Capítulo 13: Sistema Circulatorio

Introducción Regresar

Para sustentar las actividades que permiten la vida, las células necesitan recibir un continuo aporte de nutrientes, que son utilizados y transformados en las células. Además, el metabolismo celular genera desechos que deben ser eliminados.
En los organismos unicelulares o pluricelulares muy sencillos, cada célula tiene un contacto directo con el medio exterior que le facilita los intercambios mencionados. Pero en los organismos pluricelulares complejos, como es el caso del organismo humano, la mayoría de las células no tiene contacto con el exterior; sólo determinados sistemas realizan intercambios con el medio. Así, el aparato digestivo absorbe los nutrientes provenientes del alimento, el aparato respiratorio toma oxígeno y elimina dióxido de carbono y el sistema excretor lleva otros desechos metabólicos hacia el medio externo. Las demás células del organismo, que carecen de contacto directo con el medio externo, realizan intercambios con el medio interno, formado por el líquido intersticial y la sangre.
El sistema circulatorio es el encargado de mantener la continua circulación de la sangre, asegurando así el transporte de sustancias de una célula a otra y entre éstas y las superficies de intercambio con el exterior.
El aparato circulatorio está formado por el corazón, que actúa como bomba, impulsando la sangre, y los vasos sanguíneos, conductos por los cuales circula la sangre.
El aparato circulatorio permite, a través de la sangre, el transporte de:
. Nutrientes: desde el aparato digestivo y los tejidos de reserva hacia todas las células.
. Desechos: desde cada célula del cuerpo hasta el riñón, que se encargará de eliminarlos bajo la forma de orina.
. Gases: desde el aparato respiratorio hacia el resto de las células y viceversa.
. Hormonas: desde las glándulas endócrinas hasta sus órganos blanco.
. La sangre también transporta anticuerpos o inmunoglobulinas, proteínas de defensa secretadas por los glóbulos blancos.

Corazón Regresar

El corazón se sitúa en la cavidad torácica, en el mediastino, espacio comprendido entre ambos pulmones. Está por encima del diafragma, detrás del esternón y delante de la columna vertebral.
El corazón es un órgano hueco, con forma de cono, cuya base mira hacia arriba, a la derecha y atrás, mientras que su vértice, la punta del corazón, se orienta hacia abajo, a la izquierda y adelante. Forma un ángulo de 40° respecto del plano horizontal. Pesa alrededor de 275 g en el varón adulto; su longitud es de 98 mm y su amplitud de 105 mm. Es algo más reducido en la mujer y en ambos sexos las cifras aumentan desde el nacimiento a la vejez.
El corazón se halla envuelto en una bolsa llamada pericardio, la cual, junto con los vasos que nacen del corazón, contribuye a fijarlo en su posición dentro de la cavidad torácica. El espesor de la pared cardíaca está formado por el miocardio o músculo cardíaco, mientras que sus cavidades están revestidas por una delicada membrana epitelial, el endocardio.

Internamente, el corazón se divide en cuatro cavidades: dos superiores, las aurículas, de paredes delgadas, y dos inferiores, los ventrículos. Estos últimos presentan un desarrollo del miocardio notablemente mayor.
Un tabique separa completamente la mitad derecha de la mitad izquierda del corazón, de manera tal que ni las aurículas ni los ventrículos se comunican entre sí.
En cambio, cada aurícula (derecha e izquierda) comunica con el ventrículo del mismo lado a través del orificio aurículoventricular. Los orificios aurículoventriculares derecho e izquierdo están cerrados por sendas válvulas, las válvulas aurículoventriculares (AV). La válvula AV derecha o tricúspide consta de tres partes o valvas. La válvula AV izquierda, bicúspide o mitral, está formada por dos valvas. Las valvas se insertan, por un extremo, en los bordes del orificio, y por el otro, mediante cuerdas tendinosas, en las columnas carnosas de primer orden, relieves musculares de las paredes internas de los ventrículos. La función de estas válvulas es impedir el reflujo de sangre desde los ventrículos hacia las aurículas.
Las cavidades del corazón se comunican con los grandes vasos: las venas, que llevan la sangre hacia las aurículas, y las arterias, que transportan la sangre impelida por los ventrículos:
. La aurícula derecha (AD) comunica con las venas cavas superior e inferior.
. En la aurícula izquierda (AI) desembocan cuatro venas pulmonares, dos derechas y dos izquierdas.
. Del ventrículo derecho (VD) nace la arteria pulmonar, que después de un corto trayecto se divide en dos ramas, una para cada pulmón.
. Del ventrículo izquierdo (VI) nace la arteria de mayor calibre, la aorta. Luego de un tramo ascendente, la aorta describe una curva, el cayado, y desciende por detrás del corazón, atravesando el tórax y el abdomen.
En el nacimiento de ambas arterias se ubican las válvulas semilunares o sigmoideas (aórtica y pulmonar), las cuales impiden que la sangre retorne a los ventrículos una vez que ha sido eyectada hacia las arterias.

