Fisiologa del Sistema Cardiovascul ar

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Un sistema circulatorio est constitudo por una bomba (el corazn), un lquido(la sangre o hemolinfa en invertebrados) y una serie de conductos (los vasos sanguneos) por los cuales el lquido es bombeado a todo el organismo (perfusin). Existen animales que no poseen un sistema circulatorio, ya que las clulas de este organismo estn suficientemente cerca del medio externo, de manera que los nutrientes, los gases respitatorios y los desechos pueden difundirse entre las clulas y el ambiente. Este es el caso de la hidra (organismo de agua dulce) y las esponjas de mar. Un sistema circulatorio puede ser abierto o cerrado: Sistema Abierto: Los sistemas circulatorios ms simples comprimen y exprimen el lquido intersticial ( lquidos internos pero extracelulares que nutren a las clulas) por los espacios intercelulares con los movimientos del animal. En estos sistemas no hay diferencias entre el tejido intersticial y la sangre. Las contracciones del corazn impulsan el tejido intersticial a travs de vasos que lo conducen a diferentes partes del organismo, pero el lquido abandona esos vasos para escurrirse entre los tejidos y retorna al corazn. Los moluscos, los crustceos, las araas y los insectos poseen este tipo de sistema. Sistema Cerrado: En un sistema circulatorio cerrado la sangre es bombeada por uno o ms corazones musculares y un sistema de vasos mantiene la sangre en circulacin separada del lquido intersticial. El material transportado por la sangre llega a los tejidos a travs de difusin. Todos los vertebrados poseen este tipo de sistema. Los sistemas circulatorios cerrados presentan varias ventajas en comparacin con los abiertos: La sangre puede circular mucho ms rpido por estos vasos que por los espacios intercelulares y por lo tanto permite un transporte ms rpido de nutrientes y desechos hacia los tejidos y desde ellos. Pueden dirigir selectivamente la sangre hacia los tejidos especficos Los elementos celulares y las grandes molculas que ayudan a transportar las hormonas y los nutrientes pueden mantenerse dentro del espacio intravascular Sistema circulatorio de los vertebrados: Los vertebrados poseen sistema circulatorios cerrados y corazones con dos o ms cmaras. Estos sistemas incluyen las arterias, que transportan la sangre desde el corazn, las venas, que la conducen nuevamente hacia l, las arteriolas, arterias ms pequeas, las vnulas, venas ms pequeas y capilares que son vasos diminutos de paredes delgadas que conectan las arteriolas y las vnulas. Los peces: Poseen un circuito simple de circulacin con un corazn con dos cmaras. Una de ellas, con menos masa muscular, denominada aurcula , recibe sangre desde el cuerpo y la bombea dentro de otra con ms masa muscular, el ventrculo. ste bombea la sangre hacia las branquias donde se produce el intercambio gaseoso. Luego la sangre es conducida a una vena de gran calibre, la aorta que la distribuye a las aterias ms pequeas y a las arteriolas que se dirigen hacia todos los rganos y tejidos del cuerpo.

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Una vez en los tejidos la sangre circula por una red de finos capilares que confluyen en venas y finalmente retorna al corazn.

Los anfibios: En los anfibios adultos, un nico ventrculo bombea sangre hacia los pulmones y al resto del cuerpo. Dos aurculas reciben la sangre que vuelve al corazn Una de ellas recibe sangre oxigenada proveniente de los pulmones y la otra, sangre desoxigenada del resto del cuerpo. Dado que ambas aurculas descargan la sangre en el mismo ventrculo, la sangre oxigenada podra mezclarse con la desoxigenada. Sin embargo esto no sucede ya que existe una separacin parcial entre la circulacin pulmonar y la separacin sistemtica (al resto del cuerpo) a travs de un conducto llamado conducto de Botal. Por

lo tanto la mezcla de sangres en el ventrculo es escasa. Los reptiles: el corazn de estos animales tiene dos aurculas separadas y un ventrculo dividido de manera compleja, que minimiza la mezcla de la sangre oxigenada y desoxigenada. Adems poseen dos aortas en lugar de una. Las aves y los mamferos:

