SISTEMA CIRCULATORI: FUNCIONS, PARTS, TIPUS, MALALTIES - ANATOMIA I FISIOLOGIA

El sistema circulatori comprèn una sèrie d'òrgans que orquestren el pas de la sang per tots els teixits, permetent el transport de diversos materials com a nutrients, oxigen, diòxid de carboni, hormones, entre d'altres. Està compost pel cor, les venes, les artèries i els capil·lars.

La seva funció principal rau en el transport de materials, tot i que també participa en la creació d'un ambient estable per a les funcions vitals en termes de pH i temperatura, a més d'estar relacionat amb la resposta immune i contribuir en la coagulació sanguínia.

By Lomappmi, from Wikimedia Commons

Els sistemes circulatoris poden ser oberts - en la majoria dels invertebrats - que consisteixen en un o més cors, un espai anomenat hemocel i una xarxa de vasos sanguinis; o tancats - en alguns invertebrats i en tots els vertebrats - on la sang està limitada a un circuit de vasos sanguinis i a el cor.

En el regne animal els sistemes circulatoris són molt variats i depenent de el grup animal canvia la importància relativa dels òrgans que el componen.

Per exemple, en els vertebrats el cor és determinant en el procés de circulació, mentre que en els artròpodes i altres invertebrats els moviments de les extremitats són indispensables.

funcions

El sistema circulatori s'encarrega principalment de l'transport d'oxigen i diòxid de carboni entre els pulmons (o brànquies, depenent de l'animal d'estudi) i els teixits de el cos.

Així mateix, el sistema circulatori és l'encarregat de distribuir tots els nutrients processats pel sistema digestiu a tots els teixits de l'organisme.

També distribueix materials de rebuig i components tòxics cap al ronyó i el fetge, on després d'un procés de desintoxicació, són eliminades de l'individu mitjançant el procés d'excreció.

D'altra banda, serveix com a via de transport per a les hormones que secreten les glàndules, i les distribueix fins als òrgans on han d'actuar.

També participa en: la termoregulació dels organismes, ajustant degudament el flux de sang, en la regulació de l'pH de l'organisme i en mantenir un equilibri hidro-electrolític adequat perquè puguin dur-se a terme els processos químics necessaris.

La sang conté estructures anomenades plaquetes que protegeixen l'individu de les hemorràgies. Finalment, la sang està composta de glòbuls blancs, pel que té un paper important en la defensa contra cossos estranys i patògens.

Parts (òrgans)

El sistema circulatori està compost d'una bomba - el cor - i d'un sistema de gots. A continuació es descriuran amb detall aquestes estructures:

el cor

Els cors són òrgans musculars amb funcions de bombes, capaços d'impulsar a la sang per tots els teixits de el cos. De manera general, estan formats per una sèrie de càmeres que es connecten en sèrie i estan flanquejades per vàlvules (o esfínters en certes espècies).

En els mamífers, el cor posseeix quatre càmeres: dos aurícules i dos ventricles. Quan el cor es contreu, la sang és expulsada a l'interior de el sistema circulatori. Les múltiples càmeres de cor permeten l'increment de la pressió a mesura que la sang es desplaça de la zona venosa a l'arterial.

La cavitat auricular capta la sang i les seves contraccions l'envien cap als ventricles, on les contraccions envien la sang a tot el cos.

El múscul de el cor està constituït per tres tipus de fibres musculars: les cèl·lules de l'nòdul senoauricular i auriculoventricular, les cèl·lules de l'endocardi ventricular i fibres miocàrdiques.

Les primeres són petites i de contracció feble, són autorítmiques i la conducció entre les cèl·lules és baixa. El segon grup de cèl·lules són més grans, de contracció feble però de conducció ràpida. Finalment les fibres són de grandària intermèdia, de contracció potent i formen part important de el cor.

Estructura de cor

En els humans, el cor està situat a la regió inferoanterior de l'mediastí, recolzat en el diafragma i darrere de l'estèrnum. La forma és cònica i recorda a una estructura piramidal. La punta de cor és denominada àpex i se situa en la regió esquerra el cos.