Vasos sanguíneos: arterias, venas y capilares Regresar

La circulación en el hombre, como en el resto de los vertebrados, es vascular y cerrada. Vascular, pues la sangre circula dentro de conductos llamados vasos sanguíneos. Cerrada, debido a que los vasos se continúan unos a otros sin interrupciones.
Hay tres tipos de vasos sanguíneos: arterias, venas y capilares, que pueden diferenciarse tanto en su estructura como en su función.

Las arterias transportan sangre desde el corazón hacia otros órganos. Poseen una pared relativamente gruesa con respecto a su luz y se caracterizan por su elasticidad. Es posible reconocer una arteria en forma práctica, puesto que no se colapsa fácilmente, su luz tiende a permanecer abierta y se recupera rápidamente después de una compresión.
Las arterias poseen tres túnicas; desde la luz a la periferia éstas son:
- el endotelio, tejido epitelial plano uniestratificado;
- la túnica muscular, formada por músculo liso y fibras elásticas, y
- la túnica adventicia, formada por tejido conectivo.
Las grandes arterias que nacen en los ventrículos, la aorta y la pulmonar, dan ramas que se distribuyen en todo el organismo. Las ramas de la arteria pulmonar llevan sangre hacia los pulmones, mientras que las ramas de la arteria aorta irrigan la cabeza, el cuello, el tronco y las extremidades. A medida que las ramas arteriales ingresan a los distintos órganos, las ramificaciones son cada vez más numerosas y de menor calibre. Las ramificaciones más pequeñas de las arterias son las arteriolas, vasos de paredes muy contráctiles cuya luz se regula para aumentar o disminuir el flujo sanguíneo de un órgano, según las necesidades. Las arteriolas se continúan con otro tipo de vasos: los capilares.
Los capilares son los vasos más delgados (el nombre de capilar obedece a que se los compara con un cabello). La pared de los capilares consta tan sólo de una capa endotelial apoyada sobre una membrana basal. Dentro de cada órgano, los capilares forman una red interpuesta entre las arterias y las venas.
Los capilares sanguíneos son los únicos vasos permeables. A través de ellos se produce el intercambio de sustancias entre la sangre y las células.
Existen tres clases de capilares: continuos, fenestrados y sinusoides. En los capilares continuos, los bordes de las células epiteliales presentan uniones oclusivas y adherentes, formando una membrana continua. En los capilares fenestrados, las células epiteliales están atravesadas por poros. Los sinusoides son capilares de mayor calibre, de recorrido tortuoso, cuyas membranas basales pueden presentar discontinuidades. Son los capilares más permeables, ubicados en órganos donde se requiere un intenso intercambio, por ejemplo en el hígado.

Las venas son las encargadas de transportar la sangre de retorno, desde los distintos órganos hacia el corazón. Al confluir varios capilares se forman las vénulas y éstas se unen para formar venas de mayor calibre. Las venas de mayor calibre confluyen finalmente en los dos sistemas venosos que llegan al corazón: las venas pulmonares, que desembocan en la aurícula izquierda y las venas cavas, que lo hacen en la aurícula derecha.
Las paredes de las venas resultan delgadas en proporción a su amplia luz. Al igual que las paredes arteriales, constan de tres túnicas. Sin embargo, en las venas alcanza un mayor desarrollo la túnica adventicia que la muscular, por lo que sus paredes son menos elásticas y contráctiles que las de las arterias y tienen una mayor tendencia a colapsar. Esta menor elasticidad se hace evidente al comprimir una vena, ya que su luz permanece cerrada aun después de cesar la presión.
Otra característica de las venas es la presencia de válvulas. Se trata de repliegues de las paredes internas que impiden el retroceso de la sangre. Las válvulas se encuentran en el trayecto de las venas que transportan sangre en contra de la fuerza de gravedad.

