Funciones del Aparato Circulatorio

Las funciones del aparato circulatorio constituyen el sistema circulatorio sanguíneo y el sistema circulatorio linfático. Sus funciones son:

• Transporta O₂ desde las superficies respiratorias hasta las células y CO₂ desde las células a las superficies respiratorias.
• Lleva nutrientes desde el aparato digestivo hacia todas las células.
• Retira y transporta los productos de excreción de las células.
• Lleva hormonas desde las glándulas endocrinas hasta los órganos donde actúan.
• Transporta anticuerpos y células especializadas en defensa del cuerpo.
• Mantiene la temperatura corporal constante en animales homeotermos.

Líquido Circulatorio

El líquido circulatorio es el medio líquido en el que se transportan las diferentes sustancias, en disolución, como en el caso de los gases, a determinados pigmentos respiratorios. Se trata de cromoproteínas que incrementan la capacidad de transporte de gases en los líquidos circulatorios. Tipos:

• Hemoglobina: Formada por 4 cadenas proteicas, cada una con un grupo hemo que contiene un átomo de hierro al que se fija una molécula de O₂, responsable del color rojo de la sangre.
• Hemocianina: Formada por numerosas subunidades, cada una con 2 átomos de cobre. Es de color violeta al combinarse con el O₂.
• Hemeritrina: Presenta hierro, sin grupo hemo.
• Clorocruorina: Parecida a la hemoglobina, con hierro unido a un grupo hemo, de color verde si está libre y roja, unida al O₂.

Líquidos de Transporte

• Hidrolinfa: Característica de equinodermos, incolora con composición en sales parecida al agua de mar y algunas células fagocitarias, carece de función de transporte de gases respiratorios.
• Hemolinfa: Típica de artrópodos y moluscos.
• Sangre: Característica de anélidos y vertebrados. En anélidos, la sangre posee hemoglobina, hemeritrina o clorocruorina; en vertebrados, la sangre presenta hemoglobina, que se encuentra en el interior de unas células especializadas (eritrocitos).
• Linfa: Exclusiva en vertebrados, entre sus funciones se encuentra el drenaje de los líquidos intersticiales.

Circulación en Invertebrados

Circulación Abierta

Los moluscos no cefalópodos y artrópodos:

• Moluscos no cefalópodos: Poseen corazón tabicado localizado dentro de una cavidad pericárdica, al igual que los cefalópodos, y vasos que permiten que la hemolinfa entre y salga de él, lo que no ocurre en cefalópodos. En moluscos terrestres, el corazón tiene 2 cámaras (1 aurícula y 1 ventrículo); en el resto de grupos, 3 (2 aurículas y 1 ventrículo).
• Artrópodos: Tienen corazón tubular, en posición dorsal dentro de una cavidad pericárdica, y vasos que comunican el hemocele con dicha cavidad (venas) y el corazón con este hemocele (arterias). Estos presentan además corazones accesorios para facilitar el paso del líquido circulante hacia las patas y alas.

Circulación Cerrada

Anélidos y moluscos cefalópodos:

• Anélidos: Como la lombriz de tierra, tienen 2 vasos longitudinales, dorsal y ventral, conectados por vasos laterales en cada segmento, a partir de los cuales se desarrolla una extensa red capilar.
• Moluscos cefalópodos: Como pulpos y calamares, tienen tamaños mayores que el resto de moluscos y también un metabolismo más intenso, por lo que requieren nutrientes y O₂ con regularidad y en grandes cantidades. Los cefalópodos tienen 1 corazón con 3 cámaras y un relevante sistema capilar a nivel de las branquias; después de pasar por los órganos, la sangre llega a las branquias con poca presión, por lo que existen corazones branquiales que incrementan la presión de circulación de la sangre que vuelve al corazón.

Circulación en Vertebrados

Circulación Simple

Los peces tienen circulación simple. Su corazón está dividido en 2 cámaras: 1 aurícula, cavidad de recepción de sangre, y a continuación, 1 ventrículo que impulsa la sangre hacia las branquias.

