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FISIOLOGÍA ANIMAL: EL
SISTEMA CIRCULATORIO
EN ANIMALES
ÍNDICE:
1)TRANSPORTE DE SUSTANCIAS EN ANIMALES
2) LÍQUIDOS CIRCULANTES
3) VASOS CIRCULATORIOS: ARTERIAS, CAPILARES Y VENAS.
4) APARATO CIRCULATORIO ABIERTO Y CERRADO
5) FUNCIONAMIENTO DEL CORAZÓN EN AVES Y MAMÍFEROS
6) LA CIRCULACIÓN FETAL
7) EL SISTEMA LINFÁTICO
8) EVOLUCIÓN DEL SISTEMA CIRCULATORIO
Por: Jaime Herreros Copete, Julio Sotoca López
1ºBachillerato
1) TRANSPORTE DE SUSTANCIAS EN ANIMALES
El aparato circulatorio es el mecanismo encargado de distribuir y recoger las sustancias
de las correspondientes partes del cuerpo para el correcto funcionamiento del organismo. Sus
funciones principales son transportar nutrientes, oxígeno, hormonas y otras sustancias
necesarias a las células, y recoger las sustancias de excreción que éstas producen. Además,
con la evolución del sistema circulatorio éste también ha pasado a cumplir una función de
defensa del organismo en el sistema inmune; y una función homeostática, como es la
regulación del equilibrio hídrico del cuerpo, como en los animales acuáticos que están
constantemente expuestos a interacciones osmóticas con el medio. Por ejemplo, los reptiles y
aves marinos expulsan secreciones de concentración salina muy alta para mantener el equilibrio
osmótico. Las tortugas lo expulsan en forma de lágrimas, y los lagartos y aves como secreciones
nasales.
La estructura y funcionamiento varía dependiendo del organismo al que pertenezca. A los
animales más lentos, pequeños y simples (poríferos, cnidarios y platelmintos), con sistemas no
especializados, les basta su estructura gástrica para distribuir el agua, que sirve de líquido
circulante, por las cavidades y así intercambiar nutrientes y desechos con el agua. Los animales
grandes necesitan un sistema circulatorio con un líquido circulante (transportador), vasos
conductores (para llevar el líquido) y un sistema de bombeo (para acelerar el proceso).
2) LÍQUIDOS CIRCULANTES
Son los líquidos que se ocupan del transporte de nutrientes, oxígeno, CO2 y desechos
disueltos en ellos. Existen varios tipos diferentes característicos de distintos tipos de animales, y
cada uno usa una heteroproteína (molécula de proteína + no proteína) distinta. Los pigmentos
respiratorios son heteroproteínas con metal (hierro o cobre), que se unen temporalmente al
oxígeno para transportarlo, y al unirse toman un color que pigmenta el líquido dándoles sus
colores característicos. Los pigmentos se encuentran principalmente en las células
transportadoras, como son los glóbulos rojos. Los distintos tipos de líquidos son:
·Hemolinfa: inunda las cavidades internas de moluscos y artrópodos. Contiene
hemocianina como pigmento, que usa cobre para el transporte de oxígeno. La hemocianina le da
un color azul a la “sangre” de estos animales (no se llama sangre, sino hemolinfa).
La hemolinfa de los cangrejos
herradura contiene una sustancia
llamada coagulógeno, que hace que
cualquier solución se coagule si hay
presencia de alguna bacteria
peligrosa. Por ello es usada por las
farmacéuticas para comprobar la
seguridad de sus productos antes de
introducirlos a la corriente sanguínea.
No se mata a los cangrejos, sino que
se les extrae parte de su hemolinfa, se
les nutre y se devuelven a su hábitat.
·Hidrolinfa: es similar al agua marina y está presente en los equinodermos (estrellas,
erizos y pepinos de mar y ofiuras). Transporta nutrientes y residuos, pero no tiene pigmento para
transportar gas; usan otros medios para proporcionar oxígeno a sus células, y por tanto la
hidrolinfa es transparente.
·Sangre: está presente en anélidos y vertebrados. Contiene plasma y células. El
oxígeno es transportado por el pigmento hemoglobina en anélidos y vertebrados, con hierro que
hace que se vuelve roja al entrar en contacto con oxígeno; el pigmento hemeritrina sólo en
anélidos, con hierro y de color rojo/violeta; o clorocruorina, también solo en anélidos y con
hierro, pero de color verde.
