Sistema circulatorio, El aparato circulatorio o cardiovascular y el corazón
El sistema circulatorio, también conocido como Aparato cardiovascular, en el ámbito de la anatomía y fisiología, es el conjunto de órganos y vasos sanguíneos por los cuales fluye la sangre, incluyendo arterias, capilares y venas. Este proceso inicia y finaliza en el corazón. En seres humanos y en vertebrados de mayor complejidad, el corazón está compuesto por cuatro cavidades: la aurícula derecha e izquierda, y los ventrículos derecho e izquierdo.
La mitad derecha del corazón se encarga de impulsar la sangre desoxigenada proveniente de los tejidos hacia los pulmones, donde se oxigena. Mientras tanto, la mitad izquierda del corazón recibe la sangre oxigenada de los pulmones y la impulsa a través de las arterias para suministrarla a todos los tejidos del cuerpo. La circulación sanguínea comienza desde las etapas tempranas de la vida fetal y se estima que una determinada porción de sangre completa su ciclo en aproximadamente un minuto.
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Circulación Pulmonar
La sangre proveniente de todo el cuerpo llega a la aurícula derecha a través de dos venas principales: la vena cava superior y la vena cava inferior. Durante la contracción de la aurícula derecha, la sangre es impulsada a través de la válvula tricúspide cuando esta se abre, y llega al ventrículo derecho. Luego, la contracción del ventrículo derecho impulsa la sangre hacia los pulmones. Para evitar el reflujo de sangre hacia la aurícula, la válvula tricúspide se cierra por completo durante la contracción del ventrículo derecho. Mientras la sangre pasa por los pulmones, se oxigena, es decir, se satura con oxígeno.
Posteriormente, la sangre oxigenada regresa al corazón a través de las cuatro venas pulmonares que desembocan en la aurícula izquierda. Durante la contracción de esta cavidad, la sangre fluye al ventrículo izquierdo y luego es impulsada a la aorta mediante la contracción ventricular. Para evitar el reflujo de sangre hacia la aurícula, se encuentra la válvula bicúspide o mitral, mientras que las válvulas semilunares o sigmoideas, ubicadas en la raíz de la aorta, previenen el reflujo de sangre hacia el ventrículo. En la arteria pulmonar también se encuentran válvulas semilunares o sigmoideas.
Ramificaciones
La aorta se ramifica en múltiples ramas principales, las cuales se subdividen en vasos más pequeños, creando un intrincado sistema de derivaciones que permite que la sangre llegue a todo el organismo. Las arterias de menor tamaño se dividen en una red de capilares extremadamente delgados, que tienen paredes finas y permiten el contacto directo de la sangre con los líquidos y los tejidos del organismo. Los capilares cumplen tres funciones importantes: liberar oxígeno hacia los tejidos, suministrar nutrientes y otras sustancias esenciales a las células del organismo, y recoger los productos de desecho de los tejidos. Posteriormente, los capilares se unen para formar venas pequeñas, que a su vez se unen para formar venas más grandes, hasta finalmente reunirse en las venas cava superior e inferior y retornar al corazón, completando así el circuito circulatorio.
Circulación Portal
Aparte de la descripción de la circulación pulmonar y sistémica, existe un sistema adicional en el sistema venoso conocido como circulación portal. Una cantidad determinada de sangre proveniente del intestino se une en la vena porta y es transportada hacia el hígado. Una vez en el hígado, esta sangre entra en unos capilares especiales llamados sinusoides, donde tiene contacto directo con las células hepáticas. En el hígado, se producen cambios significativos en la sangre, ya que esta lleva los productos de la digestión que han sido absorbidos a través de los capilares intestinales. Luego, las venas recogen nuevamente la sangre y la incorporan de nuevo a la circulación general, dirigiéndola hacia la aurícula derecha. A medida que la sangre avanza a través de otros órganos, continúa experimentando más modificaciones.
