JUAN J. GARCÍA CEPAVE (UNLP-CONICET)

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SISTEMA CIRCULATORIO

SISTEMA CIRCULATORIO Los organismos unicelulares y algunos pluricelulares como los poríferos, cnidarios y platelmintos tienen una organización interna tan simple que no necesitan un sistema circulatorio. El resto de los animales más avanzados necesitan un sistema circulatorio especializado para el transporte de los nutrientes y los gases respiratorios desde y hacia los tejidos del cuerpo. Otras funciones adicionales son el transporte de hormonas, agua, electrolitos y la defensa del cuerpo contra las invasiones microbianas. Las aves y los mamíferos dependen de la circulación sanguínea para conservar o disipar el calor que requieren una temperatura corporal constante. TIPOS DE SISTEMA CIRCULATORIO Abierto: los vasos sanguíneos van desde el corazón (dorsal al digestivo) a los tejidos corporales, donde existen espacios abiertos o lagunas donde la sangre se pone en contacto directo con los tejidos y desde allí vuelve al corazón. (Ej. moluscos, artrópodos). Cerrado: la sangre circula exclusivamente por vasos desde y hacia el corazón (arterias, arteriolas, capilares, vénulas y venas). El sistema penetra en todos los tejidos y órganos del cuerpo. No llega a la epidermis, cartílago, esmalte dentario, plumas, pelos, etc.). (Ej. anélidos, vertebrados).

COMPOSICION DE LA SANGRE DE MAMIFEROS

* Plasma -Agua 90% -Sólidos disueltos: proteinas: albúminas, globulinas, fibrinógeno), glucosa, aminoácidos, electrolitos, enzimas, anticuerpos, hormonas, desechos metabólicos, y pequeñas cantidades de otras sustancias orgánicas e inorgánicas). -Gases disueltos: principalmente oxígeno, dióxido de carbono y nitrógeno. * Elementos formes -Glóbulos rojos (eritrocitos) que contienen hemoglobina encargada del transporte de oxígeno y dióxido de carbono. -Glóbulos blancos (leucocitos) que actúan como fagocitos y células de defensa. Fragmentos celulares (plaquetas de los mamíferos) o células (trombocitos de los demás vertebrados) que actúan en la coagulación de la sangre.

ESTRUCTURA DEL CORAZÓN DE LOS VERTEBRADOS Las principales diferencias de la circulación en vertebrados se ve a nivel del corazón al transformar la respiración branquial en pulmonar.

Peces: corazón con dos cámaras, una aurícula y un ventrículo y dos cámaras accesorias, el seno venoso (antes de la aurícula) y el cono arterial (después del ventrículo). La sangre realiza un solo circuito, pasa una sola vez por el corazón, y es sangre carboxigenada que se bombea hacia las branquias a oxigenarse y de allí a la aorta dorsal para ser distribuida a la cabeza y al resto del cuerpo. En los tejidos deja el oxígeno y toma el dióxido de carbono y regresa al corazón por las venas cardinales anterior y posterior. La conquista parcial o total de la tierra con el consecuente reemplazo de las branquias por los pulmones como estructuras respiratorias dio lugar a una doble circulación: circulación general o mayor: corazón – cuerpo – corazón. circulación pulmonar o menor: corazón – pulmón – corazón.

Anfibios y la mayoría de los reptiles con corazón con tres cámaras, 2 aurículas (derecha e izquierda) y 1 ventrículo. La sangre carboxigenada viene del cuerpo por las venas cavas anterior y posterior, entra en la aurícula derecha pasa al lado derecho del ventrículo. Sale por la arteria pulmonar hacia el pulmón, se oxigena y vuelve por la vena pulmonar a la aurícula izquierda, pasa al lado izquierdo del ventrículo y sale por la aorta dorsal hacia la cabeza y hacia el resto del cuerpo.

Cocodrilos, aves y mamíferos: corazón con cuatro cámaras, dos aurículas (derecha e izquierda) y dos ventrículos (derecho e izquierdo). La sangre carboxigenada viene por las venas cavas anterior y posterior, entra en la aurícula derecha, pasa al ventrículo derecho y por la arteria pulmonar va hacia el pulmón donde se oxigena. Desde allí regresa por la vena pulmonar a la aurícula izquierda, pasa al ventrículo izquierdo y sale por la aorta dorsal hacia el resto del cuerpo. El corazón presenta válvulas: tricúspide (entre aurícula derecha y ventrículo derecho), bicúspide (entre aurícula izquierda y ventrículo izquierdo) y semilunares (entre ventrículo derecho y arteria pulmonar y ventrículo izquierdo y aorta).

HOMEOSTASIS .

*Regulación osmótica *Excreción *Regulación de la temperatura

Homeostasis: Mantenimiento de un ambiente fisiológico interno relativamente estable o un equilibrio interno en un organismo. Como consiguen los invertebrados marinos los equilibrios salino e hídrico. La mayor parte de los invertebrados marinos están en equilibrio osmótico con el medio marino en que viven. Animales conformistas osmóticos (osmoconformes): Viven en mar abierto. Son incapaces de regular la presión osmótica. En mar abierto las fluctuaciones osmóticas son raras y de existir, estos animales no están preparados para soportarlas ni resolverlas y mueren. Estos animales están obligados a vivir dentro de límites de salinidad estrechos y se los denomina estenohalinos (Gr.estenos=estrecho + halos=sal). Ej. Centollas.

Animales hiperosmóticos:

Viven en aguas salobres de zonas estuariales o costeras. Las condiciones son menos estables que en mar abierto. Los animales han de ser capaces de tolerar cambios bruscos en la salinidad. Se los denomina eurihalinos (Gr. eurys=ancho + halos=sal). Estos animales son capaces de regular la presión osmótica. Generalmente mantienen la concentración de sales en sangre por encima de la del medio externo. Ej: cangrejos estuariales. Problema: flujo constante de agua hacia el interior del animal Solución: excreción del agua a través de los riñones. Problema: pérdida de sales del animal hacia el medio. Solución: células especiales en las branquias que capturan en forma activa sales del agua y la vuelcan en la sangre.

Animales que invaden las aguas dulces: A fines del Silúrico y comienzos del Devónico los principales grupos de peces mandibulados comenzaron a ingresar en los estuarios y a remontar los ríos lo que los llevó a desarrollar mecanismos eficaces para regular la presión osmótica. Ej. peces, cangrejos y almejas de río, larvas de insectos, etc. son todos reguladores hiperosmóticos. Problema: son semejantes a los de los cangrejos estuariales, eliminar agua y retener sales. Solución: riñones eficientes y glándulas y otros mecanismos para capturar sales. Animales hiposmóticos: Los peces oseos marinos actuales son descendientes de los peces oseos de agua dulce que retornaron al mar en el Triásico. Estos animales mantienen la concentración de sales de sus fluidos corporales aproximadamente a un tercio de la del agua de mar. Problema: pérdida de agua y ganancia de sales. Solución: beben agua y eliminan sales por las branquias. Los peces cartilaginosos acumulan urea en la sangre para incrementar la presión osmótica.

Animales terrestres:

Pierden agua por evaporación a través de las superficies respiratorias y corporales, por la orina y por las heces. Estas pérdidas son reemplazadas por el agua bebida, la que hay en la comida y la formación de agua metabólica en las células a partir de los nutrientes. Problema: pérdida de agua. Solución: incorporan agua y poseen riñones eficientes.

PRODUCTOS DEL METABOLISMO PROTEICO EN VERTEBRADOS * Peces y larvas de anfibios: amoniaco. * Reptiles y aves: ácido úrico. * Anfibios adultos (terrestres): urea * Mamíferos: urea

ESTRUCTURAS EXCRETORAS DE LOS INVERTEBRADOS

Vacuola pulsatil: son vacuolas intracitoplasmáticas para el equilibrio hídrico. Ej: Protistas, poríferos y cnidarios de agua dulce. Nefridios: estructura tubular diseñada para mantener un equilibrio un equilibrio osmótico adecuado. Protonefridios: un par de entramados tubulares, sumamente ramificados, que se distribuyen por todo el cuerpo. El líquido entra en el sistema a través de unas células especiales, células en “llama”, se mueve por los túbulos y es excretado a través de poros en la superficie del cuerpo. Es un sistema cerrado. Ej. Platelmintos. Metanefridios: Es más avanzado que el protonefridio por dos aspectos. