FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA BIOLÓGICA Y FISIOLOGÍA ANIMAL ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA COMPARADA II UNIDAD: ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA COMPARADA DE LOS SISTEMAS DIGESTIVO, CARDIO VASCULAR Y RESPIRATORIO DE LOS ANIMALES Y EL SER HUMANO. El corazón y circulación, propiedades, ciclo cardiaco, gasto cardiaco. Mecanismo de regulación. EL APARATO CIRCULATORIO Poríferos, Cnidarios y Platelmintos no tienen aparato circulatorio. Los nutrientes se incorporan a las células desde el plasma intersticial. El aparato circulatorio tiene las siguientes funciones: a. b. c. Transporta oxígeno desde las superficies respiratorias hacia los tejidos. Transporta nutrientes desde el aparato digestivo hasta las células. Lleva productos de excreción hasta los órganos excretores. Transporta hormonas, anticuerpos y células defensivas. COMPONENTES DEL APARATO CIRCULATORIO Líquido circulatorio: Medio de transporte de sustancias, disueltas o unidas a pigmentos respiratorios Hemoglobina, hemocianina, etc) Vasos: Arterias, venas, capilares y vasos linfáticos. Corazón: Órgano muscular que impulsa el líquido circulatorio. TIPOS DE APARATOS CIRCULATORIOS Abierto: el líquido circulante sale de los vasos y vierte en el hemocele.Artrópodos y moluscos. Cerrado: el líquido circula siempre por vasos.Anélidos, cefalópodos y vertebrados. APARATO CIRCULATORIO CERRADO ⚫ ⚫ CIRCULACIÓN SIMPLE: La sangre pasa una vez por el corazón. Peces. CIRCULACIÓN DOBLE: La sangre pasa dos veces por el corazón. Realiza dos circuitos, mayor o sistémico y menor o pulmonar. Incompleta: La sangre oxigenada y la no oxigenada se mezclan. Anfibios y reptiles. Completa:Ambas sangres no se mezclan. Aves y mamíferos. Anatomía comparada del corazón de los Vertebrados Morfología interna y externa de los corazones de vertebrados Las circulaciones sistémica y pulmonar El lado izquierdo del corazón es la bomba sistémica; el lado derecho es la bomba del circuito pulmonar. (Aunque hay dos arterias pulmonares, una al lado derecho y otra al lado izquierdo del pulmón, sólo se muestra una para que resulte más sencillo). CICLO CARDIACO Es el patrón repetitivo de contracción y relajación del corazón (S-D) El corazón tiene una acción de bombeo de 2 pasos: 1. Las AD y AI se contraen, casi simultáneamente. 2. Luego se de la contracción de los VD y VI, 0.1 a 0.2 s más tarde. Durante el tiempo en que las aurículas y los ventrículos están relajados, el retorno venoso de sangre llena las aurículas. La acumulación de presión que sobreviene hace que las válvulas AV se abran y que la sangre fluya desde las A hacia los V. Los V: 80% llenos con sangre (INCLUSO antes de que las A se contraigan) La contracción de las A: añade el 20% final del volumen a final de la diástole. La contracción de los V durante la sístole eyecta alrededor de 2/3 partes de la sangre que contienen. (volumen sistólico) Quedando la 1/3 parte de la cantidad inicial como volumen al final de la sístole. Los V se llenan con sangre durante el ciclo Sgte. A una FC promedio de 75 LPM, cada ciclo dura 0.8 s; se invierten 0.5 s en la diástole, y la sístole dura 0.3 s Resumen de los sucesos que se producen durante el ciclo cardiaco Las flechitas negras indican las regiones del corazón que se contraen; las gruesas flechas rojas y azules indican el sentido del flujo sanguíneo. Durante las fases isovolumétricas (literalmente “misma medida de volumen”) de los periodos 2 y 3, los ventrículos son cámaras cerradas y el volumen de sangre que contienen es invariable Tejidos de Conducción del Corazón Los potenciales de acción se inician en el nodo SA y se propagan hacia las células miocárdicas adyacentes de las AD y AI por medio de las uniones intercelulares comunicantes entre estas células. Se requiere tejido de conducción especializado, compuesto de células miocárdicas modificadas. Estas células forman el: ▪ Nodo AV ▪ Haz de His ▪ Fibras de Purkinge APARATOS CIRCULATORIOS ABIERTOS El líquido circulante sale de los vasos. Esponjas: No tienen líquido circulante. Utilizan agua exterior, que succionan por los poros inhalantes y expulsan por el ósculo. Moluscos gasterópodos y bivalvos tienen sistema abierto; la hemolinfa sale a lagunas hemocélicas que bañan los órganos internos. APARATOS CIRCULATORIOS CERRADOS ⚫ ⚫ La sangre no sale de los vasos. El aparato circulatorio está formado por: Corazón: órgano impulsor, con cavidades (aurículas y ventrículos) que se contraen y relajan. Arterias: Vasos que salen del corazón. Tienen una capa interna o endotelio, una capa muscular y una capa externa fibrosa. Venas: Vasos que devuelven la sangre al corazón. Sus paredes son menos musculosas, y tienen válvulas para impedir el retroceso de la sangre. Capilares: venas y arterias muy finas, sin capa muscular. Sistema linfático: es un sistema auxiliar formado por ganglios y vasos que recogen líquido (linfa) procedente de los tejidos que contiene glóbulos blancos, y lo devuelve al corazón. APARATOS CIRCULATORIOS CERRADOS ⚫ ⚫ La circulación puede ser: Simple, si la sangre pasa una sola vez por el corazón, o doble, si pasa dos veces. Incompleta, si la sangre oxigenada se mezcla con la desoxigenada, o completa, si no lo hace. El modelo cerrado es más eficaz al