en caso de retención por obstrucción se puede acumular en su interior más de un litro de orina, en cambio si existe cistitis puede aparecer deseo de orinar cuando la vejiga contiene únicamente 50 ml.
Enfermedades del aparato urinario
Esquema del riñón en el que puede observarse la existencia de 2 cálculos renales
Existen diferentes enfermedades que pueden afectar al sistema urinario, algunas de las más comunes se citan a continuación.
Uretritis. Consiste en la inflamación de las paredes de la uretra debido a una infección bacteriana o a sustancias irritativas como jabones y detergentes. Provoca molestias o dolor al orinar (disuria) y secreción uretral.9
Cistitis. Es la inflamación aguda o crónica de la vejiga urinaria. Puede tener distintas causas, la más frecuente es una infección por bacterias gram negativas. Los síntomas más comunes son: aumento de la frecuencia de las micciones, presencia de turbidez de la orina y sensación de quemazón al orinar (disuria).
Pielonefritis. Es una infección urinaria alta que afecta al riñón.
Insuficiencia renal. Se define como la disminución de la filtración glomerular. Si aparece de forma brusca se denomina insuficiencia renal aguda, en caso contrario se llama insuficiencia renal crónica. Las causas pueden ser muy variadas, una de las más frecuentes es el deterioro de la función renal provocada por la diabetes mellitus (nefropatía diabética).
Cólico nefrítico. Es un intenso dolor en la zona de los riñones y de los órganos genitales que en ocasiones va acompañado de pérdidas de sangre por la orina. Se debe a cálculos renales formados por precipitados de distintas sales como fosfatos, uratos y oxalatos que obstruyen la vía urinara e impiden el flujo normal de orina.
Cálculo renal. Es un trozo de material sólido que se forma dentro del riñón a partir de sustancias que están en la orina. El cálculo renal, llamado en ocasiones piedra, puede quedarse en el riñón o ir bajando a través del tracto urinario. La intensidad de la sintomatología que provoca está generalmente relacionada con el tamaño del cálculo. En ocasiones se produce su expulsión casi sin sintomatología.
Otros órganos excretores
Aunque los riñones son los órganos más importantes para la función excretora, hay otros órganos que contribuyen a esta función. Entre ellos destacan la piel, los pulmones y el hígado. 10
Piel. En la piel se sitúan las glándulas sudoríparas que son glándulas de secreción externa, compuestas por un conjunto de túbulos apelotonados, ubicados en la dermis, y un tubo excretor que atraviesa la epidermis y desemboca en el exterior por un poro de la piel. La sustancia excretada por las glándulas sudoríparas, se denomina sudor, y se compone de agua (99 %), sales minerales (0,6 %), siendo el cloruro de sodio la más abundante, sustancias orgánicas (como la urea, la creatinina y diversas sales de ácido úrico, que componen un 0,4 % del sudor). La excreción de sudor a través de la piel, tiene dos funciones: Contribuir a la excreción del exceso de cloruro de sodio y regular la temperatura corporal, y así impedir que se eleve demasiado.
Pulmón. Permiten excretar el dióxido de carbono formado durante la respiración celular. El dióxido de carbono es eliminado del cuerpo en cada exhalación. Un mecanismo que contribuye a eliminar el exceso de dióxido de carbono presente en la sangre, consiste en el aumento de la frecuencia respiratoria.
Hígado. El hígado tiene muchas funciones y una de ellas puede considerarse la excreción. Los glóbulos rojos viejos, al ser destruidos en el bazo, liberan hemoglobina a la sangre, la cual es procesada y degradada en el hígado, y así se forman dos pigmentos: la bilirrubina y la biliverdina. Estos pigmentos, junto con otras sustancias formadas en el hígado, se vierten a la bilis. Por tanto la bilis, además de participar en la digestión de grasas, actúa como vía de eliminación de sustancias tóxicas. Los pigmentos biliares son eliminados junto con la materia fecal.
