Sistema cardiovascular

Continuación del anterior…

Anatomía del sistema cardiovascular

El corazón

El corazón es un órgano de bombeo muscular situado medial a los pulmones a lo largo de la línea media del cuerpo en la región torácica. El extremo inferior del corazón, conocido como su vértice, está girado hacia la izquierda, de modo que aproximadamente 2/3 del corazón se encuentran en el lado izquierdo del cuerpo y el otro 1/3 en el derecho. La parte superior del corazón, conocida como la 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 bucles circulatorios primarios en el cuerpo humano: el bucle de circulación pulmonar y el bucle de circulación sistémica.

1. La circulación pulmonar transporta la sangre desoxigenada desde el lado derecho del corazón hasta los pulmones, donde la sangre recoge oxígeno y vuelve al lado izquierdo del corazón. Las cámaras de bombeo del corazón que soportan el bucle de circulación pulmonar son la aurícula derecha y el ventrículo derecho.
2. La circulación sistémica transporta sangre altamente oxigenada desde el lado izquierdo del corazón a todos los tejidos del cuerpo (a 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 la circulación sistémica.

Vasos sanguíneos

Los vasos sanguíneos son las carreteras del cuerpo que permiten que la sangre fluya rápida y eficazmente desde el corazón a todas las regiones del cuerpo y de vuelta. El tamaño de los vasos sanguíneos se corresponde con la cantidad de sangre que pasa por el vaso. Todos los vasos sanguíneos contienen una zona hueca llamada lumen por la que puede fluir la sangre. Alrededor del lumen se encuentra la pared del vaso, que puede ser fina en el caso de los capilares o muy gruesa en el caso de las arterias.

Todos los vasos sanguíneos están revestidos por una fina capa de epitelio escamoso simple conocida 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 denomina endocardio.

Hay tres tipos principales de vasos sanguíneos: arterias, capilares y venas. Los vasos sanguíneos suelen recibir el nombre de la región del cuerpo por la que transportan la sangre o de las estructuras cercanas. Por ejemplo, la arteria braquiocefálica lleva 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 desemboca en la región axilar, donde se 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 asa de circulación pulmonar constituyen una excepción a esta regla: estas arterias transportan sangre desoxigenada desde el corazón hasta los pulmones para ser oxigenada.

Las arterias se enfrentan a altos niveles de presión sanguínea, ya que transportan la sangre que sale del corazón con gran fuerza. Para soportar esta presión, las paredes de las arterias son más gruesas, más elásticas y más musculares que las de otros vasos. Las arterias más grandes del cuerpo contienen un alto porcentaje de tejido elástico que les permite estirarse y acomodarse a la presión del corazón.

Las arterias más pequeñas son más musculares 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 lumen. De este modo, el organismo controla la cantidad de sangre que fluye a las distintas partes del cuerpo en distintas circunstancias. La regulación del flujo sanguíneo también afecta a la presión arterial, ya que las arterias más pequeñas dan a la sangre menos superficie por la que fluir y, por tanto, aumenta la presión de la sangre sobre las paredes arteriales.

Las arteriolas son arterias más estrechas que se ramifican desde los extremos de las arterias y llevan la sangre a los capilares. Se enfrentan a presiones sanguíneas mucho más bajas que las arterias debido a su mayor número, a la disminución del volumen sanguíneo y a la distancia de la presión directa del corazón. Por ello, las paredes de las arteriolas son mucho más delgadas que las de las arterias. Las arteriolas, al igual que 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 encuentran en casi todos los tejidos del cuerpo y bordean los bordes de los tejidos avasculares del cuerpo. Los capilares se conectan con las arteriolas en un extremo y con las vénulas en el otro.

Los capilares llevan la sangre muy cerca de las células de los tejidos del cuerpo para intercambiar gases, nutrientes y productos de desecho. Las paredes de los capilares están formadas sólo por una fina capa de endotelio para que haya la mínima 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, los gases disueltos y otras sustancias químicas se difundan a lo largo de sus gradientes de concentración hacia los tejidos o fuera de ellos.

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 de sangre hacia los capilares. Dado que el suministro de sangre es limitado y que no todos los tejidos tienen las mismas necesidades de energía y oxígeno, los esfínteres precapilares reducen el flujo sanguíneo hacia los tejidos inactivos y permiten el flujo libre hacia los tejidos activos.

Veínas y vénulas

Las venas son los grandes vasos de retorno del organismo y actúan como homólogos 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 sometidas 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 impulsar la sangre hacia el corazón. Para facilitar el movimiento de la sangre, algunas venas contienen muchas válvulas unidireccionales que impiden que la sangre salga del corazón. Cuando los músculos esqueléticos del cuerpo se contraen, aprietan las venas cercanas y empujan la sangre a través de las válvulas más cerca del 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, ya que 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 la sangre de muchos capilares y la depositan en venas más grandes para transportarla de vuelta 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 la sangre por todo el cuerpo. Las arterias coronarias izquierda y derecha se ramifican desde la aorta y proporcionan sangre a los lados izquierdo y derecho del corazón. El seno coronario es una vena situada en la parte posterior del corazón que devuelve la sangre desoxigenada del miocardio a la vena cava.