Circuitos pulmonar y sistémico Regresar

En el organismo humano, como en todos los vertebrados terrestres, la circulación de la sangre se realiza a través de dos circuitos (circulación doble).
Uno de los circuitos tiene por fin recoger el oxígeno en los pulmones, al tiempo que deja en ellos el dióxido de carbono; éste es el circuito menor o pulmonar. El otro circuito permite entregar el oxígeno a los tejidos de todo el cuerpo, recogiendo simultáneamente el dióxido de carbono allí generado: es el circuito mayor, corporal o sistémico. Cada circuito se inicia y termina en el corazón.

Circuito menor o pulmonar. Conecta al corazón con los pulmones. El circuito menor comienza en el ventrículo derecho, el cual recibe la sangre cargada de dióxido de carbono y pobre en oxígeno (sangre carboxigenada) proveniente de la aurícula derecha. El ventrículo derecho impulsa la sangre carboxigenada hacia la arteria pulmonar. Ésta es la única arteria del organismo que lleva sangre pobre en oxígeno. La arteria pulmonar se divide en dos ramas, derecha e izquierda, que penetran en los correspondientes pulmones. Dentro del pulmón las arterias se ramifican en vasos cada vez menores, que finalmente dan origen a extensas redes de capilares pulmonares, los cuales rodean a los alvéolos.
Los alvéolos son pequeñas bolsas de paredes muy permeables, adonde llega el aire que ingresa por el aparato respiratorio. Dado que los capilares son vasos de intercambio, permiten la difusión de gases entre la sangre y el aire alveolar. El dióxido de carbono difunde desde los capilares hacia el alvéolo y el oxígeno lo hace en sentido inverso. Este proceso de intercambio de gases a nivel alveolar recibe el nombre de hematosis.
La sangre, ahora oxigenada, circula por las vénulas y venas del pulmón, que se reúnen formando dos venas pulmonares derechas y dos izquierdas. Las cuatro venas pulmonares transportan la sangre oxigenada de retorno al corazón, a la aurícula izquierda. Las venas pulmonares también son excepcionales puesto que son las únicas venas que llevan sangre oxigenada.

Circuito mayor, sistémico o corporal. El punto de partida del circuito mayor es el ventrículo izquierdo, cavidad que bombea la sangre oxigenada hacia el sistema de la arteria aorta, la mayor arteria del cuerpo. Las ramas de la arteria aorta conducen sangre hacia todas las regiones del organismo. Algunas de las ramas principales son las arterias coronarias, que van hacia la pared del corazón mismo; las arterias carótidas, que van hacia el encéfalo; las subclavias, que irrigan el hombro y dan ramas que se dirigen hacia el miembro superior; el tronco celíaco, que irriga estómago, hígado y bazo; las arterias renales, que ingresan en los riñones; la mesentérica, que va al intestino; y las ilíacas, ramas terminales de la aorta, que se dirigen hacia los miembros inferiores. Cada una de estas ramas continúa dividiéndose en numerosas ramas menores, como la copa de un árbol. Finalmente la sangre ingresa a la red capilar en el interior de cada tejido u órgano.
A la altura de la red capilar se produce un nuevo intercambio gaseoso: el oxígeno difunde desde la sangre hasta las células, en tanto el dióxido de carbono, producto de la actividad celular, difunde en sentido opuesto.
La sangre carboxigenada abandona los distintos órganos transportada por las venas. La sangre que regresa del encéfalo pasa por las venas yugulares. La proveniente de hombros y brazos drena en las venas subclavias. Éstas y otras venas que transportan sangre desde la parte superior del cuerpo se fusionan para formar la vena cava superior, que desemboca en la aurícula derecha.
Las venas ilíacas, provenientes de los miembros inferiores; las renales, que emergen de los riñones; la hepática –del hígado- y otras venas de la parte inferior del cuerpo, llevan sangre a la vena cava inferior, que también desemboca en la aurícula derecha. Al llegar la sangre carboxigenada a la aurícula derecha se completa el circuito sistémico.