APARATO CIRCULATORIO
El aparato circulatorioa es un sistema de transporte interno que utilizan los seres vivos para trasladar dentro de su organismo elementos nutritivos, metabolitos, oxígeno, dióxido de carbono (CO2), hormonas y otras sustancias. Existe tanto en los vertebrados como en la mayoría de los invertebrados aunque su estructura y función tiene considerables variaciones dependiendo del tipo de animal.1
En el ser humano el sistema circulatorio está constituido por un fluido que se llama sangre, un conjunto de conductos (arterias, venas, capilares) y una bomba impulsora que es el corazón. El corazón es una estructura muscular que se contrae regularmente y mantiene la sangre en constante movimiento dentro de los vasos sanguíneos. La sangre contiene glóbulos rojos ricos en hemoglobina que transporta el oxígeno hasta todas las células del cuerpo. El sistema linfático formado por los vasos linfáticos que conducen un líquido llamado linfa desde el espacio intersticial hasta el sistema venoso también forma parte del sistema circulatorio.1
Las personas y todos los mamíferos disponen de un sistema circulatorio doble, el corazón derecho impulsa la sangre pobre en oxígeno a través de la arteria pulmonar hacia los pulmones para que se oxigene (circulación pulmonar), mientras que el corazón izquierdo distribuye la sangre oxigenada hasta los tejidos a través de la arteria aorta y sus múltiples ramificaciones (circulación sistémica).
Los componentes principales del sistema cardiovascular humano son el corazón, la sangre, y los vasos sanguíneos. El corazón tiene 4 cámaras, la sangre sigue 2 circuitos diferentes: la circulación pulmonar que lleva la sangre del ventrículo derecho a los pulmones para que se oxigene y la circulación sistémica que lleva la sangre oxigenada del ventrículo izquierdo a todos los órganos y tejidos del organismo. Un adulto promedio contiene aproximadamente 5 litros de sangre, lo que representa aproximadamente el 7 % de su peso corporal total. La sangre se compone de plasma, glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.
Funciones del aparato circulatorio
El aparato circulatorio es sobre todo un sistema de transporte que facilita el desplazamiento por el organismo de diferentes sustancias, principalmente el oxígeno y los nutrientes. No obstante la lista de funciones es muy amplia e incluye las siguientes: 1
Transportar oxígeno desde los pulmones a los tejidos y dióxido de carbono desde los tejidos a los pulmones para su eliminación a través del aire espirado.
Distribuir los nutrientes a todos los tejidos y células del organismo.
Transportar productos de desecho que son producidos por las células hasta el riñón para que sean eliminados a través de la orina
Transportar sustancias hasta el hígado para que sean metabolizadas por este órgano.
Distribuir las hormonas que se producen en las glándulas de secreción interna. Gracias al sistema circulatorio las sustancias hormonales pueden actuar en lugares muy alejados al sitio en el que han sido producidas.
Proteger al organismo frente a las agresiones externas de bacterias y virus haciendo circular por la sangre leucocitos y anticuerpos.
Vasos sanguíneos
En el esquema un vaso arterial se ramifica para dar origen a los vasos capilares que se agrupan para formar un vaso venoso
Sección transversal de una arteria humana
La sangre llega a todos los órganos y tejidos gracias a una completa red de conductos que se llaman vasos sanguíneos. Pueden distinguirse las arterias que transportan la sangre que sale del corazón y las venas que hacen el recorrido inverso y transportan la sangre que se dirige al corazón.
Las arterias se ramifican en arteriolas que son de calibre más pequeño. Las arteriolas dan origen a los capilares que son vasos muy finos sin capa muscular y es donde se produce el intercambio de sustancias con los tejidos. En el camino de vuelta al corazón la sangre pasa de los capilares a pequeñas vénulas que se reúnen para formar las venas.
Sangre y linfa
La sangre es un tipo de tejido conjuntivo fluido especializado, con una matriz coloidal líquida, una constitución compleja y un color rojo característico. Tiene una fase sólida (elementos formes), que incluye a los leucocitos (o glóbulos blancos), los eritrocitos (o glóbulos rojos), las plaquetas y una fase líquida, representada por el plasma sanguíneo.
La linfa es un líquido transparente que recorre los vasos linfáticos y generalmente carece de pigmentos. Se produce tras el exceso de líquido que sale de los capilares sanguíneos al espacio intersticial o intercelular, y es recogida por los capilares linfáticos, que drenan a vasos linfáticos más gruesos hasta converger en conductos que se vacían en las venas subclavias.
Corazón humano
Flujo vascular a través de las cámaras cardíacas de un corazón humano.
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El corazón humano tiene el tamaño aproximado de un puño cerrado y pesa alrededor de 300 gramos, dispone de 4 cavidades, dos aurículas y dos ventrículos, la aurícula derecha se conecta con el ventrículo derecho a través de la válvula tricúspide, mientras que la aurícula izquierda se conecta con el ventrículo izquierdo mediante la válvula mitral. El corazón se sitúa en el centro del tórax, por encima del diafragma, entre el pulmón derecho y el izquierdo, está desviado hacia el lado izquierdo, por lo que alrededor de las dos terceras partes del órgano se localizan en el hemitórax izquierdo y solo un tercio está ubicado en el hemitórax derecho.