Circulación portal hepática

Las venas del estómago y de los intestinos desempeñan una función única: en lugar de llevar la sangre directamente de vuelta al corazón, la llevan al hígado a través de la vena portal hepática. La sangre que sale de los órganos digestivos es rica en nutrientes y otras sustancias químicas absorbidas de los alimentos. El hígado elimina las toxinas, almacena los azúcares y procesa los productos de la digestión antes de que lleguen a los demás tejidos del cuerpo. La sangre del hígado vuelve al corazón a través de la vena cava inferior.

Sangre

El cuerpo humano medio contiene entre 4 y 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 se compone de glóbulos rojos, glóbulos blancos, plaquetas y plasma líquido.

Células rojas

Los glóbulos rojos, también conocidos como eritrocitos, son, con mucho, el tipo más común de célula sanguínea y constituyen aproximadamente el 45% del volumen de la sangre. Los eritrocitos se producen en el interior de la médula ósea roja a partir de células madre a la asombrosa velocidad de unos 2 millones de células por segundo. La forma de los eritrocitos es de disco bicóncavo 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 confiere a estas células una elevada relación superficie/volumen y les permite plegarse para encajar en los delgados capilares. Los eritrocitos inmaduros tienen un núcleo que es expulsado de la célula cuando alcanza la madurez para proporcionarle su forma única y su flexibilidad. La falta de núcleo significa que los eritrocitos no contienen ADN y no son capaces de 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 unidas para aumentar en gran medida la capacidad de transporte de oxígeno de los eritrocitos. La elevada relación superficie/volumen de los eritrocitos permite que el oxígeno se transfiera fácilmente hacia la célula en los pulmones y hacia fuera de la célula en los capilares de los tejidos sistémicos.

Células blancas

Los glóbulos blancos, también conocidos como leucocitos, constituyen un porcentaje muy pequeño del número total de células del torrente sanguíneo, pero tienen importantes funciones en el sistema inmunitario del organismo. Hay dos clases principales de glóbulos blancos: los leucocitos granulares y los leucocitos agranulares.

1. Los leucocitos granulares: Los tres tipos de leucocitos granulares son los neutrófilos, los eosinófilos y los basófilos. Cada tipo de leucocito granular se clasifica por la presencia de vesículas llenas de sustancias químicas en su citoplasma que les dan su función. Los neutrófilos contienen enzimas digestivas que neutralizan las bacterias que invaden el organismo. Los eosinófilos contienen enzimas digestivas especializadas en digerir los virus que han sido unidos por anticuerpos en la sangre. Los basófilos liberan histamina para intensificar las reacciones alérgicas y ayudan a proteger el organismo de los parásitos.
2. Leucocitos agranulares: Las dos clases principales de leucocitos agranulares son los linfocitos y los monocitos. Los linfocitos incluyen las células T y las células asesinas naturales que combaten las infecciones virales y las células B que producen anticuerpos contra las infecciones por patógenos. Los monocitos se convierten en células denominadas macrófagos que engullen e ingieren los patógenos y las células muertas de las heridas o infecciones.

Las plaquetas

También conocidas como trombocitos, las plaquetas son pequeños fragmentos celulares 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 células megacariocíticas que se rompen periódicamente y liberan miles de trozos de membrana que se convierten en las plaquetas. Las plaquetas no contienen un núcleo y sólo sobreviven en el organismo hasta una semana antes de que los macrófagos las capturen y digieran.

Plasma

El plasma es la porción no celular o líquida de la sangre que constituye aproximadamente el 55% del volumen sanguíneo. El plasma es una mezcla de agua, proteínas y sustancias disueltas. Alrededor del 90% del plasma está formado por agua, aunque el porcentaje exacto varía en función de los niveles de hidratación del individuo. Las proteínas del plasma son los anticuerpos y las albúminas. Los anticuerpos forman parte del sistema inmunitario y se unen a los antígenos de la superficie de los patógenos que infectan el organismo. Las albúminas ayudan a mantener el equilibrio osmótico del organismo proporcionando una solución isotónica a las células del cuerpo. En el plasma se encuentran disueltas muchas sustancias diferentes, como la glucosa, el oxígeno, el dióxido de carbono, los electrolitos, los nutrientes y los productos de desecho celulares. El plasma funciona como medio de transporte de estas sustancias a medida que se desplazan por el organismo.

Fisiología del sistema cardiovascular

Funciones del sistema cardiovascular

El sistema cardiovascular tiene tres funciones principales: el transporte de materiales, la protección frente a patógenos y la regulación de la homeostasis del organismo.

