La Circulación Sanguínea: Funciones Esenciales
La sangre es un tejido líquido que cumple tres funciones principales:
- Transporte de nutrientes, desechos y hormonas.
- Regulación de la temperatura corporal, la acidez y la concentración iónica de los líquidos corporales.
- Protección contra la invasión de agentes nocivos y contra la pérdida de líquidos a raíz de una lesión.
Estructura del Corazón
El corazón tiene cuatro cámaras: dos aurículas y dos ventrículos.
- Corazón Derecho: La aurícula y el ventrículo en el lado derecho del cuerpo. Bombea sangre por el circuito pulmonar. La aurícula derecha recibe sangre carboxigenada de la vena cava superior e inferior. La arteria pulmonar bombea esta sangre hacia los pulmones.
- Corazón Izquierdo: La aurícula y el ventrículo en el lado izquierdo. Bombea sangre por el circuito sistémico. Las venas pulmonares devuelven sangre oxigenada hacia la aurícula izquierda.
Válvulas Cardíacas: Mecanismos de Flujo
Las válvulas cardíacas son capaces de abrirse o cerrarse para permitir o no el paso de la sangre. Se clasifican en dos grupos:
Válvulas Atrioventriculares (AV)
- Válvula Bicúspide (Mitral): Impide que la sangre retorne del ventrículo izquierdo a la aurícula izquierda.
- Válvula Tricúspide: Impide que la sangre retorne del ventrículo derecho a la aurícula derecha.
Válvulas Semilunares
- Válvula Sigmoidea Aórtica: Impide que la sangre retorne desde la arteria aorta al ventrículo izquierdo.
- Válvula Sigmoidea Pulmonar: Impide que la sangre retorne del conducto pulmonar al ventrículo derecho.
El Recorrido Sanguíneo a Través del Corazón
Las paredes del corazón están constituidas por un tipo de músculo especializado, el músculo cardíaco, que está formado por miocitos.
La sangre que retorna desde los tejidos corporales constituye el retorno venoso, que penetra en la aurícula derecha a través de dos grandes venas: las venas cavas superior e inferior. La sangre que retorna de los pulmones entra en la aurícula izquierda a través de las venas pulmonares.
Las aurículas, que tienen paredes delgadas, se dilatan cuando reciben sangre y la presión en su interior aumenta. Este aumento de presión genera la apertura de las válvulas y la sangre pasa desde las aurículas hacia los ventrículos. Cuando se completa el llenado ventricular, las válvulas se cierran y los ventrículos se contraen simultáneamente.
El ventrículo derecho impulsa la sangre desoxigenada hacia los pulmones a través de las arterias pulmonares. El ventrículo izquierdo impulsa la sangre oxigenada hacia la aorta. Desde la aorta, se distribuye a los distintos tejidos corporales.
Tipos de Circulación
- Circulación Sistémica
- Es el recorrido que efectúa la sangre oxigenada que sale del ventrículo izquierdo del corazón y que, por la arteria aorta, llega a todas las células del cuerpo, donde se realiza el intercambio gaseoso celular. Esta sangre con CO₂ regresa por las venas cavas superior e inferior a la aurícula derecha del corazón.
- Circulación Pulmonar
- Es el recorrido que efectúa la sangre carboxigenada que sale del ventrículo derecho del corazón y que, por la arteria pulmonar, llega a los pulmones, donde se realiza el intercambio gaseoso alveolar o hematosis: deja el CO₂ y fija el O₂. Esta sangre oxigenada regresa por las venas pulmonares a la aurícula izquierda del corazón.
El Ciclo Cardíaco
Ambos lados del corazón se contraen al mismo tiempo. El ciclo cardíaco es la contracción de las dos aurículas, seguida por la contracción de los dos ventrículos y luego la relajación.
El ciclo cardíaco está dividido en dos fases:
- Sístole: Cuando los ventrículos se contraen.
- Diástole: Cuando los ventrículos se relajan.
Al final de la diástole, las aurículas se contraen y completan el llenado de sangre en los ventrículos.
Los Sonidos Cardíacos («Lub-Dup»)
Los sonidos del ciclo cardíaco, que se oyen como “lub-dup”, son creados por las válvulas del corazón que se cierran de golpe. El cierre y la apertura de estas válvulas constituyen eventos mecánicos simples que resultan de las diferencias de presión sobre ambos lados de las válvulas.
- A medida que los ventrículos comienzan a contraerse, la presión en ellos se eleva sobre la presión en las aurículas, de modo que la sangre comienza a fluir nuevamente hacia estas últimas, y las válvulas AV se cierran (sonido “lub”).
- Cuando los ventrículos comienzan a relajarse, la elevada presión en la aorta y la arteria pulmonar hace que la sangre comience a fluir nuevamente hacia los ventrículos, y este flujo de sangre cierra las válvulas aórtica y pulmonar (sonido “dup”).
Sistema de Conducción Cardíaca
La contracción del músculo cardíaco se inicia en el nódulo sinoauricular (SA), ubicado en la aurícula derecha. Esta región del tejido funciona como un marcapasos natural.
Está formada por células musculares cardíacas especializadas que pueden iniciar espontáneamente su propio impulso y contraerse. Desde el marcapasos, el impulso se extiende a través de las aurículas derecha e izquierda; cuando pasa a lo largo de la superficie de las células musculares cardíacas individuales, activa su maquinaria contráctil y estas células se contraen.
Después de que se activa el marcapasos, los impulsos que viajan a lo largo de fibras de conducción especiales y del propio músculo auricular estimulan una segunda área de tejido nodal, el nódulo auriculoventricular (AV). Desde allí, los impulsos son llevados por fibras musculares especiales, que forman el haz de His, hasta las paredes de los ventrículos derecho e izquierdo, que se contraen casi simultáneamente.
Aunque estas fibras conducen los impulsos rápidamente, el nódulo auriculoventricular está formado por fibras de conducción lenta. En consecuencia, se impone una demora entre las contracciones ventriculares y auriculares, asegurando que el latido auricular se complete antes de que comience el latido de los ventrículos.
Cuando los impulsos del sistema de conducción viajan a través del corazón y producen su contracción, se genera una corriente eléctrica en su superficie. Esta corriente se transmite a los fluidos corporales y, desde allí, parte de ella alcanza la superficie del cuerpo.
Regulación de la Frecuencia Cardíaca y Vasos Sanguíneos
Control del Latido Cardíaco
El latido del corazón está controlado por una región de tejido muscular especializado de la aurícula derecha, el nódulo sinoauricular (SA), que impone el ritmo de la frecuencia cardíaca, ya que actúa como un marcapasos. Algunos de los nervios que regulan al corazón tienen sus terminaciones en esta región.
La excitación se extiende desde el marcapasos a través de las células musculares de la aurícula y hace que ambas aurículas se contraigan simultáneamente. Cuando la onda de excitación alcanza el nódulo auriculoventricular, sus fibras de conducción pasan el estímulo al haz de His, lo que provoca la contracción casi simultánea de los ventrículos. Dado que las fibras del nódulo auriculoventricular conducen el estímulo con lentitud, los ventrículos no se contraen hasta que se haya completado el latido auricular.
Vasos Sanguíneos
- Arterias: Tienen paredes gruesas, duras y elásticas que pueden soportar la alta presión de la sangre cuando esta abandona el corazón.
- Capilares: Tienen paredes formadas por una capa de células (el endotelio). El intercambio de gases, nutrientes y residuos del metabolismo entre la sangre y las células del cuerpo se produce a través de estas delgadas membranas capilares.
- Venas: La sangre de los capilares entra en las vénulas, que se juntan para formar las venas. Las venas tienen una luz normalmente mayor que las arterias y siempre tienen las paredes más delgadas, más fácilmente dilatables, con lo que se minimiza la resistencia al flujo de sangre en su retorno al corazón.
Componentes de la Sangre
- Glóbulos Rojos (Eritrocitos)
- Son células especializadas en el transporte de oxígeno y son las principales responsables de la viscosidad de la sangre. Cuando el glóbulo rojo de un mamífero madura, expulsa su núcleo y sus mitocondrias, y las demás estructuras celulares se desintegran; casi todo el volumen del glóbulo rojo maduro está lleno con hemoglobina.
- Glóbulos Blancos (Leucocitos)
- Son casi incoloros, más grandes que los glóbulos rojos, no contienen hemoglobina y tienen un núcleo. Su función principal es la defensa del organismo contra invasores como virus, bacterias y partículas extrañas. Estos no están confinados dentro de los vasos sanguíneos, sino que pueden migrar al espacio intersticial. Además, muchos son fagocíticos.
- Plaquetas (Trombocitos)
- Son fragmentos del citoplasma, limitadas por membranas de células grandes, los megacariocitos, que están en la médula ósea. En su interior contienen mitocondrias, un sistema reticuloendoplasmático liso y numerosos gránulos, que acumulan sustancias sintetizadas o no por la plaqueta. Desempeñan un papel esencial al iniciar la coagulación de la sangre y obturar roturas de los vasos sanguíneos. Además, aseguran la reserva y el transporte de serotonina (producida por células del intestino delgado).
- Plasma
- La mayoría de las moléculas requeridas por las células individuales, así como los productos de desecho de estas células, son arrastradas dentro del torrente sanguíneo disueltos en el plasma, que funciona como solvente polar. Contiene proteínas plasmáticas que son albúmina, fibrinógeno y globulinas. Las proteínas plasmáticas también se unen a ciertos iones y moléculas pequeñas, reteniéndolos en la sangre y actúan en el transporte de gases, colesterol y otras moléculas insolubles. El plasma tiene en solución sales que, junto con la hemoglobina de los glóbulos rojos y las proteínas plasmáticas, mantienen relativamente constante el pH sanguíneo.
Evaluación y Resumen del Flujo
Rutas de la Circulación
- Circulación Sistémica: Ventrículo izquierdo → Arteria aorta → Capilares sistémicos → Aurícula derecha.
- Circulación Pulmonar: Ventrículo derecho → Arteria pulmonar → Capilares pulmonares → Aurícula izquierda.
Flujo Completo
Ventrículo izquierdo → Arteria aorta → Capilares sistémicos → Aurícula derecha → Ventrículo derecho → Arteria pulmonar → Capilares pulmonares → Venas pulmonares.
Diferencia entre Cámaras
Las aurículas son cámaras relativamente pequeñas que reciben la sangre de las venas y la envían a los ventrículos. En cambio, los ventrículos son cámaras de mayor tamaño con paredes mucho más gruesas que reciben la sangre desde las aurículas y se encargan de bombearla por las arterias.
Casos Prácticos
- Caso Infeccioso (Juan): Juan sufre un proceso infeccioso, ya que posee una producción mayor de glóbulos blancos (leucocitos) que intentan combatir contra el antígeno que está atacando su organismo.
- Caso de Coagulación (María): Cicatrizará más rápido la herida de María, ya que posee una mayor cantidad de plaquetas en sangre, cuyo papel fundamental es la coagulación de la sangre y obturar roturas en los vasos sanguíneos.