Términos biológicos

El Sistema circulatorio humano: ¿Cómo funciona?

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Presión arterial en las arterias. en los capilares en las venas Los intercambios entre la sangre y las células El control del capilar Camas Control local en el capilar Camas Choque La regulación de la presión arterial por hormonas El Riñón El Corazón

Todas las funciones del sistema circulatorio se producen en los lechos capilares. El resto del sistema consiste en dos bombas (en el corazón) y de fontanería asociada:

• arterias
• sus ramas terminales, las arteriolas
• venas
• y sus afluentes, las vénulas .

Enlace a una discusión ilustrada de la anatomía del sistema circulatorio humano.

Presión arterial

La sangre se mueve a través de las arterias, arteriolas y capilares debido a la fuerza creada por la contracción de los ventrículos.

La presión sanguínea en las arterias.

El aumento de la sangre que se produce en cada contracción se transmite a través de las paredes elásticas de todo el sistema arterial donde puede ser detectada como la del pulso . Incluso durante el breve intervalo cuando el corazón está relajado - llamado diástole - todavía hay presión en las arterias. Cuando el corazón se contrae - llamado sístole - la presión aumenta.
La presión arterial se expresa con dos números, por ejemplo 120/80.
La primera es la presión durante la sístole. La unidad de medida es el torr , en este ejemplo, la presión equivalente a la producida por una columna de mercurio de 120 mm de alto. El segundo número es la presión en la diástole.
Aunque la presión de sangre puede variar en gran medida en una, alta presión continua individuo - especialmente la presión diastólica - puede ser el síntoma o causa de una variedad de dolencias. El término médico para la presión arterial alta es la hipertensión .

La presión sanguínea en los capilares

La presión de la sangre arterial se disipa en gran medida cuando la sangre entra en los capilares. Los capilares son diminutos vasos con un diámetro casi la de un glóbulo rojo (7,5 micras). Aunque el diámetro de un solo capilar es bastante pequeña, el número de capilares suministrados por una sola arteriola es tan grande que el área de sección transversal total disponible para el flujo de sangre aumenta. Por lo tanto, la presión de la sangre a medida que entra en los capilares disminuye.

La presión sanguínea en las venas

Cuando la sangre sale de los capilares y entra en las vénulas y venas, poca presión se mantiene a la fuerza a lo largo. Sangre en las venas bajo el corazón se ayudó a volver hasta el corazón por la bomba muscular . Esto es simplemente el efecto de compresión de contraer los músculos de las venas que se ejecutan a través de ellos. Flujo unidireccional al corazón se logra por medio de válvulas dentro de las venas.

Los intercambios entre la sangre y las células

Con raras excepciones, nuestra sangre no entra en contacto directo con las células que nutre. Cuando la sangre entra en los capilares que rodean un espacio de tejido , una gran fracción de que se filtra en el espacio de tejido. Es esta intersticial o líquido extracelular ( ECF ), que lleva a las células de la totalidad de sus necesidades y se lleva sus productos. El número y la distribución de los capilares es tal que probablemente no celular es cada vez más lejos de 50 micras, de un capilar.

Enlace (cortesía de Keith R. Porter) para una micrografía electrónica (52K) que muestra la intimidad de un capilar y las células musculares del corazón adyacentes.

Cuando la sangre entra en el extremo arteriola de un capilar, que todavía se encuentra bajo presión (aproximadamente 35 torr) producido por la contracción del ventrículo. Como resultado de esta presión, una cantidad sustancial de agua y algunas proteínas plasmáticas filtran a través de las paredes de los capilares en el espacio de tejido .
Por lo tanto líquido, llamado líquido intersticial , es simplemente el plasma sanguíneo menos la mayor parte de las proteínas. (Tiene la misma composición y se forma de la misma manera como el filtrado néfrico en los riñones).
El fluido intersticial baña las células en el espacio de tejido y sustancias en la que puede entrar en las células por difusión o transporte activo . Sustancias, como dióxido de carbono, pueden difundirse fuera de las células y en el fluido intersticial.
Cerca del extremo venoso de un capilar, la presión de la sangre se reduce en gran medida (a aproximadamente 15 torr). Aquí otra fuerza entra en juego. Aunque la composición de fluido intersticial es similar a la del plasma sanguíneo, que contiene una concentración más pequeña de las proteínas que el plasma y por lo tanto un poco mayor concentración de agua. Esta diferencia establece una presión osmótica .Aunque la presión osmótica es pequeño (~ 25 torr), es mayor que la presión de la sangre en el extremo venoso del capilar. En consecuencia, el fluido vuelve a entrar en el capilar aquí.
El primero de los cuatro gráficos (a) muestra esta relación equilibrada en el lecho capilar; los otros muestran lo que ocurre cuando se altera el sistema.

