Sistema cardiovascular
El sistema cardiovascular está formado por el corazón, los vasos sanguíneos y los aproximadamente 5 litros de sangre que transportan los vasos sanguíneos. Responsable de transportar oxígeno, nutrientes, hormonas y productos de desecho celular por todo el cuerpo, el sistema cardiovascular es impulsado por el órgano del cuerpo que trabaja más duro: el corazón, que tiene solo el tamaño de un puño cerrado. Incluso en reposo, el corazón promedio bombea fácilmente más de 5 litros de sangre por todo el cuerpo cada minuto.
Anatomía del sistema cardiovascular
El corazón
El corazón es un órgano de bombeo muscular ubicado medial a los pulmones a lo largo de la línea media del cuerpo en la región torácica. La punta inferior del corazón, conocida como su ápice, se gira hacia la izquierda, de modo que aproximadamente 2/3 del corazón se encuentra en el lado izquierdo del cuerpo y el otro 1/3 en el derecho. La parte superior del corazón, conocida como base del corazón, se conecta con los grandes vasos sanguíneos del cuerpo: la aorta , la vena cava, el tronco pulmonar y las venas pulmonares.
Bucles circulatorios
Hay 2 circuitos circulatorios primarios en el cuerpo humano: el circuito de circulación pulmonar y el circuito de circulación sistémica .
- La circulación pulmonar transporta sangre desoxigenada desde el lado derecho del corazón a los pulmones , donde la sangre recoge oxígeno y regresa al lado izquierdo del corazón. Las cámaras de bombeo del corazón que sostienen el circuito de circulación pulmonar son la aurícula derecha y el ventrículo derecho.
- La circulación sistémica transporta sangre altamente oxigenada desde el lado izquierdo del corazón a todos los tejidos del cuerpo (con la excepción del corazón y los pulmones). La circulación sistémica elimina los desechos de los tejidos corporales y devuelve la sangre desoxigenada al lado derecho del corazón. La aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo del corazón son las cámaras de bombeo del circuito de circulación sistémica.
Vasos sanguineos
Los vasos sanguíneos son las carreteras del cuerpo que permiten que la sangre fluya de manera rápida y eficiente desde el corazón a todas las regiones del cuerpo y viceversa. El tamaño de los vasos sanguíneos se corresponde con la cantidad de sangre que pasa a través del vaso. Todos los vasos sanguíneos contienen un área hueca llamada lumen a través de la cual la sangre puede fluir. Alrededor de la luz está la pared del vaso, que puede ser delgada en el caso de los capilares o muy gruesa en el caso de las arterias.
Todos los vasos sanguíneos están revestidos con una capa delgada de epitelio escamoso simple conocido como endotelio que mantiene las células sanguíneas dentro de los vasos sanguíneos y evita la formación de coágulos. El endotelio recubre todo el sistema circulatorio, hasta el interior del corazón, donde se llama endocardio.
Hay tres tipos principales de vasos sanguíneos: arterias, capilares y venas. Los vasos sanguíneos a menudo reciben el nombre de la región del cuerpo a través de la cual transportan sangre o de estructuras cercanas. Por ejemplo, la arteria braquiocefálica transporta sangre a las regiones braquial (brazo) y cefálica (cabeza). Una de sus ramas, la arteria subclavia, pasa por debajo de la clavícula; de ahí el nombre de subclavia. La arteria subclavia corre hacia la región axilar, donde se la conoce como arteria axilar.
Arterias y Arteriolas
Las arterias son vasos sanguíneos que transportan la sangre desde el corazón. La sangre transportada por las arterias suele estar muy oxigenada, ya que acaba de salir de los pulmones en su camino hacia los tejidos del cuerpo. El tronco pulmonar y las arterias del circuito de circulación pulmonar constituyen una excepción a esta regla: estas arterias transportan sangre desoxigenada desde el corazón a los pulmones para su oxigenación.
Las arterias se enfrentan a altos niveles de presión arterial, ya que transportan la sangre que sale del corazón con gran fuerza. Para resistir esta presión, las paredes de las arterias son más gruesas, más elásticas y más musculosas que las de otros vasos. Las arterias más grandes del cuerpo contienen un alto porcentaje de tejido elástico que les permite estirarse y adaptarse a la presión del corazón.