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El corazn con cuatro cmaras posee circuitos pulmonar y sistemtico completamente separados. Estos circuitos separados presentan algunas ventajas: La sangre oxigenada no puede mezclarse con la sangre desoxigenada. Se maximiza el intercambio gaseoso porque la sangre con el menor contenido de oxgeno y la mayor concentracin de CO2 es enviada hacia los pulmones La separacin completa entre los circuitos sistmicos y pulmonar les permite operar a diferentes presiones. Debido a que los tejidos de las aves y los mamferos tienen altos requerimientos nutricionales, tambin requieren una alta densidad de capilares. Muchos de estos generan una gran resistencia para el flujo sanguneo, por lo tanto se requiere una alta presin en los circuitos sistmicos de estos animales. En cambio sus circuitos pulmonares no requieren tantos capilares ni altas resistencias como los anteriores, en consecuencia pueden trabajar con baja presin. El corazn posee dos aurculas (izquierda y derecha) y dos ventrculos (izquierdo y derecho). La parte derecha del corazn bombea sangre a travs del circuito pulmonar y la parte izquierda lo hace al circuito sistemtico. Las vlvulas situadas entre las aurculas y los ventrculos, se denominan vlvulas auriculoventriculares e impiden el flujo retrgrado de sangre hacia ls aurculas durante la contraccin ventricular. La vlvula pulmonar y la vlvula artica, ubicadas entre los ventrculos y las arterias, impiden el flujo retrgrado de la sangre hacia los ventrculos. CIRCULACIN SANGUNEA La aurcula derecha recibe sangre desoxigenada de la vena cava superior y de la vena cava inferior (venas de gran calibre que reciben sangre desde las partes superior e inferior del cuerpo). Desde all la sangre fluye hacia el ventrculo derecho donde este se llena(corazn relajado). Luego el ventrculo derecho se contrae, bombeando la sangre hacia la arteria pulmonar , la cual la transporta hacia los pulmones. A travs de las venas pulmonares, la sangre oxigenada retorna desde los pulmones hacia la aurcula izquierda, desde donde ingresa en el ventrculo izquierdo. Al igual que en el lado derecho del corazn, la mayor parte del llenado ventricular se realiza pasivamente y el volumen ventricular se completa con la contraccin auricular hacia el final del perodo de llenado. Las paredes del ventrculo izquierdo estn compuestas por poderosos msculos que se contraen con un movimiento que comienza en la parte inferior del ventrculo. Cuando la presin del ventrculo izquierdo es lo bastante elevada para abrir la vlvula artica, la sangre ingresa a gran velocidad en sta para comenzar su circulacin a travs del cuerpo y retornar finalmente a la aurcula derecha.

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LATIDO CARDACO: El msculo cardaco, como otros msculos, se puede contraer, pero tambin puede llevar un potencial de accin, de conduccin elctrica, similar a las neuronas que constituyen los nervios. Adems, algunas de las clulas tienen la capacidad de generar un potencial de accin, conocido como automaticidad del msculo cardaco. La estimulacin del corazn est coordinada por el sistema nervioso autnomo, tanto por parte del sistema nervioso simptico (aumentando el ritmo y fuerza de contraccin) como por el sistema nervioso parasimptico (reduce el ritmo y fuerza cardacos). Este sistema de conduccin elctrico explica la regularidad del ritmo cardiaco y asegura la coordinacin de las contracciones auriculoventriculares. Electrofisiologa cardaca: El corazn est compuesto por dos tipos de tejidos: a) Miocardio contractil. b) Tejido especializado con clulas autoexcitables.a) Miocardio contrctil: representa el 99% del corazn y se caracteriza por tener