Circulación coronaria
La circulación coronaria es responsable de proveer nutrientes y oxígeno a los tejidos del corazón, al mismo tiempo que elimina los productos de degradación. Dos arterias coronarias nacen de la aorta, justo encima de las válvulas semilunares, y luego se ramifican en una intrincada red capilar que se extiende por el tejido muscular del corazón y las válvulas. La sangre que fluye a través de esta red capilar coronaria se recoge en varias venas pequeñas, que desembocan directamente en la aurícula derecha sin pasar por la vena cava.
Función Cardiaca
La actividad cardíaca implica una sucesión de contracción (sístole) y relajación (diástole) de las paredes musculares de las aurículas y los ventrículos. Durante la fase de relajación, la sangre fluye desde las venas hacia las aurículas, causando una gradual dilatación de las mismas. Al final de esta fase, las aurículas se dilatan por completo y sus paredes musculares se contraen, impulsando su contenido a través de los orificios auriculoventriculares hacia los ventrículos. Este proceso ocurre de forma rápida y casi simultánea en ambas aurículas.
La gran cantidad de sangre en las venas impide el reflujo. Aunque la fuerza del flujo sanguíneo en los ventrículos no es lo suficientemente fuerte como para abrir las válvulas semilunares, sí distiende los ventrículos que todavía están en estado de relajación. Las válvulas mitral y tricúspide se abren debido al flujo de sangre y luego se cierran al comienzo de la contracción ventricular.
La contracción ventricular ocurre de inmediato después de la sístole auricular. Aunque es más lenta, es más enérgica. Durante la sístole ventricular, las cavidades ventriculares se vacían casi por completo. La punta del corazón se desplaza hacia adelante y hacia arriba con un ligero movimiento de rotación, conocido como el latido de la punta, que se puede sentir al palpar el espacio entre la quinta y la sexta costilla. Después de la sístole ventricular, el corazón descansa por un breve periodo de tiempo. El ciclo completo se puede dividir en tres periodos: la contracción de las aurículas en el primero, la contracción de los ventrículos en el segundo, y el reposo de aurículas y ventrículos en el tercero.
La frecuencia cardíaca típica en los seres humanos es de 72 latidos por minuto, y la duración del ciclo cardíaco es de aproximadamente 0,8 segundos. La sístole auricular tiene una duración de alrededor de 0,1 segundos, mientras que la sístole ventricular dura aproximadamente 0,3 segundos. Esto significa que el corazón se encuentra en estado de relajación durante aproximadamente 0,4 segundos, lo que equivale a aproximadamente la mitad de cada ciclo cardíaco.
En cada ciclo cardíaco, el corazón produce dos sonidos que se suceden después de una breve pausa. El primer sonido, que coincide con el cierre de las válvulas tricúspide y mitral al inicio de la sístole ventricular, es grave y prolongado. El segundo sonido, causado por el cierre brusco de las válvulas semilunares, es más breve y agudo. Estos sonidos pueden ser modificados por enfermedades que afectan a las válvulas cardíacas, y muchos factores, como el ejercicio, pueden provocar variaciones significativas en la frecuencia cardíaca, incluso en personas sanas. La frecuencia cardíaca normal varía considerablemente entre diferentes especies animales. Por ejemplo, los mamíferos en hibernación pueden tener solo algunos latidos por minuto, mientras que los colibríes tienen una frecuencia cardíaca de hasta 2,000 latidos por minuto, siendo extremos opuestos en términos de frecuencia cardíaca.
Pulso
Cuando la contracción ventricular impulsa la sangre hacia las arterias, su pared se expande. Durante la diástole, las arterias recuperan su diámetro normal gracias a la elasticidad del tejido conjuntivo y la contracción de las fibras musculares en sus paredes. Este proceso de recuperación del tamaño normal es esencial para mantener el flujo constante de sangre a través de los capilares durante el periodo de descanso del corazón. La dilatación y contracción de las paredes arteriales, que se puede sentir cerca de la superficie de la piel en todas las arterias, se conoce como pulso.
El pulso, en términos de fisiología, se refiere a la expansión rítmica de las arterias que ocurre como resultado del paso sucesivo de oleadas de sangre generadas por las contracciones continuas del corazón. Las arterias actúan como tubos elásticos, y cada contracción del corazón impulsa entre 30 y 60 gramos de sangre en los vasos sanguíneos ya llenos. Esta expansión consecutiva se transmite a través del sistema arterial a una velocidad de 7 metros por segundo hasta llegar a los capilares, donde se disipa debido a la resistencia periférica al flujo sanguíneo y a la falta de elasticidad en las paredes vasculares.
Es posible detectar el pulso en cualquier lugar donde una arteria pase sobre una estructura sólida, como un hueso o un cartílago. La parte más alta de la onda del pulso representa la presión sistólica, mientras que la parte más baja representa la presión diastólica. La frecuencia del pulso varía considerablemente, desde alrededor de 150 latidos por minuto en los embriones hasta unos 60 latidos por minuto en los ancianos. Factores como la autosugestión y ciertos programas de aprendizaje pueden tener un gran impacto en la frecuencia del pulso.
En condiciones de enfermedad, la frecuencia del pulso tiende a cambiar en proporción directa a la temperatura corporal. Esta correlación es tan consistente que un médico experimentado puede estimar la temperatura de un paciente basándose en la frecuencia del pulso. Por lo general, el pulso se mide en la muñeca y los cambios en su frecuencia, ritmo e intensidad pueden indicar al especialista la presencia o incubación de una enfermedad. En algunos casos, el pulso también puede ser detectable en las venas principales, siendo frecuentemente el doble de rápido que el pulso arterial, y esto se debe a variaciones en la presión en la aurícula izquierda.
Origen de los latidos cardiacos
La frecuencia y la intensidad de los latidos del corazón están regulados por un control nervioso a través de una serie de reflejos que pueden acelerarlos o disminuirlos. Sin embargo, el impulso para la contracción cardíaca no depende de estímulos nerviosos externos, sino que se origina en el propio músculo del corazón. El encargado de iniciar el latido del corazón es una pequeña porción de tejido especializado ubicada en la pared de la aurícula derecha, conocida como nodo o nódulo sinusal. Luego, la contracción se propaga hacia la parte inferior de la aurícula derecha a través de fascículos internodales, llegando al nodo auriculoventricular.
Los haces auriculoventriculares, que se agrupan en el fascículo o haz de His, son responsables de conducir el impulso desde el nodo auriculoventricular hasta los músculos de los ventrículos, asegurando así la coordinación de la contracción y relajación del corazón. Cada fase del ciclo cardíaco se asocia con la generación de un potencial eléctrico que puede ser detectado con instrumentos eléctricos, lo cual se registra como un electrocardiograma.
Capilares
La observación microscópica permite visualizar la circulación sanguínea en los capilares superficiales. Se puede apreciar cómo los glóbulos rojos se desplazan rápidamente en el centro del flujo sanguíneo, mientras que los glóbulos blancos se mueven más lentamente y se ubican cerca de las paredes de los capilares. Debido a que la superficie de contacto con la sangre es mucho mayor en los capilares en comparación con otros vasos sanguíneos, ofrecen una mayor resistencia al movimiento de la sangre, lo que ejerce una influencia significativa en la circulación.
Los capilares tienen la capacidad de dilatarse cuando la temperatura corporal aumenta, lo que ayuda a enfriar la sangre, y de contraerse en situaciones de frío, lo que ayuda a conservar el calor del cuerpo. Además, desempeñan un papel crucial en el intercambio de sustancias entre la sangre y los tejidos debido a la permeabilidad de sus paredes. Los capilares transportan oxígeno hacia los tejidos y recogen sustancias de desecho y dióxido de carbono (CO2), que luego son llevadas a los órganos excretores y los pulmones, respectivamente. En estos órganos, se produce un nuevo intercambio de sustancias, lo que resulta en una sangre oxigenada y libre de impurezas.