Las células en la sangre de los vertebrados son: glóbulos rojos (o eritrocitos), las células
transportadoras que contienen la hemoglobina; glóbulos blancos (o leucocitos), que defienden
el sistema de infecciones; y plaquetas (o trombocitos), que actúan para coagular la sangre y así
cerrar una herida. Estas células constituyen alrededor de un 45% de la sangre (~44% glóbulos
rojos, ~1% las otras); el otro 55% es un líquido acuoso llamado plasma sanguíneo compuesto de
agua y proteínas además de minerales, glúcidos y otras sustancias en suspensión. El pH de la
sangre es casi neutro, de entre 7.35 y 7.45.
·Linfa: sólo se presenta en vertebrados. Es un líquido rico en lípidos y circula por el
sistema linfático, llevando plasma y principalmente linfocitos. Los linfocitos son leucocitos
inmunitarios (véase “el sistema linfático”). La linfa, al igual que la hidrolinfa, no tiene pigmento,
por lo que es transparente y no transporta oxígeno.
Líquido Se presenta en Pigmentos Color con O2
Hidrolinfa Equinodermos x x
Hemolinfa Moluscos
Artrópodos
Hemocianina Azul
Sangre Vertebrados
Anélidos
Hemoglobina
Hemoeritrina
Clorocruorina
Rojo
Rojo/Violeta
Verde
Linfa Vertebrados x x
3) VASOS CIRCULATORIOS: ARTERIAS, CAPILARES Y VENAS.
·Venas: son las encargadas de transportar la sangre de los tejidos de vuelta al corazón.
Son los conductos de regreso, por ello, contienen la sangre desoxigenada. Las paredes de las
venas son más delgadas que las paredes de las arterias. Estas estructuras se presentan en 4
partes significativas del cuerpo: las piernas, la cabeza, el abdomen y los brazos.
En cuanto a la presión sanguínea que las venas presentan es débil, puesto que no hay
bombeo como en el caso de las arterias. Contienen en su interior una Túnica interna, que hace de
válvula para que la sangre no vaya en sentido contrario y se dirija al corazón, lo que la activa, al
carecer de alta presión sanguínea que ayude a empujar la sangre, las venas son ayudadas por los
movimientos de contracción de los músculos de su alrededor.
·Arterias: son los vasos sanguíneos encargados de trasladar la sangre oxigenada
obtenida en los alvéolos pulmonares. El corazón dispone de una fuerza de presión al contraerse y
dilatarse y hace de “bomba” para que la sangre avance: por cada contracción avanza la sangre, y
cuando se dilata se vuelve a rellenar para más tarde repetir el proceso de empuje de la sangre
hacia afuera de las cavidades del músculo.
Éstos conductos están recubiertos por una membrana elástica que es capaz de aguantar
la presión que llevan por la sístole del corazón.
·Capilares: son los conductos más estrechos del sistema circulatorio. La estructura de
estos está compuesta por fibras de músculo liso que está dispuesto de forma discontinua. Estos
finos conductos tienen un diámetro de 10-20μ. Ayudan a realizar el intercambio de gases por
difusión en los alvéolos
4) APARATO CIRCULATORIO ABIERTO Y CERRADO
En los aparatos circulatorios especializados, que poseen todos los animales excepto los
ya mencionados (poríferos, cnidarios y platelmintos), hay dos tipos de sistemas: sistema
circulatorio abierto y cerrado. El sistema circulatorio cardiovascular aparece tanto en
invertebrados como en vertebrados. Consta de un fluido circulante, vasos sanguíneos y uno o
varios corazones. Según por dónde circule el fluido puede ser abierto o cerrado. El sistema
circulatorio abierto aparece en muchos invertebrados, como artrópodos y la mayoría de
moluscos. La hemolinfa es impulsada por el corazón a un espacio abierto llamado hemocele. La
hemolinfa sale del corazón por las arterias. Estas son abiertas en sus extremos y la hemolinfa se
derrama llenando el hemocele y bañando las células e intercambiando nutrientes, gases y
desechos. Luego vuelve al corazón mediante venas. El sistema circulatorio cerrado es propio
de anélidos, cefalópodos y vertebrados. La sangre circula por un circuito de vasos cerrado. La
sangre sale del corazón a presión mediante vasos de paredes gruesas y elásticas, las arterias.
Éstas se van estrechando hasta dar capilares,de paredes tan finas que permiten el intercambio
de nutrientes y desechos en los tejidos. Luego, las capilares comienzan a formar vasos cada vez
mayores, las venas, que devuelven la sangre al corazón.
a) Los sistemas abiertos se encuentran en artrópodos, equinodermos y moluscos no
cefalópodos (cefalópodos son pulpos, calamares, sepias…). El líquido circulante se encuentra
sólo en parte del recorrido en los vasos, el resto del trayecto están en el hemocele. Dependiendo
del tipo de animal tienen un sistema distinto:
·Artrópodos: el corazón es dorsal y alargado, y bombea a la arteria aorta que pasa la
hemolinfa desde atrás del cuerpo, donde se encuentra el corazón, hacia delante. Al llegar a la
cabeza pasa al hemocele, se oxigena, baña los órganos y vuelve atrás hacia el corazón, donde
entra por unos orificios llamados ostiolos, que no permiten que la sangre fluya de nuevo hacia
atrás.
·Moluscos no cefalópodos: el corazón es dorsal y tricameral: tiene dos aurículas y un
ventrículo. La hemocianina oxigenada entra por la vena pulmonar a las aurículas, pasa al
ventrículo y es bombeada por la aorta al hemocele, donde fluye hasta las branquias, se oxigena y
repite el proceso.
·Equinodermos: no poseen un corazón, tienen un sistema de lagunas o senos abierto
que conecta con aparato ambulacral con canales y cavidades que transportan la hidrolinfa con
nutrientes por el cuerpo del animal, pero no oxígeno ya que no hay pigmento en la hidrolinfa.
b) Los sistemas cerrados son propios de los vertebrados y anélidos. En ellos, la sangre
fluye por el torrente sanguíneo de los vasos sin necesidad de salir al espacio exterior a estos.
Existen dos sistemas de circulación cerrada: el simple (la sangre pasa solo una vez por el corazón
al realizar todo el recorrido) y doble (la sangre pasa dos veces por el corazón al hacer el recorrido
completo). Dependiendo de la clase de animal, el sistema circulatorio cerrado se ve caracterizado
de diferente manera:
Cefalópodos: (simple) poseen un corazón tabicado, es decir, está formado por dos o
cuatro aurículas y un solo ventrículo. De las branquias proviene la sangre oxigenada al corazón y
sale de este por la arteria aorta para ser transportada por el cuerpo. Una vez la sangre está
desoxigenada, la sangre es llevada hacia los corazones branquiales que se encargan de
bombearla hasta las branquias para volver a ser oxigenada y repetir el proceso.
Anélidos: Tiene dos vasos sanguíneos principales, uno en la parte de arriba del cuerpo
que recorre todo lo largo y encargado de dirigir la sangre hacia la parte delantera del cuerpo, y el
otro vaso situado en la parte ventral que lleva la sangre hacia atrás. Estos dos vasos están
conectados por vasos laterales con paredes contráctiles que tiene válvulas y así actúan como
corazones para el bombeo de sangre.
Peces: (simple) Corazón ubicado en el vientre compuesto por 4 cavidades: seno venoso,
aurícula, ventrículo y bulbo aórtico. Al corazón llega la sangre desoxigenada y entra por el seno
venoso, después de pasar por las cavidades sale por la aorta ventral. Al salir, la sangre va a las
branquias donde se vuelve a oxigenar la sangre . la sangre con oxígeno es recogida por la
arteria dorsal y se dispone a repartirla por todo el cuerpo por ramificaciones.
Anfibios: (doble pero incompleta) El corazón es de tabicación incompleta, es decir, al no
separarse la sangre, hay mezcla de oxigenada y de no oxigenada, tiene 3 cavidades: dos
aurículas y un ventrículo. La sangre no oxigenada viene por las venas cavas al seno venoso y va
a la aurícula derecha. La sangre oxigenada en cambio, llega a la aurícula izquierda por las venas
pulmonares. Los dos tipos de sangre son bombeadas al ventrículo donde se mezclan y después
salen de este por las arterias dirigiéndose a los pulmones y al cuerpo.
Reptiles: (doble completa) Corazón con tres cámaras formado por dos aurículas y un
ventrículo además de presentar una tabicación incompleta. Tanto la sangre oxigenada como la no
oxigenada entran al corazón, la primera proviene de los pulmones y sale dispuesta a ser
repartida por el cuerpo, la segunda es la que ha sido recogida y al salir del corazón va a los
pulmones para regresar como sangre oxigenada tras el intercambio gaseoso.
Los corazones de los diferentes tipos de reptiles tienen anatomías diferentes: a la izda.
(mamífero/ave), en el centro (tortugas y serpientes), a la dcha. (cocodrilos).
