Fisiología del aparato circulatorio
Características funcionales del aparato circulatorio
El aparato cardiovascular tiene las mismas funciones básicas descritas para la sangre ya que es el aparato donde ésta va a ser transportada:
- 1. Transporte de nutrientes a las células de los tejidos.
- 2. Transporte de productos de desecho metabólicos.
- 3. Participación en mecanismos homeostáticos como la regulación de la temperatura, regulación del equilibrio hídrico, etc.
- 4. Participación en la defensa y comunicación en el organismo, transportando células y moléculas de defensa y hormonas.
- 5. Participación en la reproducción al proporcionar el mecanismo de erección del pene. Estas importantes funciones se llevan a cabo por las dos piezas que componen este aparato: el corazón, que actúa como bomba impelente-aspirante, y una red de distribución constituida por los vasos sanguíneo.
1.1 Organización general del aparato circulatorio
1.1.1 El corazón
El corazón es un órgano muscular (miocardio), situado en el mediastino medio, cubierto en parte por los pulmones, que tiene como misión impulsar la sangre para ser distribuida a los tejidos. Tiene cuatro cámaras o cavidades, dos aurículas y dos ventrículos, separadas por un tabique muscular, y a su vez las aurículas están separadas de los ventrículos por un plano valvular: las válvulas aurículoventriculares. La sangre venosa procedente de la circulación de todo el cuerpo, vuelve al corazón por las venas cavas superior e inferior entrando por la aurícula derecha (AD). Por la vena cava superior ingresa la sangre que procede de la cabeza y los brazos y por la cava inferior la sangre que proviene del abdomen y las piernas. Esta sangre es pobre en oxígeno pues ha dejado parte de el en el organismo. Desde la aurícula, a través de una válvula (tricúspide) la sangre pasa a otra cámara del corazón, el ventrículo derecho (VD) y de aquí, a través de la válvula pulmonar, por la arteria pulmonar llega a los pulmones, donde se carga de oxígeno que tomamos en la respiración. La sangre, ya oxigenada, vuelve al corazón, a la aurícula izquierda (AI), por las venas pulmonares (dos izquierdas y dos derechas). Desde aquí, pasando por la válvula mitral, llega al ventrículo izquierdo (VI), que es el principal motor impulsor de la sangre hacia el resto del cuerpo, desde donde, a través de la válvula aórtica sale la sangre oxigenada para ser distribuida a los diferentes órganos. La función de las válvulas auriculoventriculares es la de evitar el reflujo hacia las aurículas cuando se produce la sístole ventricular. Las válvulas semilunares (aortica y pulmonar) realizan la misma función entre las arterias aorta y pulmonar y ventrículos en la diástole. La unidireccionalidad sanguínea se debe al sistema de válvulas. El corazón está envuelto por el pericardio que forma una cavidad membranosa en la que hay una pequeña cantidad de líquido (líquido pericárdico) que sirve de lubricante y amortiguador de los movimientos cardiacos. Esta superficie pericárdica tiene una parte de la membrana que envuelve el corazón (pericardio visceral), para luego hacer un repliegue formando el pericardio parietal. El pericardio además de facilitar la movilidad del corazón, actúa como sistema de control limitante para la distensión cardiaca que se produce con el llenado sanguíneo.
1.1.2 Sistema vascular
El sistema circulatorio constituido por las arterias y las venas, tiene una gran capacidad para adaptarse a las distintas necesidades del organismo.
Se distinguen dos circuitos, la circulación pulmonar, que va desde el VD hasta la AI pasando por el pulmón para oxigenar la sangre, y la circulación sistémica que se inicia en el VI y finaliza en la AD y distribuye la sangre al resto de los órganos del cuerpo. Desde el corazón (VI) la sangre sale por la arteria aorta que se va dividiendo en arterias más pequeñas hasta llegar a arterias microscópicas llamadas arteriolas, que son vasos de resistencia responsables de regular el flujo sanguíneo. Estas terminan en unos vasos muy finos llamados capilares, vasos de intercambio, que forman como una extensa red de distribución para todos los tejidos corporales. La sangre es recogida de los tejidos mediante los capilares venosos, red que va confluyendo en vasos venosos cada vez mayores constituyendo las vénulas, la confluencia de éstas, da lugar a venas mayores hasta formar las venas cava superior e inferior que conducen la sangre a la aurícula derecha del corazón. Las paredes de los vasos (arteria, arteriolas, capilares, vénulas y venas) esencialmente tienen la misma constitución:
- 1. Túnica íntima, constituida por células endoteliales, en contacto con la sangre.
- 2. Túnica media, formada por tejido muscular que contiene elastina y fibras de colágeno, y está rodeada en ambas caras por tejido elástico.