Un tall transversal d'el cor revelaria tres capes: l'endocardi, el miocardi i l'epicardi. La regió interior és el endocardi, que és contínua amb els vasos sanguinis i es troba en contacte amb la sang.

La capa mitjana és el miocardi i aquí es troba la major quantitat de massa cardíaca. El teixit que el forma és muscular, de contracció involuntària i presenta estries. Les estructures que connecten a les cèl·lules cardíaques són els discos intercalars, permetent-actuar de manera sincrònica.

La coberta externa de cor s'anomena epicardi i està format de teixit conjuntiu. Finalment, el cor està envoltat per una membrana externa anomenada pericardi, que alhora es divideix en dues capes: l'fibrós i el serós.

El pericardi serós conté el líquid pericàrdic, la funció és la lubricació i amortiment dels moviments de el cor. Aquesta membrana es troba unida amb l'estèrnum, a la columna vertebral i als el diafragma.

Activitat elèctrica de cor

El batec de cor consisteix en els fenòmens rítmics de sístoles i diàstoles, on el primer correspon a una contracció i el segon a la relaxació de la massa muscular.

Perquè passi la contracció de les cèl·lules, ha d'existir un potencial d'acció associat a aquestes. L'activitat elèctrica de cor comença en una zona anomenada "marcapassos", que es propaga a altres cèl·lules acoblades per mitjà de les seves membranes. Els marcapassos estan ubicats en el si venós (al cor dels vertebrats).

artèries

Es denominen artèries a tots els gots que deixen el cor i generalment la sang oxigenada es troba en elles, denominant sang arterial. És a dir, poden portar sang oxigenada (com l'aorta) o sang desoxigenada (com l'artèria pulmonar).

Cal notar que la distinció entre venes i artèries no depèn de el contingut, sinó de la seva relació amb el cor i amb la xarxa de capil·lars. En altres paraules, els vasos que surten de cor són les artèries i els que arriben a ell són les venes.

La paret de les artèries estan compostes per tres capes: la més interna és la túnica íntima formada per endoteli fi sobre una membrana elàstica; la túnica mitjana formada per fibres de múscul llis i teixit connectiu; i finalment la túnica externa o adventícia composta de teixit adipós i fibres de col·lagen.

A mesura que les artèries s'allunyen de cor la seva composició varia, incrementant la proporció de múscul llis i menys elasticitat, i passen a denominar-se artèries musculars.

pressió arterial

La pressió sanguínia pot definir-se com la força que fa la sang en les parets dels vasos. En els humans, la pressió arterial estàndard varia entre 120 mmHg en sístole, i 80 mm Hg en diàstole, i generalment es denota amb els dígits 120/80.

La presència de teixit elàstic permet la pulsació de les artèries mentre la sang corre per l'estructura, ajudant així a mantenir la pressió arterial alta. Les parets de les artèries han de ser summament gruixudes per evitar que col·lapsin quan la pressió sanguínia baixi.

venes

Les venes són vasos sanguinis encarregats de transportar la sang des del sistema de xarxa capil·lar fins al cor. Comparat amb les artèries, les venes són molt més abundants i posseeixen una paret més fina, són menys elàstiques i el seu diàmetre és més gran.

A l'igual que les artèries, estan formades per tres capes histològiques: la interna, la mitjana i l'externa. La pressió de les venes és molt baixa - en l'ordre dels 10 mmHg - per això han d'estar assistides amb vàlvules.

capil·lars

Els capil·lars van ser descoberts per l'investigador italià Marcello Malpighi a l'any 1661, estudiant-en els pulmons d'amfibis. Són estructures molt abundants que formen xarxes extensives a prop de gairebé tots els teixits.

Les seves parets estan compostes de fines cèl·lules endotelials, connectades per fibres de teixit connectiu. Cal que les parets siguin fines perquè passi amb facilitat l'intercanvi de gasos i substàncies metabòliques.

Són tubs molt estrets, en els mamífers posseeixen un diàmetre aproximat de 8 micres, prou ampli perquè les cèl·lules sanguínies puguin travessar-lo.

Són estructures permeables a petits ions, nutrients i aigua. A l'estar exposats a la pressió sanguínia, els fluids es veuen forçats a sortir a l'espai intersticial.

Els fluids poden passar per les esquerdes presents en les cèl·lules endotelials o per vesícules. En contrast, les substàncies de naturalesa lipídica poden difondre fàcilment per les membranes de les cèl·lules endotelials.

sang

La sang és un fluid espès i viscós encarregat de l'transport d'elements, generalment es troba a una temperatura de 38 ° C i compon un 8% de l'pes total d'un individu mitjana.

En el cas d'animals molt simples, com una planària, no és possible parlar de "sang", ja que posseeixen només una substància clara i aquosa composta amb cèl·lules i algunes proteïnes.

Pel que fa als animals invertebrats, que presenten un sistema circulatori tancat, la sang generalment es coneix amb el terme de hemolimfa. Finalment, en els vertebrats la sang és un teixit líquid summament complex i els seus components principals són el plasma, els eritròcits, leucòcits i les plaquetes.

plasma

El plasma constitueix la poció líquida de la sang i correspon a un 55% de la composició total d'aquesta. La seva funció principal és el transport de substàncies i la regulació de l'volum sanguini.

En el plasma es troben dissoltes algunes proteïnes, com albúmina (component principal, més de l'60% de les proteïnes totals), globulines, enzims i fibrinogen, a més d'electròlits (Na ⁺, Cl ^-, K ⁺), glucosa, aminoàcids, deixalles de el metabolisme, entre d'altres.

També conté dissolts una sèrie de gasos, com l'oxigen, el nitrogen i el diòxid de carboni, el residu produït en el procés de respiració i ha de ser eliminat de l'organisme.

components sòlids

La sang posseeix component cel·lulars que corresponen a el 45% restant de la sang. Aquests elements corresponen als glòbuls vermells, els glòbuls blancs i les cèl·lules relacionades amb el procés de coagulació.

Els glòbuls vermells, anomenades també eritròcits, són discos bicóncavos i són els responsables de l'transport d'oxigen gràcies a la presència una proteïna anomenada hemoglobina. Un fet curiós d'aquestes cèl·lules és que, en mamífers, els eritròcits madurs manquen de nucli.

Són cèl·lules molt abundants, en un mil·lilitre de sang es troben 5,4 milions de glòbuls vermells. La vida mitjana d'un eritròcit en circulació és d'uns 4 mesos, en els quals pot recórrer més de 11.000 quilòmetres.

Els glòbuls blancs o leucòcits estan relacionats amb la resposta immune i es troben en menor proporció que els glòbuls vermells, en l'ordre dels 50.000 a 100.000 per mil·lilitre de sang.

Hi ha diversos tipus de glòbuls blancs, entre els neutròfils, basòfils i els eosinòfils, agrupats en la categoria de granulòcits; i els agranulocitos que corresponen als limfòcits i els monòcits.

Finalment, hi ha els fragments cel·lulars anomenats plaquetes - o trombòcits en altres vertebrats -, que participen en el procés de coagulació, prevenint el sagnat.

Font: pixabay.com

Tipus de sistemes circulatoris

Els animals petits - menors a 1 mm de diàmetre - són capaços de realitzar el transport de materials en els seus cossos per processos de difusió simple.

No obstant això, amb l'augment de la mida corporal sorgeix la necessitat de posseir òrgans especialitzats per a la distribució de materials, com hormones, sals o deixalles, a les diferents regions de el cos.

En animals de mida gran, hi ha una diversitat de sistemes circulatoris que compleixen eficaçment amb la funció de transport de materials.

Tots els sistemes circulatoris han de comptar amb els següents elements: un òrgan principal encarregat de bombar els fluids; un sistema d'artèries capaç de distribuir la sang i d'emmagatzemar pressió; un sistema de capil·lars que permeti la transferència de materials de la sang als teixits i finalment un sistema venós.