mantener la presión sanguínea más alta, y permitir irrigación selectiva. APARATO CIRCULATORIO EN VERTEBRADOS PECES ⚫ ⚫ ⚫ ⚫ La circulación es simple. El corazón es tubular y muestra un seno venoso que recoge la sangre, una aurícula y un ventrículo impulsor. La sangre viene de las venas del cuerpo cargada de CO2 hacia el corazón. El ventrículo impulsa la sangre hacia las branquias, donde se oxigena y circula por arterias para repartirse por el cuerpo. El retorno de la sangre al corazón se realiza mediante venas. CIRCULACIÓN DOBLE ⚫ ⚫ ⚫ La sangre pasa dos veces por el corazón por cada vuelta del circuito. Se encuentra en vertebrados terrestres. Circulación mayor: desde el corazón, saliendo por el ventrículo izquierdo, a los tejidos del cuerpo, para volver a ingresar en el corazón por la aurícula derecha. Circulación menor: desde el ventrículo derecho a los pulmones, para volver otra vez al corazón por la aurícula izquierda. Este segundo circuito puede tener una oxigenación incompleta de sangre, en anfibios y reptiles, o completa en aves y mamíferos. CIRCULACIÓN EN ANFIBIOS El corazón en renacuajos funciona como el corazón de un pez. En adultos está tabicado, formando tres cavidades, dos aurículas y un ventrículo. ⚫ La sangre proviene de los tejidos llena de CO2 y entra en el corazón por la aurícula derecha. Pasa al ventrículo y se expulsa fuera del corazón. ⚫ La sangre que va a los pulmones se oxigena y vuelve por las arterias pulmonares de nuevo al corazón, entrando por la aurícula izquierda. ⚫ En el único ventrículo se produce la mezcla de sangre oxigenada y carboxilada, por lo que es doble e incompleta, un sistema poco eficaz al bombear sangre oxigenada a los pulmones y sangre carboxilada a las células del cuerpo. CIRCULACIÓN EN REPTILES ⚫ ⚫ ⚫ Tienen también una circulación doble e incompleta, semejante a los anfibios. Sin embargo, el ventrículo está parcialmente dividido, con lo que la mezcla de sangre oxigenada y carboxilada es menor y la eficacia del corazón es mayor. Los cocodrilos poseen un corazón con ventrículos divididos por un tabique completo, igual que aves y mamíferos. CIRCULACIÓN EN AVES Y MAMÍFEROS ⚫ ⚫ ⚫ ⚫ ⚫ ⚫ Poseen una circulación doble y completa. La sangre entra carboxilada en el corazón por la aurícula derecha y atraviesa la válvula tricúspide para entrar en el ventrículo derecho. Emerge del corazón por las arterias pulmonares hacia los pulmones, donde se oxigena y vuelve al corazón por las venas pulmonares. Entra por la aurícula izquierda y atraviesa la válvula mitral para entrar en el ventrículo izquierdo. Sale del corazón hacia los tejidos corporales transportando el O2 necesario para el funcionamiento aerobio de las células. El CO2 es vertido a la sangre y vuelve por las venas hacia el corazón, para entrar de nuevo, por la aurícula derecha. PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CORAZÓN GASTO CARDIACO Es la cantidad de sangre que fluye por la circulación, responsable de transportar sustancias hacia y desde los tejidos en cada minuto. Es el volumen de sangre bombeada por unidad de tiempo desde un ventrículo. GC= FC x VS GC: Gasto Cardiaco FC: Frecuencia cardiaca VS: Volumen sistólico GASTO CARDIACO https://www.youtube.com/watch?v=P-xUwnbXcwo Normalmente es aproximadamente: 5 Lts/min FACTORES QUE INFLUYEN EN EL GC Existen dos componentes fundamentales, los cuales son independientes: A. Frecuencia Cardiaca B. Volumen Sistólico A. Frecuencia Cardiaca Se puede ver afectada por efectos cronotrópicos positivos o negativos, los cuales pueden ser causados por estimulación nerviosa, hormonal y electrolítica. Cronotropismo positivo: Se envían estímulos vía simpática al nódulo sinusal, y al miocardio, estos nervios secretan Noradrenalina, la cual se une a receptores B-adrenérgico en el corazón generando un aumento de FC. Causas: Pérdidas sanguíneas Deshidratación Anemia Cronotropismo negativo: El nervio vago envía estímulos a través del parasimpático, el vago derecho estimula al nódulo sinusal y el vago izquierdo el nódulo AV, se libera entonces ACh que se une a los receptores muscarínicos y abre los canales de K+ de las células nodales. El K+ genera hiperpolarización y disminuye la FC. Causas: Medicamentos Deportistas Hipotermia B. Volumen Sistólico El volumen de sangre expulsado en cada latido del corazón. El VS medio puede determinarse dividiendo el GC por la FC. Es dependiente de 3 factores: ▪ Precarga ▪ Contractilidad ▪ Postcarga PRECARGA El retorno venoso es la suma de todos los flujos sanguíneos locales de cada segundo de la circulación periférica. El funcionamiento del miocardio está profundamente influido por la longitud de las fibras ventriculares al final de la diástole y, por tanto, por el volumen diastólico ventricular. La cantidad de tensión que existe en el miocardio ventricular inmediatamente antes de que comience a contraerse. CONTRACTILIDAD DEL MIOCARDIO Es la fuerza de contracción del ventrículo, ante una precarga determinada. POSTCARGA En el corazón intacto, la postcarga puede definirse como la tensión o fuerza desarrollada en la pared del ventrículo durante la expulsión. El incremento de la precarga y la contractilidad aumenta el acortamiento de las fibras miocárdicas, en tanto que la elevación de la postcarga lo hace disminuir.