Circuitos circulatorios

Ciclo cardíaco Regresar

El corazón se comporta como una bomba aspirante-impelente, que atrae a sus cavidades la sangre proveniente de las venas y la expulsa a través de las arterias hacia todos los órganos del cuerpo.
La actividad del corazón se debe al trabajo del miocardio, o músculo cardíaco, y se repite en ciclos o latidos cuya duración es de alrededor de 0,8 segundos, manteniendo así la sangre en continua circulación.
Cada ciclo cardíaco se divide en las siguientes fases:

Ciclo cardíaco

1. Sístole auricular Es la fase de contracción de las aurículas. Ambas aurículas, llenas de sangre, se contraen en simultáneo provocando un aumento de la presión en su interior, con el consecuente pasaje de la sangre hacia los respectivos ventrículos, a través de los orificios aurículoventriculares. Cuando los ventrículos se llenan de sangre, debido a la presión que ésta ejerce, las válvulas tricúspide y bicúspide se cierran, produciendo el primer ruido cardíaco. La sístole auricular dura 0,1 segundos. A continuación las aurículas se relajan, entrando a la fase de diástole auricular.

2. Sístole ventricular Sucede inmediatamente a la sístole auricular. Durante la fase anterior ambos ventrículos completan su llenado. En esta fase los ventrículos, que hasta el momento se hallaban relajados, se contraen. El aumento de la presión en su interior abre las válvulas sigmoideas y la sangre sale impelida hacia las arterias aorta y pulmonar. Una vez en las arterias, la sangre tiende a refluir a los ventrículos, lo cual es impedido por el propio peso de la sangre, que cierra las válvulas sigmoideas. El cierre de estas válvulas se manifiesta con un 2° ruido cardíaco. Todo el período dura 0,3 segundos.

3. Diástole general La diástole es el período de relajación. Durante la diástole general tanto las aurículas como los ventrículos se hallan relajados. Las cavidades relajadas tienen un volumen mayor que en estado de contracción, lo que hace que la presión en su interior disminuya. El descenso de la presión funciona como una aspiradora que atrae la sangre hacia el corazón. Por lo tanto, la diástole general es el período en que aurículas y ventrículos se llenan de sangre. Recordemos que las aurículas entran en diástole 0,3 segundos antes que los ventrículos, por lo que comienzan a llenarse mientras los ventrículos están en sístole y las válvulas AV permanecen cerradas. Pero al finalizar la sístole ventricular, las válvulas AV vuelven a abrirse y la sangre comienza a fluir desde las aurículas hacia los ventrículos. El período de diástole general dura 0,4 seg.

El ciclo cardíaco produce manifestaciones externas: los tonos o ruidos cardíacos. Por cada ciclo o latido se producen dos ruidos, los cuales pueden percibirse por auscultación, aplicando un estetoscopio sobre la pared torácica. Los ruidos que se escuchan al auscultar un corazón normal son descritos como “lub-dub, lub-dub, lub-dub,...”
- El 1° ruido, lub, corresponde al cierre de las válvulas AV, inmediatamente antes de la sístole ventricular.
- El 2° ruido, cuya onomatopeya es dub, es producido por el cierre de las válvulas sigmoideas al finalizar la sístole ventricular.
Los soplos son ruidos cardíacos anormales que pueden deberse, entre otras causas, a distintas anomalías de las válvulas.

Frecuencia cardíaca Regresar

La frecuencia cardíaca es la cantidad de veces que se repite el ciclo cardíaco (cantidad de latidos) en 1 minuto. Si consideramos que la duración de 1 ciclo es de 0,8 seg, aproximadamente, la frecuencia cardíaca promedio equivale a 75 ciclos /minuto.
Los valores normales de la frecuencia cardíaca varían entre 60 y 100 latidos por minuto.
Se denomina bradicardia a una disminución de la frecuencia cardíaca, por debajo de 60, y taquicardia, a un aumento de la misma por encima de los 100 latidos por minuto.
Tanto la bradicardia como la taquicardia pueden obedecer a una gran variedad de causas. Por ejemplo, los deportistas, cuyo corazón es más potente e impele más sangre en cada latido que el de una persona no deportista, tienen bradicardia cuando están en reposo. La fiebre, las altas temperaturas ambientales y la pérdida de sangre, por otra parte, son causa frecuente de taquicardia.
Cada vez que el corazón late, no sólo impulsa la sangre hacia las arterias, sino que genera una onda de presión que viaja por las paredes arteriales, expandiendo las arterias. Cada onda de expansión es una pulsación. Contar el número de pulsaciones por minuto es una forma sencilla de conocer la frecuencia cardíaca. Las pulsaciones son palpables allí donde las arterias corren cerca de la piel, y se pueden apretar suavemente contra un hueso o tendón. El sitio más apropiado para palpar el pulso es la muñeca, por donde pasa la arteria radial.

