evolucion de la circulacion

Importancia de la circulación en la
homeostasis corporal. Enfoque evolutivo
Intercambio entre el capilar y los tejidos
Material de uso interno
Curso 2010
ES
VITAL
PARA
CUALQUIER
ORGANISMO
EL
INTERCAMBIO DE MATERIA Y ENERGÍA CON EL MEDIO
EXTERNO
Con excepción de los más primitivos, la mayoría de los
animales posee sistemas de órganos especializados para dicha
función.
En estos casos, se desarrollan mecanismos de transporte
interno que conducen fluidos (sangre o linfa) a través del
cuerpo para conectar las células con los órganos de
intercambio
FUNCIONES DEL APARATO CIRCULATORIO
Transporte de materiales
Nutrientes del alimento ingerido
Gases respiratorios: CO2 y O2
Desechos: toxinas y desechos nitrogenados
Anticuerpos
Hormonas
Enzimas
Funciones inmunitarias
Mantenimiento de la homeostasis
pH sanguíneo
Transporte de calor
TRANSPORTE A NIVEL CELULAR
Membrana celular
Transporte pasivo (difusión simple y
facilitada, ósmosis)
No se gasta directamente energía
metabólica
Transporte activo
Gasta energía metabólica
transportando materiales contra
gradientes
Transporte de grandes moléculas
endocitosis vesículas exocitosis
Ciclosis (agitamiento citoplasmático)
TRANSPORTE EN ORGANISMOS MULTICELULARES
Cavidad gastrovascular en invertebrados simples
No se requiere aparato circulatorio
Abertura simple: intercambio de materiales con el
entorno
Cavidad central para la digestión y distribución de
sustancias a través del cuerpo
Paredes corporales muy delgadas: los materiales
pasan por difusión
Cnidaria (e.g.: Hydra, Aurelia)
Existe una compleja cavidad
gastrovascular que se ramifica a
través del cuerpo acercando el medio
externo a las células
Plathyelminthes (e.g.: Planaria)
El mecanismo es análogo al de los Cnidaria, ayudado por el
achatamiento del cuerpo.
En organismos mas complejos, se desarrollan dos tipos
de aparatos circulatorios:
a) Abiertos
b) Cerrados
Ambos consisten en un fluido (sangre o linfa), un sistema de
tubos (vasos) y una bomba muscular (corazón), generador de un
gradiente de presión hidrostática que hace circular el fluido.
a) Circulación abierta
Phylum Arthropoda,
hemolinfa (incolora): no hay
distinción entre sangre y
fluido intersticial
corazon(es) → arterias →
senos → venas → ostia →
corazon(es)
difusión desde los senos a
los órganos
Insecta: aparatos
respiratorios muy
desarrollados
Phylum Mollusca (excepto Cephalopoda)
b) Circulación cerrada
Cephalopoda, Annelida y
Vertebrata
presencia de capilares
Ventajas
Flujo rápido
la sangre se dirige a
tejidos específicos
Células y grandes
moléculas permanecen
en los vasos
Pueden soportar altos
niveles de actividad
metabólica
Corazón
Atrio (1 ó 2)
Ventrículo
Vasos sanguíneos
Arterias
Arteriolas
Capilares
Vénulas
Venas
Sangre
Peces
Circulación simple: un solo
circuito
Corazón con 2 cámaras:
atrio y ventrículo
arterias ventral y
dorsal
ADAPTACIONES EN EL SISTEMA CARDIOVASCULAR DE
LOS PECES:
Pez pulmonado africano
(Protopterus sp.)
3-cámaras: 2 atrios (atrio izquierdo
recibe sangre oxigenada; atrio
derecho recibe sangre
desoxigenada)
pliegue espiral
Ventrículo parcialmente dividido
ANFIBIOS
Las circulaciones sistémica y
pulmocutáneos están
parcialmente separadas
(circulación doble)
Corazón del anfibio
1 ventrículo bombea sangre
a los pulmones, piel y tejidos
2 atrios:
el derecho recibe
sangre desoxigenada
el izquierdo
recibe sangre oxigenada
Ventaja: la sangre rica en
oxígeno alcanza los órganos más
rápido
Ocurre alguna mezcla entre las
sangres oxigenada y
desoxigenada
Anfibios
ADAPTACIONES EN EL SISTEMA CARDIOVASCULAR DE
LOS VERTEBRADOS: REPTILES
Corazón reptiliano
3-cámaras (excepto los
Crocodilia con 4)
2 atrios
1 ventrículo (2
ventrículos en
cocodrilos y
aligátores)
parcialmente dividido
disminuye la mezcla.
Puede redirigir el envío de
sangre durante la apnea
ADAPTACIONES EN EL SISTEMA CARDIOVASCULAR DE
LOS VERTEBRADOS: AVES Y MAMÍFEROS
4 cámaras cardíacas:
2 atrios
2 ventrículos
total separación de los circuitos
sistémicos y pulmonar
Ventajas
no hay mezcla entre las sangres
oxigenada y desoxigenada
el intercambio gaseoso es
maximizado
la separación entre circuitos
permite operar a diferentes
presiones
Importancia
Endotermia alto consumo de O2 y
nutrientes por los tejidos
Numerosos vasos la mayor
resistencia demanda altas presiones
FLUJO SANGUÍNEO EN MAMÍFEROS
Las arterias tienen paredes mas gruesas para
soportar la mayor presión sanguínea
Las venas tienen paredes
delgadas y bajas presiones
sanguíneas
¿CUAL ES LA PARTE MAS IMPORTANTE DEL
APARATO CIRCULATORIO?
FUNCIÓN CAPILAR
La distribución de sangre en los
capilares se regula por dos
mecanismos.
Uno de ellos es a través de la
contracción del músculo liso
arteriolar.
El otro es a través de los esfínteres
precapilares, que controlan el flujo de
sangre entre arteriolas y vénulas.
El intercambio de sustancias entre la sangre y
los tejidos ocurre a través de la pared capilar.
La diferencia entre las presiones hidrostática y
osmótica lleva fluidos desde los capilares en
sus extremos arteriolares y hacia los capilares
en su desembocadura hacia las vénulas.
El sistema linfático es una
vía de retorno de fluidos
desde el intersticio hacia
el apareato circulatorio.
Interviene en la
defensa.
Bibliografía recomendada:
Hill, R.W.; Wyse, G.A. & Anderson, M. (2006) Fisiología animal.
Panamericana, Buenos Aires. 916 pp. + apéndices.
(juego de fotocopias del capítulo disponibles en Subespacio)
Cualquier otro texto de fisiología animal
comparada es útil para este tema.