Evolución del Aparato Circulatorio de los Vertebrados
La evolución del aparato circulatorio en vertebrados ha sido un proceso clave para su adaptación a diferentes entornos y estilos de vida. Un hito importante es el paso de la respiración por branquias en los peces a la respiración pulmonar en aves y mamíferos. Se distinguen dos tipos principales de circulación:
Circulación Simple
Es propia de los peces, que poseen un corazón curvado constituido por un seno venoso, una aurícula y un ventrículo. La sangre sale hacia las arterias branquiales por el ventrículo, donde se oxigena. Después de pasar por todo el cuerpo, vuelve al corazón recogida por el seno venoso y pasa a la aurícula, y de esta al ventrículo.
Circulación Doble
Es propia de vertebrados pulmonados, donde el corazón funciona como un sistema de doble bomba. Existen dos tipos de sistemas circulatorios:
Circuito Menor o Pulmonar
La sangre sale del corazón por las arterias pulmonares hacia los pulmones para oxigenarse y vuelve al corazón por las venas pulmonares.
Circuito Mayor o General
La sangre oxigenada sale del corazón por la arteria aorta, se distribuye por todo el cuerpo y vuelve por las venas cavas.
La circulación es doble e incompleta cuando la sangre oxigenada y la que no lo está se encuentran en el corazón (propia de anfibios y reptiles). La circulación es doble y completa cuando la sangre oxigenada y la que no lo está no se mezclan (propio de cocodrilos, aves y mamíferos). Estos últimos tienen un corazón dividido en cuatro cavidades: dos aurículas y dos ventrículos.
El Sistema Circulatorio Linfático
Es propio de los vertebrados y está constituido por los vasos linfáticos, los ganglios linfáticos y la linfa (el fluido circulante). Los vasos linfáticos se forman como capilares terminales y se caracterizan por ser muy permeables, permitiendo el paso del fluido extracelular. Los vasos linfáticos desembocan en el sistema circulatorio sanguíneo.
Los ganglios linfáticos son estructuras situadas en los vasos linfáticos que producen linfocitos (un tipo de glóbulo blanco) implicados en la defensa del organismo y actúan como filtros. La linfa se encarga de recuperar parte del fluido extracelular y devolverlo a la sangre.
El Transporte de Gases
Transporte del Oxígeno por la Sangre
El oxígeno es transportado a todas las células por el sistema circulatorio. En los animales con una gran actividad metabólica, este mecanismo es insuficiente, por lo que se incorporaron unas sustancias capaces de captar oxígeno y liberarlo: los pigmentos respiratorios.
Los pigmentos son heteroproteínas que contienen hierro o cobre que se une al oxígeno. Si la presión parcial del oxígeno es alta, el oxígeno se une al pigmento y es transportado así por el fluido circulante hasta donde la presión es baja.
Transporte del Dióxido de Carbono por la Sangre
El dióxido de carbono es transportado disuelto directamente en los fluidos corporales. En los vertebrados superiores, aparece disuelto en hemoglobina en pequeñas proporciones; esta unión no interfiere con la hemoglobina y el oxígeno. La mayor parte del dióxido de carbono se combina con el agua del plasma sanguíneo y es transportada en forma de iones bicarbonato. Cuando la sangre llega a los pulmones, se realiza el proceso inverso y el bicarbonato se disocia, desprendiendo el dióxido de carbono.
Eliminación de los Productos de Desecho
- El amoniaco es el producto final de los animales acuáticos, ya que disponen de mucha agua para diluirlo y expulsarlo. Son animales amoniotélicos.
- El ácido úrico es insoluble, por lo que se excreta semisólido, y puede almacenarse cierto tiempo porque su toxicidad es baja. Esto es propio de los insectos, reptiles y las aves. Los animales ovíparos almacenan en el huevo los productos de desecho.
- La urea es el principal desecho de los ureotélicos. Requiere poca cantidad de agua para su eliminación. Comprende a los anfibios y los mamíferos.
Estructura del Riñón
Se distinguen las siguientes estructuras:
- Cápsula renal: capa externa de tejido conjuntivo fibroso.
- Zona cortical: con aspecto granuloso, forma una cubierta bajo la cápsula renal con columnas renales hacia el interior.
- Zona medular: tiene aspecto estriado, ya que está separada por las columnas renales.
- Pelvis renal: es la zona que recoge la orina.
Fisiología de la Nefrona de los Mamíferos
El riñón está constituido por más de un millón de nefronas situadas en la corteza y en la médula renal. Cada nefrona está formada por el corpúsculo de Malpighi, el túbulo contorneado proximal, el asa de Henle y el túbulo contorneado distal, que desemboca en el conducto colector. Los conductos colectores terminan en la pelvis renal. De cada riñón parte un uréter, que transporta la orina a la vejiga urinaria, donde se almacena para ser expulsada.
Muchos vasos sanguíneos rodean cada nefrona formando una red de capilares: la primera parte constituye el glomérulo, y la segunda rodea el túbulo renal.
Formación de la Orina
La sangre entra en el riñón por la arteria renal, que se ramifica en arteriolas y forman ramas capilares que dan lugar a los glomérulos. La formación de la orina tiene lugar mediante tres procesos:
- Filtración: Al llegar a los glomérulos, la sangre es filtrada al interior de la cápsula por la presión sanguínea. Ni las proteínas ni los elementos celulares atraviesan la pared de la cápsula, por lo que el filtrado depende del tamaño de la sustancia.
- Reabsorción: La orina inicial contiene mucha agua y solo es eliminada un 1%; el resto es reabsorbida por los túbulos y devuelta a la sangre por la red de capilares.
- Secreción tubular: Es el paso de iones desde la sangre hasta el filtrado glomerular. Sirve para regular el contenido iónico del medio interno.