Las relaciones de presión en los capilares. P A = la presión arterial al final de la arteriola capilar. P V = la presión arterial al final de la vénula capilar. La línea horizontal representa la presión osmótica de la sangre. Cuando la presión arterial es mayor que la presión osmótica, filtración de fluido intersticial se produce (flechas que apunta hacia abajo). Cuando la presión de la sangre es menor que la presión osmótica, reabsorción del líquido intersticial se produce (hasta flechas). (a) La situación normal. La filtración y absorción son el equilibrio. (b) El resultado de la dilatación de las arteriolas. P A aumenta y el espacio del tejido convierte engorged con el líquido intersticial. (c) Resultado de la constricción de las arteriolas. P A disminuye y el fluido intersticial se retira del espacio de tejido. (d) Resultado de una concentración baja de proteína en la sangre (como ocurre durante la desnutrición prolongada). Debido a la presión osmótica reducida (línea horizontal inferior), el líquido se acumula en los espacios de los tejidos resulta en edema .

El control del capilar Camas

Un ser humano adulto se ha estimado a tener unos 60.000 millas (96.560 kilometros) de los capilares con una superficie total de unos 800 a 1.000 m ² (un área mayor que tres canchas de tenis). El volumen total de este sistema es de aproximadamente 5 litros, el mismo que el volumen total de sangre. Sin embargo, si los vasos del corazón y los grandes se mantendrán lleno, todos los capilares no pueden ser llenados a la vez. Así que una redirección permanente de sangre de un órgano a otro se lleva a cabo en respuesta a las cambiantes necesidades del cuerpo. Durante el ejercicio vigoroso, por ejemplo, lechos capilares en los músculos esqueléticos abiertas a expensas de los que están en las vísceras. Lo contrario ocurre después de una comida pesada.
La tabla muestra la distribución de la sangre en el cuerpo humano en reposo y durante el ejercicio vigoroso. Tenga en cuenta el aumento de suministro de sangre a los órganos de trabajo (músculos esqueléticos y corazón). El aumento del suministro de sangre a las ayudas de la piel en la disipación del calor producido por los músculos [ Más ]. Tenga en cuenta también que el suministro de sangre al cerebro se mantiene constante. El flujo de sangre total durante el ejercicio aumenta debido a un latido del corazón más rápido y también un mayor volumen de sangre bombeada en cada latido.

	Flujo sanguíneo ml / min
	En Reposo	Durante extenuante ejercicio
Corazón	250	750
Riñones	1200	600
Los músculos esqueléticos	1000	12,5000
Piel	400	1900
Vísceras	1400	600
Cerebro	750	750
Otro	600	400
Total	5600	17500

Las paredes de las arteriolas están encerradas en el músculo liso . La constricción de las arteriolas disminuye el flujo de sangre hacia los lechos capilares que suministran mientras que la dilatación tiene el efecto contrario. En momentos de peligro o de otro estrés, por ejemplo, las arteriolas que suministran los músculos esqueléticos se dilatan mientras que el diámetro de los que abastezcan a los órganos digestivos disminuirá. Estas acciones se llevan a cabo por

• el sistema nervioso autónomo .

  Enlace a una discusión sobre el sistema nervioso autónomo

• controles locales en los lechos capilares

Control local en el capilar Camas

• El óxido nítrico ( NO ) es un potente dilatador de las arterias y arteriolas.
  • Cuando las células endoteliales que recubren estos vasos son estimulados, se sintetizan óxido nítrico. Se difunde rápidamente en las paredes musculares de los vasos que causan que se relajen.
  • Además, como la hemoglobina en los glóbulos rojos libera su O ₂ en los tejidos de forma activa-que respiran, el pH baja [ Enlace ] hace que se libere también NO que ayuda a dilatar los vasos para satisfacer la creciente necesidad de los tejidos.
  Nitroglicerina, que a menudo se prescribe para reducir el dolor de la angina de pecho , lo hace mediante la generación de óxido nítrico, que relaja las paredes de las arterias y arteriolas. El medicamento con receta sildenafil citrato (" Viagra ") hace lo mismo para los vasos que suministran sangre al pene. Los efectos de estos dos fármacos son aditivos y el uso de ellos juntos podría precipitar una caída peligrosa de la presión arterial.
  

  Enlace a la página dedicada a las muchas funciones fisiológicas de óxido nítrico.

