Biología, la vida en la tierra con fisiología TOMO 02-páginas-38

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Circulación 6 2 3
artorto pulm onar 
(al pulm ón izquierdo)
artería pulm onar — 
(a i pulm ón dorocho)
venas pulm onares 
(dei pulm ón izquierdo)
venas p u lm on ares*^ 
(d e l pulm ón derecho)
vontrtcuio izquierdo
m is a r lo m ás 
del ventrículo ¡ierdo
A R G U R A 32*3 E l co ra z ó n h u m a n o , su s v á lv u la s y v a s o s sa n g u fn e o s la pared muscular del ventrículo 
izquierdo es más gruesa que la d e l derecho porque debe bombear la sangre a todo el cuerpo. Válvulas semilunares 
de un solo sentido separan la aorta del ventrículo izquierdo, y la arteria pulmonar del ventrículo derecho. Las 
válvu las auriculoventrlculares separan cada aurícula de su ventrículo correspondiente.
E s t u d io d e c a s o c o n t i n u a c i ó n
Correr con el corazón
l a insuficiencia cardiaca e s e l resultado frecuente y 
potencialmenie fatal de la cardlomlopatía dilatada. Ocurre cuando 
ei corazón no hace que circule suficiente sangre para cubrir las 
necesidades d e l organismo. A menudo, el ventrículo izquierdo 
dilatado y debilitado no puede bombear hacia fuera toda la 
sangre oxigenada q ue recibe d e los pulmones. Com o resultado, 
t i sangre regresa a las venas pulmonares, lo que aumenta la 
presión arterial e n los pulmones. E s u presión hace que la sangre 
fluya a través de las paredes d e los capilares pulmonares (vasos 
sanguíneos diminutos con paredes delgadas) y a los espacios 
de aire en los pulmones. Com o sucede con e l ahogamiento, 
e l liquido en los pulm ones evita q ue la cantidad adecuada de 
oxígeno llegue a la sangre q ue circula por los pulmones.
Las válvulas m antienen la dirección 
del flu jo sanguíneo
C uando los ventrículos se contraen, la sangre debe salir a través de 
Lis arterías, s in regresara las aurículas; de igual form a, la sangre que 
entra e n las arterias tam poco debe regresar a los ventrículos oian- 
d> el corazón se relaja, la s vá lvu las e n u n solo sentido m antienen 
la d irección del flujo sanguíneo (uúnse las flguras 32-3 y 32-5). La 
presión en u n a d irección las ab re con facilidad, pero la presión 
invertida las ob liga a cerrarse. Las v á lv u la s a u r ic u lo v e n tr lc u la re s 
p erm iten que la sangre fluya d e las aurículas hacia los ventrículos,
m ás n o a la inversa. Las v á lv u la s s e m ilu n a re s (té rm in o de origen 
la tín que significa vá lvu las 'e n m ed ia lu n a ', por su fo n n a ) per­
m iten que la sangre en tre e n la arteria p u lm on ar y e n la aorta al 
contraerse los ventrículos, y al m ism o tiem p o ev itan q ue la sangre 
* regrese cuando éstos se relajan.
E l m úsculo card iaco sólo está presente 
en el corazón
l a m ayor pane d e l corazón está con form ada d e u n t ip o d e m úscu lo 
especializado: e l m ú scu lo c a rd ia c o , q ue só lo se encuentra e n ese 
órgano. C ad a cé lu la d e l m úscu lo cardiaco es pequeña, ram ificada y 
presenta u n grupo o rdenado d e cadenas d e proteínas q ue le dan un 
aspecto estriado ( F I G U R A 3 2 - 4 ; ufase tam b ién la figura 31-0b). la s 
célu las del m úscu lo cardiaco están un idas entre s í m ediante d isco s 
In te rc a la d o s , los cuales parecen bandas entre las célu las. A q u í, las 
m em branas celulares adyacentes están un idas en tre s í p o r m ed io 
de desm osom as (ufase la figura 5-17 a), que evitan q ue las fuertes 
contracciones cardiacas separen las célu las m usculares. Los discos 
intercalados tam b ién contienen un iones que p erm iten q ue las se­
ñales eléctricas desencadenadas por las contracciones se extiendan 
en form a directa y ráp ida d e un a cé lu la m uscu lar a las adyacentes, 
la to provoca que las regiones interconectadas d e l m úscu lo cardia­
co se contraigan d e m anera casi s incronizada.