• Transporte: El sistema cardiovascular transporta la sangre a casi todos los tejidos del cuerpo. La sangre transporta los nutrientes esenciales y el oxígeno y elimina los desechos y el dióxido de carbono para que sean procesados o eliminados del cuerpo. Las hormonas se transportan por todo el cuerpo a través del plasma líquido de la sangre.
• Protección: El sistema cardiovascular protege al cuerpo a través de sus glóbulos blancos. Los glóbulos blancos limpian los restos celulares y combaten los agentes patógenos que han entrado en el organismo. Las plaquetas y los glóbulos rojos forman costras para sellar las heridas y evitar que los patógenos entren en el cuerpo y que los líquidos se filtren. La sangre también transporta anticuerpos que proporcionan inmunidad específica a los patógenos a los que el cuerpo ha estado expuesto previamente o contra los que se ha vacunado.
• Regulación: El sistema cardiovascular es fundamental en la capacidad del cuerpo para mantener el control homeostático de varias condiciones internas. Los vasos sanguíneos ayudan a mantener una temperatura corporal estable controlando el flujo sanguíneo a la superficie de la piel. Los vasos sanguíneos cercanos a la superficie de la piel se abren en momentos de sobrecalentamiento para permitir que la sangre caliente descargue su calor en el entorno del cuerpo. En caso de hipotermia, estos vasos sanguíneos se contraen para que la sangre fluya sólo hacia los órganos vitales en el centro del cuerpo. La sangre también ayuda a equilibrar el pH del cuerpo debido a la presencia de iones de bicarbonato, que actúan como solución amortiguadora. Por último, las albúminas del plasma sanguíneo ayudan a equilibrar la concentración osmótica de las células del cuerpo manteniendo un entorno isotónico.

Muchas afecciones y enfermedades graves pueden hacer que nuestro sistema cardiovascular deje de funcionar correctamente. Muy a menudo, no hacemos lo suficiente por ellos de forma proactiva, lo que da lugar a emergencias. Navegue por nuestro contenido para saber más sobre la salud cardiovascular. Explore también cómo las pruebas de salud de ADN pueden permitirle iniciar conversaciones importantes con su médico sobre los riesgos genéticos de los trastornos de la coagulación, la hemofilia, la hemocromatosis (un trastorno hereditario común que provoca la acumulación de hierro en el corazón) y la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (que afecta a aproximadamente 1 de cada 10 hombres afroamericanos).

La bomba circulatoria

El corazón es una «bomba doble» de cuatro cámaras, en la que cada lado (izquierdo y derecho) funciona como una bomba independiente. Los lados izquierdo y derecho del corazón están separados por una pared muscular de tejido conocida como el tabique del corazón. El lado derecho del corazón recibe la sangre desoxigenada de las venas sistémicas y la bombea a los pulmones para su oxigenación. El lado izquierdo del corazón recibe la sangre oxigenada de los pulmones y la bombea a través de las arterias sistémicas hacia los tejidos del cuerpo. Cada latido provoca el bombeo simultáneo de ambos lados del corazón, lo que convierte al corazón en una bomba muy eficiente.

Regulación de la presión arterial

Varias funciones del sistema cardiovascular pueden controlar la presión arterial. Ciertas hormonas, junto con las señales nerviosas autónomas procedentes del cerebro, afectan al ritmo y la fuerza de las contracciones del corazón. Una mayor fuerza contráctil y una mayor frecuencia cardíaca conducen a un aumento de la presión arterial. Los vasos sanguíneos también pueden afectar a la presión arterial. La vasoconstricción disminuye el diámetro de una arteria al contraer el músculo liso de la pared arterial. La división simpática (de lucha o huida) del sistema nervioso autónomo provoca la vasoconstricción, lo que conlleva un aumento de la presión arterial y una disminución del flujo sanguíneo en la región constreñida. La vasodilatación es la expansión de una arteria cuando el músculo liso de la pared arterial se relaja después de que desaparezca la respuesta de lucha o huida o bajo el efecto de ciertas hormonas o sustancias químicas en la sangre. El volumen de sangre en el cuerpo también afecta a la presión arterial. Un mayor volumen de sangre en el cuerpo eleva la presión arterial al aumentar la cantidad de sangre bombeada por cada latido del corazón. Una sangre más espesa y viscosa a causa de los trastornos de la coagulación también puede elevar la presión arterial.

Hemostasia

La hemostasia, o la coagulación de la sangre y la formación de costras, está gestionada por las plaquetas de la sangre. Las plaquetas normalmente permanecen inactivas en la sangre hasta que llegan al tejido dañado o se escapan de los vasos sanguíneos a través de una herida. Una vez activas, las plaquetas adquieren una forma de bola espinosa y se vuelven muy pegajosas para adherirse a los tejidos dañados. A continuación, las plaquetas liberan factores químicos de coagulación y comienzan a producir la proteína fibrina para que actúe como estructura del coágulo sanguíneo. Las plaquetas también comienzan a pegarse para formar un tapón plaquetario. El tapón plaquetario servirá como sello temporal para mantener la sangre en el vaso y el material extraño fuera del mismo hasta que las células del vaso sanguíneo puedan reparar el daño en la pared del vaso.