El corazón se contrae automáticamente a una frecuencia media en reposo de entre 60 y 80 latidos por minuto. Los latidos cardiacos normales son controlados por el propio corazón. Para que el corazón funcione se necesita de un nódulo sinoauricular, que se encuentra en la aurícula derecha. Este nódulo dispara aproximadamente cada segundo, un impulso nervioso en forma de onda de contracción que hace que las aurículas se contraigan, posteriormente este impulso nervioso llega a otro nódulo que se encuentra entre los dos atrios llamado nódulo aurículoventricular, inmediatamente encima de los ventrículos, este último nodo tiene como función llevar el impulso nervioso a través del sistema de conducción cardíaco hasta los ventrículos para provocar su contracción.
El corazón de una persona en reposo impulsa alrededor cinco litros de sangre por minuto, o sea 75 ml por latido. Durante los 70 años de vida promedio de un individuo, su corazón late unas 2600 millones de veces. Cada latido cardiaco consta de una contracción o sístole, seguida de relajación o diástole. Entre cada latido el corazón descansa aproximadamente 0.4 segundos.2
Ciclo cardíaco
Las venas principales que devuelven la sangre de la cabeza y los brazos se juntan para formar la vena cava superior. La sangre de la parte inferior del cuerpo es llevada hacia el corazón por la vena cava inferior, tanto la vena cava superior como la vena cava inferior desembocan en la aurícula derecha. La arteria pulmonar surge del ventrículo derecho y se divide en dos ramas que llevan la sangre hacia los vasos capilares de cada pulmón, donde el oxígeno entra en la sangre y el dióxido de carbono sale de ella. Después, la sangre regresa por las venas pulmonares hasta la aurícula izquierda y de allí, pasando por la válvula mitral, llega al ventrículo izquierdo. El ventrículo izquierdo empuja la sangre a través de la válvula aórtica hacia la arteria aorta, quien lleva la sangre nuevamente oxigenada a todos los capilares de nuestro cuerpo y así se completa el ciclo.3
Circulación pulmonar
La circulación pulmonar es la parte del sistema cardiovascular en la que la sangre pobre en oxígeno se bombea desde el corazón derecho, a través de la arteria pulmonar, a los pulmones y vuelve, oxigenada, al corazón a través de la vena pulmonar.4 La sangre pobre en oxígeno parte desde el ventrículo derecho del corazón por la arteria pulmonar que se bifurca en sendos troncos para cada uno de los pulmones. En los capilares alveolares pulmonares la sangre se oxigena a través de un proceso conocido como hematosis y se reconduce por las cuatro venas pulmonares que dirigen la sangre rica en oxígeno hasta la aurícula izquierda del corazón.
Circulación sistémica
Es la parte del sistema cardiovascular que transporta la sangre oxigenada desde el ventrículo izquierdo al resto del cuerpo a través de la arteria aorta y sus ramas. La circulación sistémica es, en términos de distancia, mucho más larga que la circulación pulmonar. El recorrido de la sangre comienza en el ventrículo izquierdo del corazón, continua por la arteria aorta y sus ramas hasta el sistema capilar. A partir de los capilares la sangre pobre en oxígeno es conducida por diferentes venas que convergen en la vena cava superior y la vena cava inferior que desembocan en la aurícula derecha del corazón.5
Circulación pulmonar y sistémica
Circulación cerebral
El polígono de Willis asegura el suministro constante de sangre al cerebro
El volumen del cerebro humano representa únicamente alrededor del 2% del total del cuerpo, sin embargo recibe el 16% del flujo cardiaco, es decir entre 750 y 1250 cm3 de sangre por minuto. La actividad metabólica del cerebro consume gran cantidad de oxígeno y glucosa en 24 horas. La sangre llega al cerebro a través de las 2 arterias carótidas internas y las 2 arterias vertebrales que se unen para formar la arteria basilar. En conjunto forman en la base del cerebro una estructura llamada polígono de Willis gracias a la existencia de las arterias comunicantes anteriores y posteriores que unen los diferentes vasos formando un anillo vascular. La función principal del polígono de Willis es igualar las presiones entre los diferentes vasos que llevan sangre al cerebro, garantizar el suministro de sangre a todas las áreas y ofrecer una ruta alternativa en caso de que se produzca la obstrucción de una de las ramas. 6
Sistema porta
El sistema porta es un subtipo de la circulación general originado de venas procedentes de un sistema capilar, que vuelve a formar capilares al final de su trayecto. Existen dos sistemas porta en el cuerpo humano:
Sistema porta hepático: Las venas originadas en los capilares del tracto digestivo desde el estómago hasta el recto que transportan los productos de la digestión, se transforman de nuevo en capilares en los sinusoides hepáticos del hígado, para formar de nuevo venas que desembocan en la circulación sistémica a través de las venas suprahepáticas que desembocan en la vena cava inferior.