Aves y mamíferos: (doble completa) Se desarrolla en dos circuitos, menor (pulmonar) y
mayor (sistemática). Corazón compuesto por cuatro cámaras: dos ventrículos y dos aurículas
además de válvulas que los separan (mitral, aorta, pulmonar y tricúspide). La sangre llega por la
vena cava al corazón a la aurícula derecha y pasa al ventrículo derecho de donde después va a
los pulmones. La sangre con oxigeno procedente de los pulmones, pasa a la aurícula izquierda y
después al ventrículo derecho para más tarde salir por la arteria aorta y ser conducida por el
cuerpo.
Vídeo explicativo de sistemas circulatorios cerrados.
5) FUNCIONAMIENTO DEL CORAZÓN EN AVES Y MAMÍFEROS
Las aves y mamíferos tienen el corazón más avanzado de todos los seres vivos. Es
tetracameral (4 cámaras): tiene dos ventrículos y dos aurículas, y una tabicación completa
que divide los dos ventrículos. Hay válvulas en el corazón y en las venas que impiden que la
sangre fluya hacia atrás, y que se abren o cierran por la presión que ejerce la sangre.
Alrededor del corazón está el pericardio, una envoltura de fibras musculares estriadas que
hace posible el latido del corazón al contraerse rítmicamente de forma involuntaria en respuesta a
la señal eléctrica despolarizante (onda de excitación) que genera el nodo sinusal, y que se
transmite por todo el sistema cardionector del corazón a través de una serie de fibras y lo
contrae. Esto lo hace debido a las hormonas que manda el centro cardiorregulador situado en el
sistema nervioso central autónomo, en el bulbo raquídeo, el cual controla de forma involuntaria la
frecuencia cardiaca aumentándola con la noradrenalina (del SN simpático) y reduciéndola con la
acetilcolina (SN parasimpático). Además el bulbo también hace de centro vasomotor, que
contrae (vasoconstrictor) y dilata (vasodilatador) los vasos sanguíneos aumentando o
disminuyendo la noradrenalina, para así permitir el flujo sanguíneo correcto.
Video explicativo del latido cardiaco Página con video de la presión
El recorrido de la sangre por el corazón es el siguiente: la sangre sin oxígeno entra por las
venas cavas a la aurícula derecha (recuerda que se considera lado derecho al que está a la
derecha en primera persona, normalmente lo vemos en segunda persona así que el lado derecho
lo vemos a la izquierda) y después al ventrículo derecho, que la bombea por las arterias
pulmonares a los pulmones para oxigenarse. La sangre oxigenada vuelve por las venas
pulmonares a la aurícula izquierda, que la pasa al ventrículo izquierdo el cual bombea la
sangre ya oxigenada de nuevo hacia el cuerpo por la arteria aorta. Llamamos a esto respiración
doble, ya que la sangre pasa dos veces por el corazón.
En el corazón y venas no hay la misma presión en los dos lados: las venas y lado
derecho tienen mucha menor presión que las arterias y lado izquierdo del corazón, ya que uno
tiene que impulsar mucha menos distancia que el otro (el lado derecho solo a los pulmones). Por
ello, el lado izquierdo posee una pared más gruesa que el derecho; y también por ello las venas y
arterias son distintas, pues sus formas están optimizadas para sus respectivas presiones.
6) LA CIRCULACIÓN FETAL
La circulación en fetos es muy distinta a como es en los bebés nacidos. El obstáculo que
debe superar el feto es la incapacidad de sus pulmones de obtener oxígeno, por lo que debe
ser el cordón umbilical el que le proporcione sangre oxigenada al feto.
El trayecto normal sería: llega sangre desoxigenada por la vena cava inferior y superior,
que es liberada a la aurícula derecha y luego al ventrículo derecho, que lamanda a los pulmones,
que la oxigenan completamente y la mandan a la aurícula izquierda por las venas pulmonares. De
ahí pasa al ventrículo izquierdo y el ventrículo la bombea por la arteria aorta que la distribuye por
el cuerpo hasta perder todo el oxígeno y volver a repetir.
Se debe hacer primero una distinción muy importante: en el feto las dos aurículas están
conectadas entre sí por el foramen oval, un agujero, no un tabique completo como el de un
corazón maduro.