• Las células donde la infección u otro daño se está produciendo sustancias de liberación como la histamina que dilatan las arteriolas y por lo tanto aumentar el flujo sanguíneo en la zona. [ Enlace a la discusión de la inflamación. ]
• En la mayor parte del cuerpo, el flujo de sangre a través de un capilar es controlado por la arteriola suministrarlo. En el cerebro, sin embargo, otro mecanismo participa. El grado de contracción de los pericitos , células que rodean el capilar, también ajusta el flujo de sangre a través del capilar. Los cambios en la actividad cerebral visto por tales procedimientos de imagen como la resonancia magnética funcional y PET scans probablemente están influenciados por la actividad de pericitos.

Choque

En algunas circunstancias, lechos capilares pueden abrir sin que otros cierran en compensación. Aunque el volumen de sangre se mantiene sin cambios, la presión arterial disminuye abruptamente como sangre se acumula en los lechos capilares. Si descargas sin tratamiento suele ser mortal.
Choque también puede ser resultado de una hemorragia grave. El corazón no puede bombear tanta sangre como que recibe. Si insuficiente de sangre regrese al corazón, su salida - y por lo tanto la presión arterial - gotas. Los tejidos no reciben suficiente oxígeno. Esto es especialmente crítico para el cerebro y el corazón mismo. Para hacer frente al problema, arteriolas se contraen y cierran los lechos capilares - excepto los del cerebro y el corazón. Esto reduce el volumen del sistema y ayuda a mantener la presión arterial normal.
Vertebrados que respiran aire que pasan largos periodos de tiempo bajo el agua (por ejemplo, focas, pingüinos, tortugas y caimanes) emplean un mecanismo similar para asegurar que el suministro de oxígeno del corazón y el cerebro no se ve disminuida en serio. Cuando las inmersiones de los animales, el suministro de sangre al resto del cuerpo se reduce drásticamente para que lo que queda de oxígeno estarán disponibles para aquellos órganos que lo necesitan más: el cerebro y el corazón.

La regulación de la presión arterial por hormonas

El Riñón

Una de las funciones del riñón es monitorear la presión arterial y tomar medidas correctivas si se debe caer. El riñón hace esto mediante la secreción de la proteasarenina .

• La renina actúa sobre el angiotensinógeno , un péptido de plasma, escindiendo un fragmento que contiene 10 aminoácidos llamado
• angiotensina I .
• angiotensina I es escindida por una peptidasa secretada por vasos sanguíneos llamados enzima convertidora de angiotensina ( ACE ) - producir
• angiotensina II , que contiene 8 aminoácidos.
• angiotensina II
  • constriñe las paredes de las arteriolas de cierre abajo lechos capilares ;
  • estimula los túbulos proximales del riñón para reabsorber iones de sodio;
  • estimula la corteza suprarrenal para liberar aldosterona . La aldosterona hace que los riñones para reclamar aún más sodio y por lo tanto el agua [Debate ].
  • aumenta la fuerza de los latidos del corazón;
  • estimula la pituitaria para que libere la vasopresina .
  Todas estas acciones, que están mediados por su unión a receptores acoplados a la proteína G en las células diana, conducen a un aumento en la presión arterial .

Entre los medicamentos prescritos para el tratamiento de las personas con presión arterial alta (hipertensión) son Inhibidores de la ECA como quinapril ("Accupril" ®), ramipril ("Altace" ®), lisinopril ("Prinivil" ®); Bloqueadores del receptor de angiotensina - drogas como losartan y olmesartán (Benicar®) que interfieren con la unión de la angiotensina II a sus receptores (por ejemplo, en la corteza adrenal). Ca 2 + bloqueadores de los canales como felodipino (Plendil®) que inhiben la afluencia de los Ca 2+ iones que causan las paredes del músculo liso de las arteriolas se contraigan.

El Corazón

Un aumento en la presión arterial se extiende las aurículas del corazón. Esto desencadena la liberación de péptido natriurético atrial ( ANP ). ANP es un péptido de 28 aminoácidos. ANP reduce la presión sanguínea:

• relaja las arteriolas
• la inhibición de la secreción de renina y aldosterona
• la inhibición de la reabsorción de iones de sodio en los conductos colectores de los riñones.

Los efectos sobre el riñón reducen la reabsorción de agua por ellos aumentando así el flujo de orina y la cantidad de sodio excretado en ella (Estas acciones dan ANP su nombre: Natrium = sodio; uresis = orinar). El efecto neto de estas acciones es reducir la presión arterial al reducir el volumen del volumen de sangre en el sistema.