Las contracciones coordinadas de las aurículas 
y los ventrículos producen el ciclo cardiaco 
EJ corazón h u m a n o late a lrededor d e 100 m il veces a l d ía . D e h e ­
cho, cada la t id o del corazón es un a serie de eventos coordinados.
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6 2 4 A n a t o m ía y ( B i o l o g í a a n im a l
Los d isco s in tercalados 
q ue contienen desm osom as 
y un iones Juntan los cé lu las 
d el m úscu lo card iaco 
ad yacen tes
A R G U R A 32*4 L a e s tru c tu ra d e l m ú scu lo c a rd ia c o las
células del músculo cardiaco están ram ificadas y tos d iscos 
intercalados unen las célu las adyacentes.
P R E G U N T A 9 un músculo se ejercita e n forma regular, aumenta 
su tamaño. ¿Po r qué la frecuencia cardiaca e n reposo d e un atleta 
con buena condición física e s m ás lenta q ue la d e una persona 
menos activa?
q ue se conocen co m o d d o c a rd ia c o (F IG U R A 32-5). D urante 
cada d d o , las dos aurículas se con traen p rim ero e n s in c ro n ía para 
vac iar s u co n ten id o e n los ventrícu los. U n a fra cd ó n de segundo 
m is tarde, los dos ven trícu los se con traen de m anera sim ultánea, 
o b ligand o a q ue la sangre pase a las arterias q ue sa len del cora­
zón . Después, las aurículas y los ventrícu los se re lajan b revem en­
te antes de que se repita el a c lo card iaco . Hn u n a persona típ ica 
en reposo, e l d d o ocurre e n m enas d e u n segundo (a lreded o r d e 
7 0 veces p o r m in u to ). E l a c lo card iaco genera las fuerzas m edidas 
a l to m a r la p resión arte ria l (R G U R A 32-6). La p re s ió n d s tó llc a 
( la m ás a lta de la s dos lecturas) se m id e d u ran te las contracciones 
ventriculares y la p re s ió n d la s tó llc a e s la p res ión m ín im a e n las 
arterias cu an d o el corazón descansa en tre contracdones.
U n a lectura d e la p resión arterial m e n o r a 120/80 se consi­
dera sa ludab le, y un a p res ión d e 140/90 o m ayor se d e f in e co m o 
presión arte ria l a lta . La presión arte ria l a lta , o h ip e rte n s ió n , se 
debe a la co n s tricd ó n d e la s arterias pequeñas, lo cu a l a su vez 
causa un a resistencia al f lu jo sanguíneo y tensión sobre el cora­
zón. A lg u nas personas t ien e n tendencia genética a la h iperten ­
sión , au n q u e ésta tam b ién se aso d a al tab aqu ism o , la obesidad, 
la fa lta d e e je rc id o , u n a lto co n su m o d e a lcoh o l, el estrés y el 
enve jedm ien to . La presión arterial alta, a su vez, co n trib uye al 
'e n d u re d m ie n to d e las arterias*, descrita m ás ad e lan teen 'G u a r ­
d ián de la sa lu d : ¿C ó m o reparar corazones en fe rm os?, e n las p á ­
ginas 6 3 2 y 633.