Las arterias más pequeñas son más musculosas en la estructura de sus paredes. Los músculos lisos de las paredes arteriales de estas arterias más pequeñas se contraen o expanden para regular el flujo de sangre a través de su luz. De esta manera, el cuerpo controla cuánta sangre fluye a diferentes partes del cuerpo en diferentes circunstancias. La regulación del flujo sanguíneo también afecta la presión arterial, ya que las arterias más pequeñas dan a la sangre menos área para fluir y, por lo tanto, aumenta la presión de la sangre en las paredes arteriales.
Las arteriolas son arterias más estrechas que se ramifican desde los extremos de las arterias y llevan sangre a los capilares. Se enfrentan a presiones sanguíneas mucho más bajas que las arterias debido a su mayor número, disminución del volumen sanguíneo y distancia de la presión directa del corazón. Por tanto, las paredes de las arteriolas son mucho más delgadas que las de las arterias. Las arteriolas, como las arterias, pueden utilizar el músculo liso para controlar su apertura y regular el flujo sanguíneo y la presión arterial.
Capilares
Los capilares son los vasos sanguíneos más pequeños y delgados del cuerpo y también los más comunes. Se pueden encontrar corriendo por casi todos los tejidos del cuerpo y bordean los bordes de los tejidos avasculares del cuerpo. Los capilares se conectan a las arteriolas en un extremo y a las vénulas en el otro.
Los capilares transportan sangre muy cerca de las células de los tejidos del cuerpo para intercambiar gases, nutrientes y productos de desecho. Las paredes de los capilares consisten en solo una capa delgada de endotelio para que haya la mínima cantidad de estructura posible entre la sangre y los tejidos. El endotelio actúa como un filtro para mantener las células sanguíneas dentro de los vasos mientras permite que los líquidos, gases disueltos y otras sustancias químicas se difundan a lo largo de sus gradientes de concentración dentro o fuera de los tejidos.
Los esfínteres precapilares son bandas de músculo liso que se encuentran en los extremos de las arteriolas de los capilares. Estos esfínteres regulan el flujo sanguíneo hacia los capilares. Dado que hay un suministro limitado de sangre y no todos los tejidos tienen los mismos requisitos de energía y oxígeno, los esfínteres precapilares reducen el flujo sanguíneo a los tejidos inactivos y permiten el flujo libre hacia los tejidos activos.
Venas y Vénulas
Las venas son los grandes vasos de retorno del cuerpo y actúan como contrapartes de retorno de sangre de las arterias. Debido a que las arterias, arteriolas y capilares absorben la mayor parte de la fuerza de las contracciones del corazón, las venas y vénulas están sujetas a presiones sanguíneas muy bajas. Esta falta de presión permite que las paredes de las venas sean mucho más delgadas, menos elásticas y menos musculosas que las paredes de las arterias.
Las venas dependen de la gravedad, la inercia y la fuerza de las contracciones del músculo esquelético para ayudar a empujar la sangre de regreso al corazón. Para facilitar el movimiento de la sangre, algunas venas contienen muchas válvulas unidireccionales que evitan que la sangre fluya fuera del corazón. A medida que los músculos esqueléticos del cuerpo se contraen, aprietan las venas cercanas y empujan la sangre a través de las válvulas más cercanas al corazón.
Cuando el músculo se relaja, la válvula atrapa la sangre hasta que otra contracción empuja la sangre más cerca del corazón. Las vénulas son similares a las arteriolas porque son pequeños vasos que conectan los capilares, pero a diferencia de las arteriolas, las vénulas se conectan a las venas en lugar de a las arterias. Las vénulas recogen sangre de muchos capilares y la depositan en venas más grandes para transportarla de regreso al corazón.
Circulación coronaria
El corazón tiene su propio conjunto de vasos sanguíneos que proporcionan al miocardio el oxígeno y los nutrientes necesarios para bombear sangre por todo el cuerpo. Las arterias coronarias izquierda y derecha se ramifican desde la aorta y suministran sangre a los lados izquierdo y derecho del corazón. El seno coronario es una vena en el lado posterior del corazón que devuelve sangre desoxigenada desde el miocardio a la vena cava.
Circulación portal hepática
Las venas del estómago y los intestinos realizan una función única: en lugar de llevar sangre directamente de regreso al corazón, llevan sangre al hígado a través de la vena porta hepática . La sangre que sale de los órganos digestivos es rica en nutrientes y otras sustancias químicas que se absorben de los alimentos. El hígado elimina toxinas, almacena azúcares y procesa los productos de la digestión antes de que lleguen a otros tejidos corporales. La sangre del hígado luego regresa al corazón a través de la vena cava inferior.