Sistema o aparato circulatorio
	El cuerpo humano es recorrido interiormente, desde la punta de los pies hasta la cabeza, por un líquido rojizo y espeso llamado sangre. La sangre hace este recorrido a través de un sistema de verdaderas “cañerías”, de distinto grosor, que se comunican por todo el cuerpo. La fuerza que necesita la sangre para circular se la entrega un motor que está ubicado casi en el centro del pecho: elcorazón, que es una bomba que funciona sin parar un solo segundo. Estos elementos, junto a otros que apoyan la labor sanguínea, conforman el Sistema o Aparato circulatorio El sistema o aparato circulatorio es el encargado de transportar, llevándolas en la sangre, las sustancias nutritivas y el oxígeno por todo el cuerpo, para que, finalmente, estas sustancias lleguen a las células. También tiene la misión de transportar ciertas sustancias de desecho desde las células hasta los pulmones o riñones, para luego ser eliminadas del cuerpo. El sistema o aparato circulatorio está formado, entonces, por la sangre, el corazón y los vasos sanguíneos.

La sangre La sangre es una compleja mezcla de partículas sólidas que flotan en un líquido. Ese líquido, amarillento y transparente,  se llama plasma, y las partículas sólidas que flotan en él son los llamados elementos figurados, que aparecen el dibujo a la derecha. Esta parte sólida es roja y está formada por glóbulos rojos, glóbulos blancos yplaquetas.

Glóbulos rojos: Son células que le dan el color rojo a la sangre y, a la vez, llevan el oxígeno desde los pulmones a todas las células del cuerpo, y el anhídrido carbónico desde las células hacia los pulmones.

Intercambio de oxígeno: Todas las células y tejidos del cuerpo necesitan recibir constantemente oxígeno para mantenerse vivos. Ese oxígeno lo extrae la sangre desde los pulmones (donde se acumula cuando inspiramos) y los glóbulos rojos lo distribuyen por todo el cuerpo. Al mismo tiempo, dejan el oxígeno y sacan de los tejidos el productos de desecho llamado anhídrido carbónico (o dióxido de carbono) para llevarlo a los pulmones y desde allí botarlo al exterior cuando expiramos.

Glóbulos blancos: Son células que pueden alterar su forma para desplazarse fuera del torrente sanguíneo y capturar los microbios.

Plaquetas: Son partes de células que intervienen en la coagulación de la sangre.

(Ver: Sistema hematopoyético)

La cantidad de sangre en el cuerpo debe mantenerse constante para que ésta realice su tarea con eficacia. Como las venas, arterias y capilares están por todo el cuerpo, también están expuestas a los accidentes que provocan sangramiento. Cuando la cantidad de sangre que sale por alguna herida es muy grande, hablamos de una hemorragia. En esos casos, como en las operaciones donde se requiere restablecer la cantidad de sangre, se recurre a las transfusiones, que consisten en inyectarle sangre a los heridos o pacientes directamente al organismo. Esa sangre está guardada en refrigeración y en bolsas como la que vemos a la derecha.

El corazón Es un órgano o bomba muscular hueca, del tamaño de un puño. Se aloja en el centro del tórax. Su única función es bombear la sangre hacia todo el cuerpo. Interiormente, el corazón está dividido en cuatro cavidades: las superiores se llaman aurículas, y las inferiores, ventrículos. La aurícula y el ventrículo derechos están separados de la aurícula y ventrículo izquierdos por una membrana llamada tabique. Las aurículas se comunican con sus respectivos ventrículos por medio de las válvulas.

Vasos sanguíneos Son las arterias, venas y capilares; es decir, los conductos por donde circula la sangre. Arterias: Son vasos de paredes gruesas. Nacen de los ventrículos y llevan sangre desde el corazón al resto del cuerpo. Del ventrículo izquierdo nace la arteria aorta, que se ramifica en dos coronarias, y del derecho nace la pulmonar. Venas: Son vasos de paredes delgadas. Nacen en las aurículas y llevan sangre del cuerpo hacia el corazón. Capilares: Son vasos muy finos y de paredes muy delgadas, que unen venas con arterias. Su única función es la de favorecer el intercambio gaseoso.

Trabajo del corazón y recorrido de la sangre El corazón está trabajando desde que comienza la vida en el vientre materno, y lo sigue haciendo por mucho tiempo más, hasta el último día. Para que bombee sangre hacia todo el cuerpo, el corazón debe contraerse y relajarse rítmicamente. Los movimientos de contracción se llaman movimientossistólicos, y los de relajación, movimientos diastólicos. La sangre sale del corazón a través de las arterias y se dirige hacia los pulmones. Allí recoge el oxígeno y regresa al corazón a través de las venas. El corazón la bombea hacia el resto del cuerpo, para llegar otra vez hasta él cargada de anhídrido carbónico y, así, ir nuevamente a los pulmones y volver a comenzar el ciclo.