El conjunt d'artèries, venes i capil·lars formen el que es coneix com a "circulació perifèrica".

D'aquesta manera, el conjunt de forces que realitzen els òrgans prèviament esmentats (els batecs rítmics de el cor, el retrocés elàstic de les artèries i les contraccions dels músculs que envolten els vasos sanguinis) fan possible el moviment de la sang en el cos.

Sistemes circulatoris oberts

La circulació oberta està present en diferents grups d'animals invertebrats, com crustacis, insectes, aranyes i diferents mol·luscs. Consisteix en un sistema de sang que és bombejada pel cor arriba a una cavitat anomenada hemocele. A més, posseeixen un o més cors i vasos sanguinis.

El hemocele pot ocupar en alguns organismes fins al 40% de l'volum corporal total i se situa entre l'ectoderm i l'endoderm, recordant que els animals triblàstics (també coneguts com triploblásticos) posseeixen tres fulles embrionàries: el endoderm, mesoderm i ectoderm.

Per exemple, en algunes espècies de cranc el volum sanguini correspon a l'30% de l'volum corporal.

La substància líquida que ingressa a l'hemocele s'anomena hemolimfa o sang. En aquests tipus de sistemes no hi ha una distribució de sang per capil·lars als teixits sinó que els òrgans són banyats directament per l'hemolimfa.

Quan el cor es contreu, les vàlvules es tanquen i la sang es veu obligada a desplaçar-se a l'hemocele.

Les pressions dels sistemes circulatoris tancats són força baixes, entre 0,6 i 1,3 kilopascals, encara que les contraccions producte de el cor i d'altres músculs poden elevar les pressions sanguínies. Aquests animals estan limitats en tant a la velocitat i distribució de l'flux sanguini.

Sistemes circulatoris tancats

En els sistemes circulatoris tancats, la sang es desplaça en un circuit format per tubs i segueix el camí des de les artèries fins a les venes, passant pels capil·lars.

Aquest tipus de sistema circulatori està present en tots els animals vertebrats (peixos, amfibis, rèptils, aus i mamífers) i en alguns invertebrats com el cuc de terra i en els cefalòpodes.

Els sistemes tancats es caracteritzen per presentar una separació clara de les funcions en cada un dels òrgans que el componen.

El volum sanguini ocupa una proporció molt menor que en els sistemes oberts. Aproximadament entre 5 a 10% de l'volum corporal total de l'individu.

El cor és l'òrgan més important i s'ocupa de bombar la sang dins el sistema d'artèries, mantenint així una pressió arterial elevada.

El sistema arterial és l'encarregat d'emmagatzemar la pressió que obliga a la sang a passar pels capil·lars. Per això, els animals amb circulació tancada poden transportar oxigen ràpidament.

Els capil·lars, a l'ésser tan prims permeten l'intercanvi de materials entre la sang i els teixits, mitjançant processos de difusió simple, transport o filtració. La pressió permet els processos d'ultrafiltració en els ronyons.

Evolució de el sistema circulatori

Al llarg de l'evolució dels animals vertebrats, el cor ha augmentat notablement de complexitat. Una de les innovacions més transcendentals és l'increment gradual en la separació de sang oxigenada i la desoxigenada.

peixos

En els vertebrats més primitius, els peixos, el cor consisteix en una sèrie de cavitats contràctils, amb només una aurícula i un ventricle. En el sistema circulatori dels peixos, la sang és bombejada des de l'únic ventricle, passant pels capil·lars en les brànquies, on ocorre la captació de l'oxigen i s'expulsa el diòxid de carboni.

La sang continua el seu viatge per la resta de el cos i en els capil·lars passa el subministrament d'oxigen a les cèl·lules.

Amfibis i rèptils

A l'originar-el llinatge dels amfibis i seguidament el dels rèptils, apareix una nova càmera al cor, exhibint ara tres cavitats: dues aurícules i un ventricle.