Automatismo cardíaco Regresar

Cuando se extrae con cuidado del cuerpo, el corazón sigue latiendo por muchas horas si se mantiene en un líquido nutritivo oxigenado. Esto es posible porque, a diferencia de lo que ocurre con los músculos esqueléticos, que se contraen cuando son estimulados por un nervio, el impulso que inicia la contracción del miocardio se dispara en el mismo corazón, independientemente de cualquier inervación. Esta propiedad del músculo cardíaco se denomina automatismo.
El sistema de conducción cardíaco es el tejido especializado, formado por fibras musculares modificadas, que genera y propaga el impulso, marcando el ritmo con el cual se contrae el corazón. Este sistema comprende a los nódulos sinusal (de Keith y Flack) y aurículoventricular (de Aschoff-Tawara), a los tractos internodales, al Haz de His y a las fibras de Purkinje.
El impulso que desencadena el latido se inicia en el nódulo sinusal, situado en las paredes de la aurícula derecha. Este nódulo funciona como “marcapaso”, pues determina el ritmo de contracción. Desde allí el impulso es transmitido al resto del miocardio.
Por un lado, un grupo de fibras propaga el impulso desde el nódulo sinusal hacia ambas aurículas, produciendo su contracción al unísono durante la sístole auricular.
Las fibras internodales conducen el impulso directamente desde el marcapaso hasta un segundo nódulo, el aurículoventricular, situado en el tabique interauricular. Allí el impulso es demorado unos instantes para dar tiempo a la sístole auricular. Luego, el impulso es conducido por el haz de His, ubicado en el tabique interventricular, y sus ramas. Éstas se continúan con las fibras de Purkinje, las cuales propagan el potencial de acción hacia las fibras musculares del miocardio ventricular. El resultado es la sístole ventricular.
Las fibras musculares cardíacas producen un rápido acoplamiento eléctrico debido a las uniones de tipo comunicante o nexus que las conectan entre sí.
No obstante su automatismo, el ritmo del corazón es controlado por el sistema nervioso central, a través de los nervios autónomos simpáticos y parasimpáticos. Éstos actúan sobre el nódulo sinusal, aumentando o disminuyendo su frecuencia y fuerza contráctil según la situación lo requiera.

Sistema de conducción cardíaco

Presión sanguínea Regresar

La presión sanguínea es la fuerza ejercida por la sangre contra las paredes internas de los vasos; está determinada por el flujo de sangre y por la resistencia al mismo.
El flujo de sangre depende directamente de la acción de bombeo del corazón. Se denomina gasto cardíaco o volumen minuto a la cantidad de sangre que el corazón bombea por minuto. El gasto cardíaco es directamente proporcional a la frecuencia cardíaca y al volumen sistólico (volumen eyectado por los ventrículos en cada sístole).
La resistencia es la fuerza que se opone al flujo sanguíneo y se debe principalmente a la fricción entre la sangre y la pared del vaso. Cuanto menor es el diámetro del vaso, mayor es la resistencia, por lo tanto, mayor es la presión. Las arteriolas juegan un papel muy importante en la regulación de la presión arterial, dado que su luz puede aumentar o disminuir marcadamente según el grado de contracción de la musculatura lisa de sus paredes.

La presión sanguínea aumenta en cada ciclo cardíaco durante la sístole ventricular, cuando el corazón expulsa la sangre, y disminuye durante la diástole, cuando el corazón está relajado. Por eso, al registrarse la presión sanguínea se indican dos valores: la presión máxima o sistólica y la mínima o diastólica. La presión sanguínea se mide en unidades denominadas milímetros de mercurio (mm Hg). Los valores normales de presión sistólica y diastólica son de 120/80 mm de Hg. Dichos valores varían con el sexo y la edad.
La hipertensión es un aumento de la presión arterial más allá de los valores considerados normales. Un descenso de la presión arterial por debajo de los valores normales se denomina hipotensión.

Presión sanguínea