Los im pulsos eléctricos coord inan la secuencia 
de las contracciones de las cavidades cardiacas 
l a con tracrión d e l corazón se in id a y coord ina p o r u n m arcapa- 
so«, q ue es un grupo d e células esperializadas del m úscu lo cardiaco 
q ue produce señales eléctricas espontáneas a u n ritm o regular. El 
m arca pasos cardiaco es e l n o d o s in o a u r ic u la r (S A ). loca lizado en 
la pared superio r d e la aurícula derecha (F IG U R A 32-7). la s un iones 
que en lazan las célu las cardiacas adyacentes p erm iten q ue las seña­
les eléctricas d e l no d o S A pasen con libertad y rap idez a las células 
conectaras del m úscu lo cardiaco y luego p o r toda la aurícula.
D u ran te e l d e lo card iaco , la au rícu la p rim ero se contrae 
y v a d a el co n ten id o e n los ventrícu los, luego se vuelve a llenar 
m ientras los ven trícu lo s se con traen . Pa ra q ue esto suceda se n e ­
cesita u n a pequeña dem ora en tre las co n tracd o n es au ria tla res y 
w n tr io lla re s . ¿C ó m o se logra? Prim ero , el n o d o S A in ic ia una 
onda d e con tracc ión (F IG U R A 32-7 O ) q ue pasa por las aurículas 
derecha e izqu ierda, las cuales se con traen e n s in c ro n ía (F IG U ­
RA 32-7 O ) . Luego , la señal llega a un a barrera d e te jidoe léctri­
cam ente n o excitable e n tre las au rícu las y los ven trícu los . A qu í, 
la exd tac ió n se canaliza a través d e l n o d o a u r ic u lo v e n tr ic u la r 
(A V ), u n a pequeña m asa d e célu las m uscu la resesperia lizadas lo ­
calizadas e n e l p iso d e la au rícu la derecha (F IG U R A 32-7 © ) . El
O L a s au rícu las so contraon © Luego, tos ventrícu los se contraen © 0 cfcto finaliza cuando
y la sangre p asa a tos ven trícu los y la sangro p asa por tas arterías a tos d coraztín s e retaja
pulm ones y a l resto del cuerpo
A FIGURA 32-5 E l d d o cardiaco
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C i r c u l a c i ó n t T H 7 r r * y | 6 2 5
< F IG U R A 32-6 M e d ic ió n d e la p res ió n a r te r ia l Primero, se Infla 
la perilla d e presión hasta que la presión cierra la arteria principal del 
brazo, impidiendo el flujo de sangre; luego, esta presión se reduce 
de manera gradual. AJ escuchar por primera ve z las pulsaciones 
rítmicas de la sangre a travos del estetoscopio, las contracciones del 
ventrículo izquierdo liberan la presión en la perilla y la sangre vuelve 
a fluir. Esta presión se registra como la lectura superior (y más alta): 
la presión sistóllca. Después, la presión de la perilla disminuye aún 
más hasta que no se escuchan las pulsaciones. Indicando que la 
sangre fluye e n forma continua a través de la arteria. Es decir, 
la presión entre las contracciones ventriculares es adecuada para 
liberar la presión de la perilla, ¿ s u e s la lectura más baja: la presión 
dlastóllca. Los números están e n milímetros d e mercurio, una medida 
estándar de presión, que um blén se utiliza e n los barómetros.
im p u lso es co n d u c id o len tam en te al n o d o A V , q ue pospone por 
u n m o m e n to la con tracc ión ventricu lar. Esta d em o ra d a t iem p o a 
la au rícu la para co m p le ta r la transferencia d e la sangre a los ven ­
trícu los an tes de q ue com ience la contracción ventricu lar.
D esde e l no d o A V , la señal d e con tracc ión se extiende a lo 
largo d e co n d u c io s especia lizados d e fib ras m usculares d e co n ­
d ucc ión ráp ida, em pezando c o n el r a d m o grueso d e fib ras llam a­
d o fascículo au ricu lo ivn tn cu la r [fascículo A V ), q ue e n v ía ram ifica ­
ciones a la parte in fe rio r d e am bos ven trícu lo s (F IG U R A 32-7 © ) . 