Sistema porta hipofisario: La arteria hipofisaria superior procedente de la carótida interna, se ramifica en una primera red de capilares situados en la eminencia media. De estos capilares se forman las venas hipofisarias que descienden por el tallo hipofisario y originan una segunda red de capilares en la adenohipófisis que drenan en la vena yugular interna.
Enfermedades del aparato circulatorio
Artículo principal: Enfermedades cardiovasculares
Imagen de una arteria normal y otra afecta de arterioesclerosis lo que provoca disminución del flujo de sangre
Las enfermedades cardiovasculares son todas aquellas que afectan al sistema cardiovascular, sobre todo al corazón y los vasos sanguíneos. En el mundo occidental son la primera causa de muerte, en España a lo largo del año 1999 fueron causantes del 36% del total de los fallecimientos. Las enfermedades que causaron mayor número de muertes fueron la cardiopatía isquémica incluyendo el infarto agudo de miocardio, la insuficiencia cardiaca y el accidente vascular cerebral. En muchas ocasiones el origen de estos trastornos es la arterioesclerosis en cuya génesis tiene gran importancia los hábitos de vida no saludable, incluyendo la falta de ejercicio físico, el tabaquismo, la alimentación inadecuada con exceso de sal y grasas saturadas que conduce a la obesidad. También tiene gran importancia el control médico de los factores de riesgo vascular entre los que se incluyen la hipertensión arterial, la diabetes mellitus y los niveles elevados de colesterol en sangre (hipercolesterolemia).7
Tipos de sistemas circulatorios
Pseudoceros bifurcus es un platelminto que carece de sistema circulatorio
La misión principal del sistema circulatorio es hacer llegar el oxígeno y los nutrientes a todas las células del cuerpo. En los animales muy pequeños este proceso se puede realizar por simple difusión, como ocurre en los poríferos y celentéreos, por tanto animales como las esponjas y medusas carecen de sistema circulatorio. A medida que la evolución ha generado organismos vivos de mayor tamaño, ha desarrollado sistemas para distribuir el oxígeno y los nutrientes por todas las células, creando conductos especiales destinados a tal fin, es necesario también un fluido que realice el transporte, hemolinfa en el caso de los insectos o sangre en los vertebrados. Asimismo es preciso un mecanismo que impulse la sangre, de esta forma algunos vasos hipertrofiaron su pared para constituir un sistema de bombeo eficaz que finalmente dio lugar al corazón. 8
Cerrado o abierto
Sistema circulatorio cerrado: En este tipo de sistema circulatorio es el más evolucionado. La sangre viaja por el interior de una red de vasos sanguíneos, sin salir de ellos. El material transportado por la sangre llega a los tejidos a través de difusión. Es característico de todos los vertebrados, incluido el ser humano.
Sistema circulatorio abierto: Se llama también sistema lagunar y no funciona con sangre sino con un líquido denominado hemolinfa. Este tipo de sistema se da en invertebrados, incluyendo los artrópodos, insectos y algunos moluscos como los caracoles y almejas, pero no en cefalópodos que disponen de un sistema circulatorio cerrado. El fluido nutritivo circula a través de pequeños vasos que vierten su contenido en lagunas cuyo volumen ocupa alrededor del 30% del total del animal. De esta forma, el líquido puede entrar en contacto con todas las células y se realiza el intercambio de nutrientes, posteriormente el circuito continua con otros vasos que recogen el líquido de las lagunas iniciándose de nuevo el proceso.9
Simple o doble
En los animales con circulación cerrada, existen dos tipos de sistema circulatorio simple o doble. 10
Sistema circulatorio simple. En este caso la sangre pasa una sola vez por el corazón cuando realiza un recorrido completo. Los peces tienen circulación simple y su corazón dispone solamente de una aurícula y un ventrículo. La sangre sale del corazón, llega a las branquias donde se oxigena, continua hacía los tejidos para transportar el oxígeno y una vez desoxigenada vuelve al corazón para iniciar un nuevo ciclo. Por lo tanto durante un ciclo completo la sangre es impulsada por el corazón en una ocasión, sistema que se conoce como circulación simple.