Circulación Doble Incompleta

Anfibios y reptiles no cocodrilianos tienen circulación incompleta. Su corazón está dividido en 3 cavidades: 2 aurículas y 1 ventrículo. La aurícula izquierda recibe la sangre rica en O₂ de los pulmones y la aurícula derecha recibe la sangre pobre en O₂ de los demás órganos. Desde las aurículas, la sangre pasa al ventrículo, que tiene una estructura interna especial que impide la mezcla completa de sangre en su interior.

Circulación Doble Completa

Reptiles cocodrilianos, aves y mamíferos tienen circulación completa. Su corazón está dividido en 4 cavidades: 2 aurículas y 2 ventrículos totalmente separados, por lo que la sangre oxigenada y la no oxigenada nunca se mezclan. La zona derecha del corazón recibe sangre pobre en O₂ de los órganos y la envía a los pulmones. La parte izquierda recibe sangre rica en O₂ desde los pulmones y la envía a todo el cuerpo. El movimiento del corazón se llama ciclo cardíaco y consta de dos fases bien diferenciadas: 1 contracción muscular o sístole y 1 relajación o diástole, que produce la entrada de sangre.

Funcionamiento y Control de la Circulación Sanguínea en Vertebrados

La contracción se debe a un impulso nervioso que se inicia en el nódulo sinoauricular de la aurícula derecha y se extiende a través de las aurículas derecha e izquierda, llegando a una segunda área de excitación, el nódulo auriculoventricular. Sus células transmiten el impulso nervioso, con un ligero retraso, por un conjunto de fibras musculares especiales, el haz de His, hacia la punta inferior de los ventrículos. El impulso asciende por fibras de la pared: la red de Purkinje. Esto hace que la contracción de los ventrículos se inicie en el ápice y se continúe hacia arriba, de forma que el bombeo sea más eficaz y proporcionando la contracción simultánea de los 2 ventrículos.

Sistema Circulatorio Linfático

Constituido por linfa, vasos linfáticos y, en algunos animales, por estructuras y órganos linfáticos.

• Linfa: Al tener su origen en el filtrado del plasma intersticial, es un líquido parecido al plasma sanguíneo, pero con menor proporción de proteínas y mayor cantidad de lípidos. No tiene ni glóbulos rojos ni plaquetas, pero sí gran cantidad de glóbulos blancos.
• Vasos linfáticos: Conductos con paredes delgadas, que terminan en capilares ciegos, distribuidos por la mayoría de los tejidos corporales. Los capilares linfáticos se van reuniendo en vasos linfáticos de mayor calibre y estos, en vasos linfáticos aún mayores que desembocan finalmente en venas subclavias a través del conducto linfático derecho y el conducto linfático izquierdo o conducto torácico. Su movimiento se produce por la contracción de las propias paredes de los vasos linfáticos y por la presencia de válvulas internas, que impiden el retroceso de la linfa. Además, en peces, anfibios, reptiles y algunas aves existen corazones linfáticos como sistema accesorio de propulsión de la linfa.

Estructuras y Órganos Linfáticos

Los ganglios linfáticos son estructuras que se encuentran a lo largo de los vasos linfáticos de aves y mamíferos. Como parte de la función defensiva del sistema linfático, filtran la linfa y retienen cuerpos extraños, contienen células almacenadas, como macrófagos. Los glóbulos blancos se producen en los órganos del sistema linfático:

• En peces, en bazo y timo.
• En anfibios y reptiles, en médula ósea roja, bazo y timo.
• En aves, médula ósea roja, bolsa de Fabricio, bazo y timo, también en ganglios linfáticos de aves.
• En mamíferos, médula ósea roja, bazo, timo y ganglios linfáticos.