Aqu í, el h a z d e fib ras se ram ifica m ás y se d esarro llan las fib ras de
O U n a señ a l e léctrica 
del nodo sinoauricular 
(SA ) in ic ia una 
contracción auricular B te jido n o excitab le 
separa las au rícu las 
do los vontrícu los
0 L a señal en tra a i nodo 
aurieuloventrteular (AV), 
cjjo la transm ito b a c ía ol 
fascícu lo AV con un a ligera 
dem ora
R jrldn Je
O La señal v ia ja a través d e las
ram ificaciones del fascícu lo AV ___
hasta la b ase d e lo s ventrícu los
© Las fib ras d e Purtdnje 
fransm iton ia señ a l a las cé lu las 
del m úscu lo ca rd iaco ventricular, 
<*ic p rovocan uno con tracción 
oscondonto desde la baso
A RG U RA 32-7 E l m arca pasos del corazón y sus conexiones
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6 2 6 A i u i o m ú y f i s io l o g ía a n im a l
Pu rk in je que transm iten la se íla l a las cé lu las del m ú scu lo cardiaco 
c ircundan les; de esta m anera se e n v ía un a o n d a d e con tracc ión 
desde la base de los ven trícu lo s h a d a la s paredes ventricu lares 
(F IG U R A 32-7 O ) . Esto o b lig a a q ue la sangre suba hasta la artería 
p u lm o n a r y la aorta.
H a y varios trastornos que pueden interferir con la com pleja 
* r i e d e eventos q ue producen la frecuencia cardiaca normal. S i el 
marca pasos falla (o s i otras áreas del corazón se vuelven m ás exri- 
tables y usurpan la función d e l m arcapasos), se pueden presentar 
contracciones débiles, ráp idas y descoordinadas, co n d id ó n conod- 
d a co m o f i b r i l a c k i n . l a fib rilad ón d e los ventrícu los es casi m ortal, 
ya q ue e l m úsculo se estremece y no b om b ea la sangre, l a fibrila­
d ó n se puede tratar con una m áquina dcsfibriladora q ue ap lica una 
descarga eléctrica e n e l corazón a fin d e sincronizar la contracdón 
de las células musculares ventriculares. S i funciona, este tratam iento 
perm ite q ue e l m arcapasos retom e su lú n d ó n coord inadora normal.
E l sistem a nervioso y las horm onas influyen 
en la frecuencia cardiaca
l a Irecuenda cardiaca se s in ton iza b ien co n e l n ive l d e actividad 
del cuerpo, y a sea q ue corras para llegar a un a clase o encestes un 
ba ló n b a jo el So l. Por s í m ism o, e l m arcapasos del n o d o S A m an ­
tendría un ritm o co n tin uo d e casi 100 latidos por m inu to . S in 
em bargo, los im pu lsos nerviosos y las ho rm o n as alteran e n gran 
m edida la ftecuenria cardiaca. En u n in d iv id u o e n reposo, la acti­
v idad d e l sistem a nerv io so parasim pático , q ue regula los sistemas 
corporales duran te los periodos d e descanso (léanse las páginas 
743 a 745 ), desacelera la frecuencia cardiaca hasta cerca d e 70 la ­
tidos por m in u to (este índ ice d e reposo suele ser m ás bajo e n los 
atletas). C u an d o e l e je rc id o o el estrés exigen m ás flu jo sanguíneo 
a los m úsculos, e l sistem a nerv io so sim pático, q ue prepara e l cuer­
p o para un a ac rión d e em ergenda, acelera la ftecuenria cardiaca.