Sistema circulatorio doble. Recibe este nombre porque la sangre pasa dos veces por el corazón durante un ciclo completo. Los anfibios, reptiles aves y mamíferos tienen circulación doble. La sangre sale del corazón derecho y llega al pulmón donde se oxigena, vuelve al corazón izquierdo donde es impulsada hacia los tejidos de todo el cuerpo donde cede el oxígeno a las células. Una vez desoxigenada, emprende el camino de vuelta hacia el corazón derecho. Por lo tanto la sangre en un ciclo completo pasa dos veces por el corazón y la circulación es doble. Existen dos tipos de circulación doble: completa e incompleta.
Circulación doble incompleta. Se caracteriza porque se produce una mezcla de sangre oxigenada y no oxigenada. Tiene lugar en los anfibios y reptiles. Estos animales tienen un ventrículo único o dos ventrículos conectados entre sí, por lo que se produce una mezcla de sangre oxigenada y no oxigenada en el ventrículo.
Circulación doble completa. Se caracteriza porque no se produce una mezcla de sangre oxigenada y no oxigenada. Tiene lugar en las aves y los mamíferos, incluyendo el hombre. Estos animales disponen de un corazón con cuatro cámaras, dos aurículas y dos ventrículos. Los dos ventrículos están separados por un tabique que impide la comunicación, por lo que la sangre oxigenada del ventrículo izquierdo no se mezcla con la no oxigenada del ventrículo derecho y la circulación es doble y completa.
Circulación en los invertebrados
Insectos. En los insectos, el sistema circulatorio es de tipo abierto o lagunar. Su cometido principal es el transporte de nutrientes, ya que el oxígeno se difunde por otras vías. El líquido circulante no es sangre sino hemolinfa, el corazón tiene forma tubular, se encuentra en posición dorsal y cuenta con varios orificios laterales que se llaman ostiolos. El corazón bombea la hemolinfa hacia las arterias que desembocan en los espacios lagunares, el camino de vuelta hacia el corazón del insecto se realiza a través de los ostiolos.1
Sección del cuerpo de un anélido en la que es visible el vaso dorsal y ventral que se encuentran conectados en cada segmento del animal
Anélidos. Los anélidos o gusanos segmentados disponen de un sistema circulatorio cerrado que sirve tanto para la distribución de oxígeno como de nutrientes. Tienen sangre que contiene hemoglobina u otras moléculas emparentadas como hemeritrina (rosada) o clorocruorina (verdosa). Existe un vaso principal dorsal que lleva la sangre en dirección a la parte anterior del animal y otro ventral que sigue el camino inverso. La lombriz de tierra, por ejemplo, cuenta con cinco pares de pequeños corazones que no son más que cortos segmentos de vasos sanguíneos que tienen la capacidad de contraerse periódicamente para impulsar la sangre.1
Cefalópodos. Tanto los pulpos como los calamares cuentan con un sistema circulatorio cerrado. El líquido circulante es hemolinfa que es bombeado a través de los vasos por un conjunto de 3 corazones, uno principal o sistémico y dos auxiliares, uno en cada branquia. La hemolinfa transporta oxígeno gracias al pigmento hemocianina.1
Circulación sanguínea en los vertebrados
Todos los animales vertebrados disponen de un sistema circulatorio cerrado especializado que trasporta la sangre desde el corazón a los tejidos y un sistema linfático que desemboca en el anterior y transporta la linfa. El sistema circulatorio de los vertebrados está siempre formado por un corazón dotado de un potente músculo que se contrae y relaja rítmicamente con una frecuencia variable dependiendo de la especie y el grado de actividad. Los vasos pueden ser venas que transportan la sangre desde los tejidos al corazón, arterias que conducen la sangre en sentido inverso, es decir desde el corazón a los tejidos y capilares que son unos pequeños vasos en los que se une el sistema arterial con el venoso.