Sangre
El cuerpo humano promedio contiene alrededor de 4 a 5 litros de sangre. Como tejido conectivo líquido, transporta muchas sustancias a través del cuerpo y ayuda a mantener la homeostasis de nutrientes, desechos y gases. La sangre está formada por glóbulos rojos, glóbulos blancos, plaquetas y plasma líquido.
Las células rojas de la sangre
Los glóbulos rojos, también conocidos como eritrocitos, son con mucho el tipo de glóbulo más común y representan aproximadamente el 45% del volumen sanguíneo. Los eritrocitos se producen dentro de la médula ósea roja a partir de células madre a una velocidad asombrosa de aproximadamente 2 millones de células por segundo. La forma de los eritrocitos es bicóncava: discos con una curva cóncava a ambos lados del disco, de modo que el centro de un eritrocito es su parte más delgada. La forma única de los eritrocitos les da a estas células una alta proporción de área superficial a volumen y les permite plegarse para encajar en capilares delgados. Los eritrocitos inmaduros tienen un núcleo que es expulsado de la célula cuando alcanza la madurez para darle su forma y flexibilidad únicas. La falta de un núcleo significa que los glóbulos rojos no contienen ADN y no pueden repararse a sí mismos una vez dañados.
Los eritrocitos transportan oxígeno en la sangre a través del pigmento rojo hemoglobina. La hemoglobina contiene hierro y proteínas unidos para aumentar en gran medida la capacidad de transporte de oxígeno de los eritrocitos. La alta relación de superficie a volumen de los eritrocitos permite que el oxígeno se transfiera fácilmente a la célula en los pulmones y fuera de la célula en los capilares de los tejidos sistémicos.
Células blancas de la sangre
Los glóbulos blancos, también conocidos como leucocitos, constituyen un porcentaje muy pequeño de la cantidad total de células en el torrente sanguíneo, pero tienen funciones importantes en el sistema inmunológico del cuerpo . Hay dos clases principales de glóbulos blancos: leucocitos granulares y leucocitos agranulares.
- Leucocitos granulares: los tres tipos de leucocitos granulares son neutrófilos, eosinófilos y basófilos. Cada tipo de leucocito granular se clasifica por la presencia de vesículas llenas de químicos en su citoplasma que les dan su función. Los neutrófilos contienen enzimas digestivas que neutralizan las bacterias que invaden el cuerpo. Los eosinófilos contienen enzimas digestivas especializadas para digerir los virus que se han unido mediante anticuerpos en la sangre. Los basófilos liberan histamina para intensificar las reacciones alérgicas y ayudar a proteger el cuerpo de los parásitos.
- Leucocitos agranulares: las dos clases principales de leucocitos agranulares son los linfocitos y los monocitos. Los linfocitos incluyen células T y células asesinas naturales que luchan contra infecciones virales y células B que producen anticuerpos contra infecciones por patógenos. Los monocitos se convierten en células llamadas macrófagos que engullen e ingieren patógenos y células muertas de heridas o infecciones.
Plaquetas
También conocidas como trombocitos, las plaquetas son pequeños fragmentos de células responsables de la coagulación de la sangre y la formación de costras. Las plaquetas se forman en la médula ósea roja a partir de grandes megacariocitos que se rompen periódicamente y liberan miles de trozos de membrana que se convierten en plaquetas. Las plaquetas no contienen núcleo y solo sobreviven en el cuerpo hasta una semana antes de que los macrófagos las capturen y digieran.
Plasma
El plasma es la porción líquida o no celular de la sangre que constituye aproximadamente el 55% del volumen de sangre. El plasma es una mezcla de agua, proteínas y sustancias disueltas. Alrededor del 90% del plasma está compuesto de agua , aunque el porcentaje exacto varía según los niveles de hidratación del individuo. Las proteinas dentro del plasma incluyen anticuerpos y albúminas. Los anticuerpos son parte del sistema inmunológico y se unen a los antígenos en la superficie de los patógenos que infectan el cuerpo. Las albuminas ayudan a mantener el equilibrio osmótico del cuerpo al proporcionar una solución isotónica para las células del cuerpo. Se pueden encontrar muchas sustancias diferentes disueltas en el plasma, como glucosa, oxígeno, dióxido de carbono, electrolitos, nutrientes y productos de desecho celular. El plasma funciona como medio de transporte de estas sustancias a medida que se mueven por el cuerpo.