32.3 ¿Q U É E S LA S A N G R E ?
la sangre — a veces llam ada 'r ío de v id a *— tien e dos com ponentes 
principales: ( 1 ) un líq u id o , llam ad o p l a s m a , q ue com prende cerca 
d e 5 5 % del vo lu m e n d e la sangre y ( 2 ) la parte basada e n células 
(glóbulos rojos, g lóbulos b lancos y p laquetas) q ue se encuentran
Estudio de caso c o n t i n u a c i ó n
C o rre r co n el corazón
H ay m uchas m ás personas e n las lis tas de espera para un 
trasplante d e corazón q ue donadores, y un corazón donado 
puede perm anecer sano tan sólo de 5 a 6 horas durante su 
traslado, d e m odo q ue no puede llegar m uy lejos. Com o 
resultado, m uchas personas m ueren m ientras esperan un 
trasplante. S in em bargo, para a lgunas un d ispositivo de 
asistencia vontrlcu lar (D A V ) ayuda a que un corazón con falla 
realice su trabajo durante el tiem po suficiente para lograr un 
trasplante. Fsta bom ba eléctrica, im plantada en el abdomen 
del paciente, recoge la sangre a través de un tubo Insertado 
en el ventrículo izquierdo. Sem ejante a la frecuencia card iaca 
normal, el DAV bom bea sangre hacia la aorta.
En 2006, D Thana Simmons. de 14 arios d e edad (quien, al 
igual que Donakl Arthur, estaba a punto de morir debido a una 
cardiomiopatia dilatada), recibió un trasplante d e corazón, pero 
el corazón d e l dañador falló y fue extirpada dos días después. El 
cirujano de Sim m ons, e l doctor Marco Rlccl, creó dos "ventrículos' 
cardíacos sustitutos con una tela especial y conectó cada uno de 
ellos a un DAV separado. Durante los siguientes 118 d ías —hasta 
que se encontró otro corazón donado— , Simmons sobrevivió sin 
corazón, manteniéndose vfva gracias a este ingenioso aparato.
suspendidas e n el p lasm a y constituyen a lrededo r d e 4 5 % del v o ­
lum en d e la sangre e n los hom bres y 4 0 % e n las mujeres (F IG U R A
32-8). U n a persona p rom ed io tiene a lrededo r d e 5 litros de sangre, 
d e m o do que s i donas 473 m ililitro s darías só lo cerca d e 1 0 % del 
total de tu sangre. Los com ponentes sanguíneos se inc luyen e n el 
resum en de la Tabla 32-1.
E l plasm a es principalm ente agua en la que se 
disuelven proteínas, sales, nutrim entos y desechos
A unque la con form ación d e l p lasm a e s casi 9 0 % agua, este líq u id o 
transparente de co lo r am a rillo c la ro contiene m ás d e 1 0 0 tipos de 
m oléculas diferentes. Elp lasm a transporta horm onas, proteínas, 
nutrim entos y desechos celulares, co m o e l d ió x id o d e carbono. 
Asim ism o, con tiene un a variedad de iones; a lgunos m an tienen el
f e ) E r i t r o c i t o s ( g l ó b u l o s r o j o s ) f e ) L e u c o c i t o s ( g l ó b u l o s b l a n c o s ) ( c ) P l a q u e t a s f o r m a d o r a s d e m e g a c a r i o c i t o s
A F IG U R A 32-8 T ip o s d e c é lu la s sa n g u ín e a s (a) Esta micrografia de electrones con colores falsos 
muestra con claridad la forma de disco b icóncavo de los glóbulos rojos, ( b ) Esta fotografía compuesta de 
glóbulos blancos teftldos muestra sus cinco tipos diferentes, ( c ) Las plaquetas son piezas de citoplasma 
envueltas e n membranas; las que aquí se muestran se acumulan para formar un solo megacarioclto. 
P R E G U N T A ¿Por qué la deficiencia de hierro en la d icta provoca anem ia (muy pocos glóbulos rojos para 
proporcionar el oxigeno adecuado)?
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