En los peces la circulación es simple, existe un solo circuito y el corazón solo cuenta con dos cámaras: una aurícula y un ventrículo. Los anfibios presentan un solo ventrículo y dos aurículas, por ello la sangre de las dos aurículas se mezcla en el ventrículo único (circulación incompleta). En los reptiles existe un tabique que separa parcialmente el ventrículo en dos partes pero que no impide la mezcla entre las dos sangres, por ello presentan también circulación incompleta. En las aves y los mamíferos incluyendo el hombre, el corazón cuenta con cuatro cámaras (tetracameral) y la circulación es doble y completa, existe un tabique que separa totalmente el ventrículo derecho del izquierdo sin que se mezclen las dos sangres.11
Circulación en peces
Sistema circulatorio en los peces.
Los peces poseen circulación cerrada, simple (la sangre sólo pasa una vez por el corazón en cada vuelta) e incompleta (hay mezcla de sangre oxigenada y desoxigenada). El corazón es tubular y rectilíneo, y muestra un seno venoso que recoge la sangre, una aurícula y un ventrículo impulsor. La sangre viene de las venas del cuerpo cargada de CO2 hacia el corazón. El ventrículo impulsa la sangre a través de la arteria branquial hacia las branquias, donde se oxigena y circula por arterias para repartirse por todo el cuerpo. El retorno de la sangre desoxigenada al corazón se realiza mediante venas.
Circulación en anfibios
Sistema circulatorio de los anfibios.
En los primeros vertebrados pulmonados (anfibios y reptiles no cocodrilianos) el corazón está en posición torácica y aparece una circulación doble, ya que existe un circuito menor o pulmonar, que lleva la sangre venosa a los pulmones y trae de vuelta al corazón la sangre arterial desde ellos, y el circuito mayor o general, que lleva la sangre arterial al resto del cuerpo y retorna la sangre venosa al corazón.
En estos animales el corazón tiene tres cavidades: dos aurículas (derecha e izquierda) y un único ventrículo bastante musculoso. La aurícula derecha recibe la sangre venosa procedente del resto del cuerpo, y la manda al ventrículo para que éste la bombee a los pulmones a través de la arteria pulmonar. La aurícula izquierda recibe la sangre arterial procedente de los pulmones, la manda al ventrículo y éste la bombea al resto del cuerpo a través de la aorta. Entre las dos arterias existe un pequeño tubo llamado conducto arterioso o conducto de Botal. Las aurículas se contraen de forma sucesiva, por lo que la mezcla de sangres en el ventrículo es escasa. De todas formas, la circulación doble será incompleta.
Circulación en reptiles
Sistema circulatorio de los reptiles.
Los reptiles tienen un aparato circulatorio cerrado, doble e incompleto; es decir, la sangre no sale de los vasos durante su recorrido, pasa dos veces por el corazón y en el ventrículo se mezcla la sangre que llega a los pulmones y la que llega del resto del cuerpo. El corazón se divide en tres cavidades; dos aurículas y un ventrículo con una ligera separación, excepto en los cocodrilos que está perfectamente tabicado. De la aurícula izquierda sale la vena pulmonar que trae sangre (oxigenada) de los pulmones y de la aurícula derecha, la vena cava que trae la sangre (sin oxígeno) del resto del cuerpo. Del ventrículo sale una sola arteria que lleva la sangre a los dos circuitos; pulmonar y sistémico.
Circulación en aves
Glóbulos rojos de un ave. Obsérvese que tienen forma elíptica y cuentan con un núcleo
El sistema circulatorio de las aves es cerrado, doble y completo. El corazón consta de cuatro cavidades, dos aurículas y dos ventrículos y su funcionamiento es similar al de los mamíferos. Una diferencia con estos es que los glóbulos rojos de la sangre son elípticos y cuentan con núcleo.
Circulación en mamíferos
Los mamíferos disponen de un sistema circulatorio cerrado, doble y completo. El corazón cuenta con cuatro cavidades, dos aurículas y dos ventrículos. No se mezcla la sangre oxigenada con la no oxigenada como ocurre en los reptiles. El modelo de sistema circulatorio humano puede aplicarse a todos los mamíferos.
Circulación en las plantas vasculares
Las plantas vasculares disponen de aparato circulatorio, aunque no tienen un sistema de bombeo comparable al corazón de los animales. Los tejidos conductores especializados que transportan la savia a través de los vegetales pueden ser de dos tipos: 12
Vasos leñosos o xilema que trasladan la savia bruta desde las raíces a las hojas. La savia bruta contiene agua, sales minerales y otros nutrientes.
Vasos liberianos o floema que trasladan la savia elaborada en sentido contrario desde las hojas a las raíces. La savia elaborada contiene agua, azúcares, fitorreguladores y sales minerales.
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