Importancia de la circulación en la homeostasis corporal. Enfoque evolutivo Intercambio entre el capilar y los tejidos Material de uso interno Curso 2010
ES VITAL PARA CUALQUIER ORGANISMO EL INTERCAMBIO DE MATERIA Y ENERGÍA CON EL MEDIO EXTERNO Con excepción de los más primitivos, la mayoría de los animales posee sistemas de órganos especializados para dicha función. En estos casos, se desarrollan mecanismos de transporte interno que conducen fluidos (sangre o linfa) a través del cuerpo para conectar las células con los órganos de intercambio
FUNCIONES DEL APARATO CIRCULATORIO Transporte de materiales Nutrientes del alimento ingerido Gases respiratorios: CO 2 y O 2 Desechos: toxinas y desechos nitrogenados Anticuerpos Hormonas Enzimas Funciones inmunitarias Mantenimiento de la homeostasis ph sanguíneo Transporte de calor
TRANSPORTE A NIVEL CELULAR Membrana celular Transporte pasivo (difusión simple y facilitada, ósmosis) No se gasta directamente energía metabólica Transporte activo Gasta energía metabólica transportando materiales contra gradientes Transporte de grandes moléculas endocitosis vesículas exocitosis Ciclosis (agitamiento citoplasmático)
TRANSPORTE EN ORGANISMOS MULTICELULARES Cavidad gastrovascular en invertebrados simples No se requiere aparato circulatorio Abertura simple: intercambio de materiales con el entorno Cavidad central para la digestión y distribución de sustancias a través del cuerpo Paredes corporales muy delgadas: los materiales pasan por difusión
Cnidaria (e.g.: Hydra, Aurelia) Existe una compleja cavidad gastrovascular que se ramifica a través del cuerpo acercando el medio externo a las células
Plathyelminthes (e.g.: Planaria) El mecanismo es análogo al de los Cnidaria, ayudado por el achatamiento del cuerpo.
En organismos mas complejos, se desarrollan dos tipos de aparatos circulatorios: a) Abiertos b) Cerrados Ambos consisten en un fluido (sangre o linfa), un sistema de tubos (vasos) y una bomba muscular (corazón), generador de un gradiente de presión hidrostática que hace circular el fluido.
a) Circulación abierta Phylum Arthropoda, hemolinfa (incolora): no hay distinción entre sangre y fluido intersticial corazon(es) arterias senos venas ostia corazon(es) difusión desde los senos a los órganos Insecta: aparatos respiratorios muy desarrollados
Phylum Mollusca (excepto Cephalopoda)
b) Circulación cerrada Cephalopoda, Annelida y Vertebrata presencia de capilares Ventajas Flujo rápido la sangre se dirige a tejidos específicos Células y grandes moléculas permanecen en los vasos Pueden soportar altos niveles de actividad metabólica
Corazón Atrio (1 ó 2) Ventrículo Vasos sanguíneos Arterias Arteriolas Capilares Vénulas Venas Sangre
Peces Circulación simple: un solo circuito Corazón con 2 cámaras: atrio y ventrículo arterias ventral y dorsal
ADAPTACIONES EN EL SISTEMA CARDIOVASCULAR DE LOS PECES: Pez pulmonado africano (Protopterus sp.) 3-cámaras: 2 atrios (atrio izquierdo recibe sangre oxigenada; atrio derecho recibe sangre desoxigenada) pliegue espiral Ventrículo parcialmente dividido
ANFIBIOS Las circulaciones sistémica y pulmocutáneos están parcialmente separadas (circulación doble) Corazón del anfibio 1 ventrículo bombea sangre a los pulmones, piel y tejidos 2 atrios: el derecho recibe sangre desoxigenada el izquierdo recibe sangre oxigenada Ventaja: la sangre rica en oxígeno alcanza los órganos más rápido Ocurre alguna mezcla entre las sangres oxigenada y desoxigenada
Anfibios
ADAPTACIONES EN EL SISTEMA CARDIOVASCULAR DE LOS VERTEBRADOS: REPTILES Corazón reptiliano 3-cámaras (excepto los Crocodilia con 4) 2 atrios 1 ventrículo (2 ventrículos en cocodrilos y aligátores) parcialmente dividido disminuye la mezcla. Puede redirigir el envío de sangre durante la apnea
ADAPTACIONES EN EL SISTEMA CARDIOVASCULAR DE LOS VERTEBRADOS: AVES Y MAMÍFEROS 4 cámaras cardíacas: 2 atrios 2 ventrículos total separación de los circuitos sistémicos y pulmonar Ventajas no hay mezcla entre las sangres oxigenada y desoxigenada el intercambio gaseoso es maximizado la separación entre circuitos permite operar a diferentes presiones Importancia Endotermia alto consumo de O 2 y nutrientes por los tejidos Numerosos vasos la mayor resistencia demanda altas presiones
FLUJO SANGUÍNEO EN MAMÍFEROS
Las arterias tienen paredes mas gruesas para soportar la mayor presión sanguínea
Las venas tienen paredes delgadas y bajas presiones sanguíneas
CUAL ES LA PARTE MAS IMPORTANTE DEL APARATO CIRCULATORIO?
FUNCIÓN CAPILAR La distribución de sangre en los capilares se regula por dos mecanismos. Uno de ellos es a través de la contracción del músculo liso arteriolar. El otro es a través de los esfínteres precapilares, que controlan el flujo de sangre entre arteriolas y vénulas.
El intercambio de sustancias entre la sangre y los tejidos ocurre a través de la pared capilar. La diferencia entre las presiones hidrostática y osmótica lleva fluidos desde los capilares en sus extremos arteriolares y hacia los capilares en su desembocadura hacia las vénulas.
El sistema linfático es una vía de retorno de fluidos desde el intersticio hacia el apareato circulatorio. Interviene en la defensa.
Bibliografía recomendada: Hill, R.W.; Wyse, G.A. & Anderson, M. (2006) Fisiología animal. Panamericana, Buenos Aires. 916 pp. + apéndices. (juego de fotocopias del capítulo disponibles en Subespacio) Cualquier otro texto de fisiología animal comparada es útil para este tema.