Diferencia del corazón fetal y normal (por Jaime Herreros)
En el feto, la vena cava inferior no lleva sangre desoxigenada, sino oxigenada gracias a
la vena umbilical procedente de la placenta. Así la sangre oxigenada entra a la aurícula derecha,
y allí se mezcla con sangre desoxigenada que llega de la vena cava superior. La sangre con
escaso oxígeno pasa al ventrículo derecho y es mandada a los pulmones, donde pierde incluso
más oxígeno, y vuelve por las venas pulmonares a la aurícula izquierda, donde se mezcla con
la sangre bien oxigenada de la aurícula derecha (recuerda que están conectadas) y pasa al
ventrículo izquierdo, que la bombea a la aorta y así a todo el cuerpo, perdiendo más y más
oxígeno y finalmente volviendo; parte va a la vejiga y luego a la placenta por las arterias
umbilicales; y parte vuelve al hígado, donde se mezcla con el 50% de la sangre oxigenada de la
vena umbilical (la otra mitad pasa directamente al corazón sin mezclarse gracias a un “puente”
sobre el hígado llamado ducto venoso) y así se repite el ciclo.
Además, para no mandar demasiada sangre a los pulmones poco desarrollados y
sobrecargarlos, hay un ducto arterioso que manda parte de la sangre de la arteria pulmonar a
la vena aorta. Cabe destacar también que los fetos necesitan de mucha menos sangre oxigenada
que un humano adulto, por lo que les sirve llevar solo sangre bien oxigenada a la cabeza, cuello y
brazos por las tres arterias que salen directamente de la aorta, y al resto del cuerpo llevar sangre
solo moderadamente oxigenada.
Al completarse el desarrollo del feto y nacer, no necesita que una vena umbilical le
proporcione oxígeno, pues puede respirar y oxigenar sangre por sí mismo. Las estructuras que
adaptaban al feto se transforman: el foramen oval se cierra y se convierte en un tabique
completo, la fosa oval; la vena umbilical se oblitera y se vuelve el ligamento redondo del
hígado; el ducto venoso ya no tiene sentido sin vena umbilical, por lo que se vuelve ligamento
venoso; el ducto arterioso no es necesario, ya que los pulmones están desarrollados, así que a
lo largo de 3 meses se convierte en ligamento arterioso; las arterias umbilicales siguen usando
las porciones proximales, que llegan hasta la vejiga, y pasan a llamarse arterias vesicales;
mientras que las porciones distales, de la vejiga a la placenta (pasando por el ombligo), se
obliteran, cortamos la parte exterior y transformamos la interior en el ligamento umbilical medial,
entre el ombligo y la vejiga.
7) EL SISTEMA LINFÁTICO
El sistema linfático es el encargado de mantener los líquidos corporales en equilibrio además
de defender al cuerpo de posibles enfermedades infecciosas. Este se ve compuesto por la linfa
(líquido incoloro que tiene un plasma parecido al de la sangre y además tiene glóbulos blancos
“leucocito” que son los responsables de que el cuerpo tenga defensa) y los vasos por la que esta
se transporta por todo el cuerpo. Este sistema solo lo poseen los animales vertebrados. Otras
funciones de este sistema son devolver el líquido tisular al torrente sanguíneo y recoger las grasas
de la digestión.
El sistema linfático posee una estrecha relación con el sistema circulatorio ya que el
segundo se encarga de transportar las células de mayor importancia del sistema linfático: los
linfocitos. Los linfocitos son leucocitos de función inmunitaria, de los cuales hay dos tipos:
Linfocitos B, que generan anticuerpos contra infecciones; y linfocitos T, que realizan la respuesta
inmune y tienen subtipos especializados en tareas, como las NK (natural killer) que destruyen
células infectadas.
Otras estructuras del sistema linfático que merecen protagonismo son los ganglios. Estos
ayudan al cuerpo a combatir enfermedades atrapando a virus y microbios que puedan
provocarlas. Están repartidos por todo el cuerpo y su función, además de producir glóbulos
blancos, es filtrar la linfa de sustancias extrañas para destruirlas. Muchos ganglios linfáticos están
distribuidos en la zona de la cabeza y el cuello, se suelen hinchar los mencionados y también los
colocados en las axilas y en el área de la ingle.
8) EVOLUCIÓN DEL SISTEMA CIRCULATORIO
La complejidad de los sistemas circulatorios ha aumentado y los rasgos evolutivos
característicos son el aumento de cavidades del corazón, hasta llegar a un sistema de dos
circuitos como en las aves y mamíferos. (véanse los cambios en la tabla y compárense las
características en el Punto 4.
Abierto Cerrado Simple Doble Comple
to
Incompl
eto
Corazó
n
ventral
Corazó
n
dorsal
INVERT
EBRAD
OS
Molusco
s no
cefalópo
dos y
artrópod
os
O O O O
Molusco
s
cefalópo
dos y
anélidos
O O O O
VERTEB
RADOS
Peces O O O O
Anfibios
y reptiles
no
cocodrili
anos
O O O O
Cocodril
os, aves
y
mamífer
os
O O O O
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