potenciales de accin de respuesta rpida. Son clulas estriadas, ms cortas que las del msculo esqueltico. Los extremos de las cluas se contactan mediante estructuras llamadas discos intercalares a los que se unen miofibrillas con uniones estrechas, con lo que quedan selladas entre s. Esto permite que el potencial de accin se propague rpidamente de unas clulas a otras. La contraccin del miocardio se produce por despolarizacin de la membrana, es decir, por la entrada de Ca al interior. La relajacin se produce por bombeo de Ca al exterior.b) Tejido especializado: Clulas autoexitables: son grupos de clulas ubicadas en el

ndulo sinoauricular y aurculoventricular que tienen la propiedad de despolarizarse automticamente generando corrientes elctricas como consecuencia de los desplazamientos inicos de Potasio (K), Calcio(Ca), Cloro(Cl) y Sodio (Na). Estas corrientes inicas producen flujos continuos a travs de la membrana celular generando potenciales de accin. El ritmo de los potenciales puede ser alterado por influencias de los sistemas nervioso y endcrino (por ejemplo: adrenalina acelera la frecuencia de los potenciales, acetilcolina reduce la velocidad de despolarizacin, baja la frecuencia cardaca). Mecanismo del latido cardaco:

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El ndulo sinoauricular, que es una pequea masa de tejido especializado localizada en la aurcula derecha genera un impulso elctrico cada vez que el corazn late (marcapasos). Ese estimulo elctrico viaja a travs de las vas de conduccin y hace que los ventrculos se contraigan y bombeen la sangre hacia fuera. Las aurculas derecha e izquierda son estimuladas en primer lugar, y se contraen durante un breve perodo de tiempo antes de que lo hagan los ventrculos derecho e izquierdo. El impulso elctrico viaja desde el nodo sinoauricular hasta el ndulo aurculoventricular, donde se retrasan los impulsos durante un breve instante, y contina por la va de conduccin a travs del haz de His hacia los ventrculos. El haz de His se divide en la rama derecha y en la rama izquierda, para llevar el estmulo elctrico a los dos ventrculos. Normalmente, el impulso elctrico se mueve a travs del sistema de conduccin del corazn y ste se contrae. Cada contraccin de los ventrculos representa un latido. Las aurculas se contraen una fraccin de segundo antes que los ventrculos para que la sangre que contienen se vace en los ventrculos antes de que stos se contraigan.

VASOS SANGUNEOS: La sangre abandona el corazn por las arterias grande hasta llegar a arterias ramificadas para pasar hacia otras an ms delgadas, las arteriolas, y finalmente, a redes de vasos de menor dimetro, los capilares. Desde all, la sangre contina por venas pequeas de mayor dimetro, las vnulas, y luego por venas ms grandes hasta retornar al corazn. Arterias: Pared muscular gruesa y elstica, compuesta por tres capas: endotelio o capa interna (en contacto directo con la sangre, epitelio simple plano, lmina basal y tejido conjuntivo), capa media (es msculo liso y tejido elstico con fibras de colgeno) y la capa externa (elstica, con colgeno y otros tejidos de sostn). - Resiste la presin sangunea. - Presin maxima en la arteria aorta. Cuando el msculo liso de las arteriolas se contrae disminuye el flujo capilar hacia el lecho capilar que alimenta. A la inversa cuando el msculo capilar se relaja (vasodilatacin) el flujo de sangre a los capilares aumenta. Estos msculos lisos reciben inervacin del sistema simpatico y son regulados por la adrenalina, la noradrenalina, el xido ntrico, la angiotesina II (agente vasoconstrictor) y otras sustancias producidas por el tejido. La perfusin a distintos tejidos est regulada mediante la constricin y dilatacin de las arteriolas. 6

Venas: - Paredes distensibles (menos elsticas), delgadas y dimetros grandes permiten almacenar una gran cantidad de sangre. - Mnima presin sanguinea de las venas ms grandes que llegan al corazn. - Vlvulas abiertas y cerradas: cuando los msculos esquelticos que las rodean se contraen, tambin se acortan y se ensanchan, comprimiendo las venas que se encuentran entre ellos, causando un aumento de presin, lo que hace que la sangre regrese al corazn. Capilares: - Son el principal sitio de intercambio de sustancias entre la sangre y los tejidos. - Paredes muy delgadas constitudas por endotelio. - Flujo sanguneo lento lo que permite que la difusin de diferentes sustancias se produzca eficientemente (O2, CO2, hormonas y otras sustancias disueltas). El intercambio capilar produce el paso de sustancias del medio intravascular al lquido intersticial o espacio intracelular y viceversa. Tipos de intercambio de sustancias en los capilares:

1) La clulas sanguneas no abandonan el vaso sanguneo a excepcin de los leucocitos, tampoco abandonan el espacio intravascular las protenas de muy alto peso molecular y el intercambio se va a hacer principalmente por difusin. Es el mecanismo ms abundante e importante. Por este pasan los gases CO2 y O2, la glucosa, la mayora de los aminocidos y la mayora de hormonas. 2) Endo-exocitosis: En este proceso las sustancias del plasma quedan incluidas en vesculas pequeas que entran a las clulas endoteliales por endocitosis y luego salen por exocitosis. Este transporte se hace a grandes molculas no liposolubles, como la insulina y algunos anticuerpos que pasan de la circulacin materna a la fetal. 3) Filtracin y reabsorcin gracias a las presiones hidrostticas. En el extremo capilar la presin osmtica es ms bien baja, por lo tanto la tendencia a absorber agua es muy pequea, mientras que la presin hidrosttica en el extremo capilar arterial es alta. Habr gran tendencia de abandonar agua y soluto al lquido intersticial. Hay prdida de volmenes sanguneos.

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Centro de regulacin cardiovascular: coordina la actividad de los nervios que controlan al msculo liso de los vasos sanguneos junto con la actividad nerviosa que regula el ritmo cardaco y la potencia del latido. Este centro est localizado en el bulbo, y tiende a mantener en equilibrio la presin sangunea y el grado de perfusin a los distintos tejidos. Los barroreceptores (receptores de presin) detectan el estiramiento de las paredes como consecuencia de las diferentes presiones. Se encuentran en las arterias cartidas, la aorta, las venas cavas y el corazn. Tambin hay quimiorreceptores sensibles a cambios de concentracin de O2 y CO2 y variaciones del pH sanguneo. El centro regulador recibe e integra la informacin y genera una respuesta: tiende a normalizar la presin sangunea, es decir, cuando la presin desciende, la actividad del corazn aumenta y los vasos se contraen, y viceversa. LA SANGRE La sangre es un tejido conectivo que posee elementos suspendidos en una matrz extracelular de composicin especfica lquida. Est compuesta por dos fases: una liquida (55%), el plasma sanguineo, y una solida (45%), globulos rojos, globulos blancos y plaquetas. Entre las funciones de la sangre destacamos la de proveer nutrientes a todo el organismo y conducir productos de la actividad metabolica. Ademas la sangre permite que celulas y distintas sustancias sean tranportadas entre tejidos y organos. Componentes de la sangre:

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Glbulos rojos: La mayor parte de las clulas sanguneas son los eritrocitos (96%). Su valor normal en la mujer promedio es de alrededor de 4.800.000, y en el varn, de aproximadamente 5.400.000 hemates por mm. Provienen de clulas especiales de la mdula sea denominadas clulas stem y su produccin est regulada por la hormona eritropoyetina liberada por las clulas renales. Son discos bicncavos y flexibles, repletos de hemoglobina (que le d la coloracin roja). Su funcin es el intercambio gaseoso, y su forma les provee una gran superficie para llevarlo a cabo. Adems son flexibles, lo que les permite amoldarse a los capilares estrechos. La hemoglobina es la encargada de transportar el oxigeno a traves del organismo, pero solo transporta una parte del dioxido de carbono ya que este tambien se encuentra en el plasma sanguineo. El CO2 lo podemos encontrar de tres maneras distintas en la sangre: libre disuelto (8%), como compuesto carbodinamico y como bicarbonato regulando el ph sanguineo. Los glbulos rojos inmaduros en desarrollo se dividen numerosas veces mientras an se encuentran en la mdula sea y durante ese lapso producen hemoglobina. Cuando el contenido de hemoglobina de un glbulo rojo se aproxima al 30 %, el ncleo, el retculo endoplasmtico, el aparato de Golgi y las mitocondrias comienzan a desintegrarse. Luego el nuevo eritrocito se escurre entre las clulas endoteliales de los capilares de la mdula sea para ingresar a la circulacin. Cada eritrocito circula durante alrededor de 120 das y luego es destruido por los macrfagos. En la membrana plasmtica de los hematies se encuentran las glucoprotenas que definen los distintos grupos sanguneos (A, B, AB, 0) y otros identificadores celulares. Globulos blancos: Los leucocitos forman parte de los efectores celulares del sistema inmunologico, y son celulas migratorias que utilizan la sangre para tener a acceso a diferentes partes del organismo. Su funcin es destruir los agentes infecciosos y las clulas infectadas, y tambin segregar sustancias protectoras como los anticuerpos, que combaten a las infecciones. El conteo normal de leucocitos est dentro de un rango de 4.500 y 11.500 clulas por mm de sangre, variable segn las condiciones fisiolgicas y patolgicas. Segun las caractersticas microscpicas de su citoplasma y su nucleo se dividen en granulocitos y agranulocitos. Los granulocitos estan caracterizados por los modos de colorear los orgnulos de su citoplasma, en microscopa de luz y por presentar formas variables en el nucleo. En la sangre humana podemos encontrar 3 tipos diferentes de estas celulas: neutrfilos(Se encargan de englobar sustancias extraas que entran en el organismo. En situaciones de infeccin o inflamacin su nmero aumenta en la sangre), basfilos (egregan sustancias como la heparina, de propiedades anticoagulantes, y la histamina que contribuyen con el proceso de la inflamacin. Poseen un ncleo a menudo cubierto por los grnulos de secrecin.) y Eosinfilos (Aumentan en enfermedades producidas por parsitos, en las alergias y en el asma.).

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Los agranulocitos carecen de granulos especificos, son mononucleares y poseen el nucleo mas grande que los granulocitos. Podemos encontrar dos tipos diferentes: monocitos (su cifra se eleva casi siempre por infecciones originadas por virus o parsitos. Tambin en algunos tumores o leucemias) y Linfocitos (Su nmero aumenta sobre todo en infecciones virales, aunque tambin en enfermedades neoplsicas (cncer) y pueden disminuir en inmunodeficiencias. Los linfocitos son los efectores especficos del sistema inmunitario, ejerciendo la inmunidad adquirida celular y humoral. Hay dos tipos de linfocitos, los linfocitos B y los linfocitos T). Las plaquetas: Los trombocitos son fragmentos celulares pequeos, ovales y sin ncleo repletos de enzimas y sustancias quimicas. Se producen en la mdula sea a partir de la fragmentacin del citoplasma de los megacariocitos quedando libres en la circulacin sangunea.Las plaquetas sirven para sellar las lesiones que pudieran afectar a los vasos sanguneos y en el proceso de coagulacin contribuyen a la formacin de los cogulos cerrando las heridas vasculares.

Su valor cuantitativo normal se encuentra entre 150.000 y 450.000 plaquetas por mm El plasma: El plasma sanguneo es la fraccin lquida y acelular de la sangre, es salado y de color amarillento traslcido y es ms denso que el agua. Est compuesto por un 90% de agua, un 7% de protenas, y el 3% restante por grasa, glucosa, vitaminas, hormonas, oxgeno, gas carbnico y nitrgeno, adems de productos de desecho del metabolismo. Es el componente mayoritario de la sangre, representando aproximadamente el 55% del volumen sanguneo total. Las protenas circulantes del plasma cumplen varias funciones; Intervienen en la coagulacin sangunea Son responsables de la presin osmtica en los capilares, impidiendo el pasaje masivo del agua desde sus paredes hacia los espacios intercelulares. Transportan hierro y otros metales desde que se absorbe en el intestino hasta donde se almacenan o se utilizan. Colaboran en la estabilidad del pH sanguneo.

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