Amb aquesta innovació, la sang desoxigenada arriba a l'aurícula dreta i la sang provinent dels pulmons arriba a l'aurícula esquerra, comunicada pel ventricle amb la dreta.

En aquest sistema, la sang desoxigenada roman a la part dreta de l'ventricle i la oxigenada en l'esquerre, encara que existeix una mica de barreja.

En el cas dels rèptils, la separació és més notòria ja que hi ha una estructura física que divideix parcialment les regions esquerra i dreta.

Aus i mamífers

En aquests llinatges, l'endotermia (animals de "sang calenta") comporta a exigències majors en tant a el subministrament d'oxigen als teixits.

Un cor amb quatre cambres és capaç de complir amb aquests requeriments tan elevats, on els ventricles dret i esquerre separen la sang oxigenada de la desoxigenada. Així, el contingut d'oxigen que arriba als teixit és el més alt possible.

Entre les cavitats esquerres i dretes de el cor no hi ha comunicació, ja que estan separades per un envà o septe gruixut.

Les cavitats situades en la porció superior són les aurícules, separades pel septe interauricular, i són les encarregades de la recepció de la sang. Les venes cava superior i inferior estan connectades amb l'aurícula dreta, mentre que a l'aurícula esquerra arriben les quatre venes pulmonars, dues provinents de cada pulmó.

Els ventricles es situen a la regió inferior de el cor i es connecten a les aurícules per mitjà de les vàlvules auriculoventriculars: la tricúspide, trobada en el costat dret i la mitral o bicúspide en l'esquerre.

malalties comuns

Les malalties cardiovasculars, també són conegudes com coronàries o cardiopaties, comprenen una sèrie de patologies associades a l'funcionament incorrecte de cor o dels vasos sanguinis.

Segons enquestes realitzades, les malalties cardiovasculars són la primera causa de mort als Estats Units i en certs països europeus. Els factors de risc inclouen un estil de vida sedentari, dietes altes en greixos i el tabaquisme. Dins de les patologies més comunes estan:

hipertensió arterial

La hipertensió consisteix en valors elevats de la pressió sistòlica, major a 140 mm Hg i la diastòlica major a 90 mm Hg. Això comporta a un flux anormal de la sang per tot el sistema circulatori.

arítmies

El terme arítmia fa referència a la modificació de la freqüència cardíaca, producte d'un ritme descontrolat - taquicàrdia - o per bradicàrdia.

Les causes de les arítmies són variades, incloent des d'estils de vida poc saludables, fins herència genètica.

Bufs al cor

Els bufs consisteixen en sons anormals de cor que són detectats mitjançant el procés d'auscultació. Aquest so està associat a un acreixement de el flux de sang per problemes amb les vàlvules.

No tots els bufs són igualment greus, depèn de la durada de el so i la regió i intensitat de soroll.

aterosclerosi

Consisteix en l'enduriment i acumulació de greixos en les artèries, degut principalment a dietes desequilibrades.

Aquesta condició dificulta el pas de la sang, incrementant la probabilitat d'altres problemes cardiovasculars, com els vessaments cerebrals.

insuficiència cardíaca

La insuficiència cardíaca es refereix a l'bombament poc eficient de la sang a la resta de el cos, provocant símptomes de taquicàrdia i problemes en la respiració.

referències

Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologia: La vida a la Terra. Pearson educació.
Donnersberger, AB, & Lesak, AE (2002). Llibre de laboratori d'anatomia i fisiologia. Editorial Paidotribo.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Integrated principles of zoology. McGraw-Hill.
Kardong, KV (2006). Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw-Hill.
Larradagoitia, LV (2012). Anatomofisiologia i patologia bàsiques. Editorial Paranimf.
Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Zoologia. Cordats (Vol. 2). Reverté.
Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert animal physiology. Macmillan.
Vived, AM (2005). Fonaments de fisiologia de l'activitat física i l'esport. Ed. Mèdica Panamericana.

SISTEMA CIRCULATORI: FUNCIONS, PARTS, TIPUS, MALALTIES - ANATOMIA I FISIOLOGIA - 2025