Derivados Nitrogenados

Producidos en las reacciones de degradación de las proteínas y ácidos nucleicos:

• NH₃: Metabolito muy tóxico, pero también muy soluble en H₂O, por lo que solo los animales acuáticos pueden excretarlo directamente, como larvas de anfibios y anélidos acuáticos, crustáceos, moluscos y otros invertebrados acuáticos, y la mayoría de peces.
• Ácido úrico: Compuesto que se forma en el hígado a partir de NH₃ y otras sustancias nitrogenadas, insoluble en H₂O pero su toxicidad es baja, presente en aves, reptiles, moluscos terrestres, la mayoría de insectos y artrópodos terrestres.
• Urea: Se forma en el hígado a partir de restos nitrogenados de aminoácidos y CO₂, soluble en H₂O y poco tóx, por lo que no necesita eliminarse disuelta en gran cantidad de H₂O, presente en mamíferos, anfibios, anélidos terrestres y algunos insectos y peces óseos.

Etapas de Excreción Simple

• Filtración: Salida del fluido desde el medio interno a través del epitelio de una sola capa del órgano excretor. Es por la diferencia de presión. Tan solo quedan retenidas algunas células y proteínas, por lo que el líquido filtrado, la orina inicial, incluye muchas sustancias útiles.
• Reabsorción: A lo largo del tubo que conduce al exterior, se recuperan esas sustancias útiles (como glucosa, H₂O y algunos iones) por difusión simple, es un proceso rápido, de manera que los productos inútiles o tóxicos no tengan tiempo de reingresar al medio interno.
• Secreción: Entrada por transporte activo de sustancias de desecho desde el medio interno al tubo excretor, para dar lugar a la orina final.

Órganos de Excreción en Vertebrados

El sistema urinario, formado por 2 riñones de los que parten 2 conductos, 1 de cada riñón, llamados uréteres, forman parte del sistema urinario la cloaca, la vejiga urinaria o ambas estructuras. El riñón está constituido por unidades funcionales denominadas nefronas, en cada riñón aproximadamente 1 millón de nefronas. Grupos:

• Peces: Tienen 2 riñones alargados que están encima de la vejiga natatoria.
• Anfibios: 2 riñones alargados en los urodelos y más compactos en los anuros.
• Reptiles: 2 riñones de forma irregular con 2 lóbulos, de cada uno de los cuales parte un uréter que termina en la cloaca.
• Aves: 2 riñones bien desarrollados, con uréteres que desembocan en la cloaca, no tienen vejiga urinaria.
• Mamíferos: 2 riñones compactos, más o menos ovalados.

Vasos Sanguíneos

• Venas: Elevan el líquido circulatorio hacia el corazón.
• Capilares: Comunican arterias con venas y llegan a todas las células del órgano.
• Arterias: Conducen el líquido circulatorio desde el corazón hacia los demás órganos.

Sistema de Propulsión

• Vasos pulsátiles: Vasos con capacidad contráctil y válvulas, que se dilatan cuando entra el líquido circulante y se contraen para hacerlo salir.
• Corazón tubular: Formado por engrosamiento de un vaso pulsátil que propulsa mediante ondas de contracción peristálticas el líquido circulatorio, hemolinfa, a través de los ostiolos hasta el hemocele.
• Corazón tabicado: Se divide en cavidades, aurículas y ventrículos, separados por válvulas que dejan pasar la sangre en un sentido e impiden su paso en el contrario.
• Corazones accesorios: Dilataciones vasculares cuyas contracciones pulsátiles sirven para aumentar la eficacia del sistema circulatorio sanguíneo.

Tipos de Sistema Circulatorio

• Abierto o lagunar: No hay una red de capilares, sino que el líquido que es transportado por los vasos se vierte a senos o lagunas y espacios intracelulares que constituyen el hemocele.
• Cerrado: El líquido circula siempre por el interior de los vasos. Hay 2 tipos:
  • Circulación simple: Circuito doble y la sangre pasa una sola vez por el corazón al dar una vuelta completa al circuito a lo largo del cuerpo.
  • Circulación doble: Circuito doble y la sangre pasa dos veces por el corazón recorriendo los 2 circuitos: el menor o pulmonar y el mayor o sistémico.