- 3. Túnica adventicia, capa de tejido conectivo, que tiene la misión de fijar el vaso sanguíneo en su sitio. Estos vasos se diferencian en el porcentaje de cada uno de los componentes, lo que proporciona las características particulares de funcionamiento a los diferentes vasos sanguíneos.
La pared arterial tiene gran cantidad de tejido elástico y muscular liso, lo que permite a la arteria cambiar su calibre (dilatarse y contraerse) adaptándose a la cantidad de sangre que transporta y facilitando la impulsión del bolo sanguíneo. Las arteriolas por su parte, a diferencia del resto de las arterias, tienen mayor proporción de tejido muscular y por ello se contraen ó se dilatan más intensamente regulando el flujo de sangre. Los capilares no tiene células musculares y su pared está compuesta solamente por el endotelio con una sola capa de células planas, rodeada por la membrana basal sobre la cual se sustentan. En general, la pared capilar es permeable dado que sus células tienen pequeños poros. Las venas se caracterizan por tener paredes finas, pero con células musculares que les permite aumentar o disminuir su calibre. Al ser poco consistentes, sus paredes se colapsan si están vacías aunque también pueden dilatarse mucho y aumentar su volumen varias veces, actuando como reservorio sanguíneo.
El sistema circulatorio está constituido por el sistema de la circulación sanguínea o sistema cardiovascular (SCV) y por el sistema de la circulación linfática o sistema linfático. Por estos sistemas circulan la sangre y la linfa respectivamente.
El sistema cardiovascular es de gran importancia ya que:
Posibilita la defensa del organismo y el transporte de diversas sustancias (como las sustancias nutritivas, las hormonas,los gases respiratorios y los deschos metabólicos) mediante el movimiento de la sangre como líquido circulante.
Sistema cardiovascular: está formado por el corazón y los vasos sanguíneos que son de tres tipos: arterias, capilares y venas. El líquido circulante es la sangre.
Corazón:es un órgano situado en la cavidad torácica ( en le centro y algo a la izquierda) entre los dos pulmones y por encima del diafragma.
Características internas
El corazón es un órgano muscular y cavitario; de forma cónica con un ápice redondeado y en posición anteroinferior izquierda y una base en posición posterosuperior derecha.
Las aurículas están separadas por el tabique interauricular, por lo que no se comunican entre sí. Los ventrículos están separados por el tabiqueinterventricular y tampoco se comunican entre sí.
Cada aurícula se comunica con el ventrículo respectivo mediante los orificios auriculoventriculares derecho e izquierdo, los cuales presentan válvulas.
El orificio aurículo-ventricular derecho presenta la válvula tricúspide (que tiene 3 hojas o valvas) y el izquierdo presenta la válvula bicúspide o mitral, con dos valvas.
Las válvulas bicúspide y tricúspide se abren hacia los ventrículos. Cuando estos se llenan de sangre y se contraen, estas válvulas se cierran y evitan el retroceso de la sangre hacia las aurículas.
Vasos que entran y salen del corazón
La sangre llega al corazón, específicamente a las aurículas o atrios mediante venas y sale de los ventrículos por arterias.
A la aurícula derecha la sangre llega por la vena cava superior, la vena cava inferior y por el seno coronario. A la aurícula izquierda la sangre llega por las 4 venas pulmonares.
La sangre sale del ventrículo derecho por la arteria o tronco pulmonar y del ventrículo izquierdo por la arteria aorta.
En el lugar de salida del corazón, las arterias aorta y pulmonar presentan válvulas llamadas semilunares o sigmoideas, con tres valvas en forma de media luna que se abren hacia las arterias respectivas.
Funcionamiento del corazón
La función del corazón es bombear la sangre hacia todo el organismo imprimiéndole determinada presión. La actividad contráctil del corazón es rítmica, lo que significa que, en cada intervalo de tiempo determinado, se repite una secuencia de eventos de diferente naturaleza, por lo que al hablar del funcionamiento del corazón se dice ciclo cardíaco.
El ciclo cardíaco se caracteriza porque tiene una duración de 0,8 s (si la frecuencia de contracciones cardíacas es de 72 latidos por minuto), ocurre de forma cíclica y presenta dos fases, la sístole (contracción) y la diástole (relajación), algunos autores incluyen una fase de pausa.
Como el funcionamiento del corazón es de forma cíclica, se puede explicar a partir de cualquier fase. Pero si se tiene en cuenta que en el ciclo cardíaco están involucrados diferentes eventos es conveniente explicarlos a partir de los eventos eléctricos ya que, como sabemos, en los tejidos excitables los eventos eléctricos preceden y causan los eventos mecánicos.
En el miocardio auricular (capa media del corazón constituida por tejido muscular cardiaco) los impulsos cardíacos provocan la contracción: sístole auricular, que se caracteriza por un aumento de la presión intraauricular que hace que la sangre que está llegando constantemente a las aurículas, pase a los ventrículos y termine de llenarlos ya que las válvulas bicúspide y tricúspide están abiertas. La sístole auricular dura aproximadamente 0,1 s y mientras ocurre, los ventrículos están en diástole.
Luego los impulsos cardíacos son conducidos a gran velocidad hacia la pared de los ventrículos y causan finalmente la contracción de ésta y la sístole ventricular. La sístole ventricular se caracteriza por un aumento progresivo de la presión intraventricular, cuando esta presión se hace mayor que la presión de las aurículas, se cierran las válvulas bicúspide y tricúspide, lo que produce el primer ruido cardíaco. La presión intraventricular continúa aumentando hasta que se hace mayor que la presión en las arterias aorta y pulmonar y se abren las válvulas semilunares o sigmoideas y la sangre sale por las arterias mencionadas a gran velocidad y de forma turbulenta. En estos momentos las aurículas están en diástole, recibiendo sangre constantemente por las venas y acumulándola ya que las válvulas bicúspide y tricúspide están cerradas. La diástole ventricular dura 0,7 s.
A medida que transcurre el tiempo, la sangre fluye más lentamente de los ventrículos a las arterias. La sístole ventricular dura 0,3 s.
A la sístole ventricular le sigue la diástole ventricular. Cuando cesan los impulsos cardíacos, la pared ventricular comienza a relajarse iniciándose la diástole ventricular, que se caracteriza por una disminución paulatina de la presión en los ventrículos (ya que tienen que relajarse todas sus fibras). La presión intraventricular continúa disminuyendo hasta que se hace menor que la presión en las arterias y se cierran las válvulas semilunares (segundo ruido cardíaco). Continúa disminuyendo la presión intraventricular hasta que se hace menor que la presión en las aurículas, entonces se abren las válvulas bicúspide y tricúspide, y la sangre que durante todo este tiempo estaba siendo recepcionada en las aurículas, pasa a los ventrículos por diferencia de presión y por gravedad, llenándolos rápidamente hasta un 80%; aun los atrios están en diástole. Entonces se generan nuevos impulsos cardíacos y comienza de nuevo el ciclo.
Sistema arterial
El sistema arterial es un sistema divergente de vasos sanguíneos que se origina en el corazón. Las arterias conducen sangre desde el corazón hacia los órganos y tejidos del cuerpo.
Características de las arterias
La pared está constituida por tres túnicas: interna, muscular y externa.
La túnica interna consta de un endotelio debajo del cual hay una membrana basal y una membrana elástica interna, que puede faltar en muchos casos (Leeson p.190).
La túnica media muscular está formada por dos estratos de fibras musculares lisas que alternan con fibras elásticas.(Prives II, p.17).
La túnica externa está formada por tejido conectivo.
Esas características hacen que las arterias sean vasos extensibles y elásticos; son vasos de resistencia.
A medida que las arterias se ramifican y dan vasos cada vez de menor calibre, su pared se va adelgazando aunque conserva las tres túnicas.
Funciones del sistema arterial
- Conduce y distribuye la sangre hacia todos los tejidos con un mínimo de pérdida de presión por fricción (ya que son vasos elásticos)
- Constituye un amortiguador de las oscilaciones de la presión sanguínea impuestas por el ciclo cardíaco.
La sangre bombeada por el corazón circula como sigue: Corazón, arterias de gran calibre, arterias de mediano calibre, arterias de pequeño calibre, arteriolas, metarteriolas, capilares..
Sistema capilar
Características de los capilares
- Son vasos sanguíneos microscópicos, con diámetro entre 7 y 9 micrómetros.
- Su pared es muy delgada, de 0,5 micras de espesor aproximadamente y está constituida por una sola capa de células endoteliales aplanadas (con bordes ondulados y con un núcleo ovoide o alargado), separada del tejido conectivo de sostén por una membrana basal delgada.
- La pared capilar puede ser continua, fenestrada y discontinua.
La pared continua tiene un espesor que oscila entre 0,1 y 0,3 m (0,5 m aproximadamente), presenta hendiduras intercelulares que comunican la luz del capilar con el líquido intersticial; es la pared característica del tipo más común de capilar, ej.: en el músculo esquelético y liso, en el tejido conectivo, en los capilares de la circulación pulmonar, en el tejido adiposo, etc.
La pared funestada presenta ventanas o poros, cubiertos en muchas ocasiones por finos diafragmas. Está presente en capilares glomerulares renales, de la mucosa intestinal y en algunas glándulas endocrinas.
La pared discontinua se caracteriza porque está interrumpida por grandes poros a través de los cuales pueden pasar libremente los elementos formes de la sangre al igual que los fluidos. Está presente en los capilares del hígado, en la médula ósea y en el bazo.
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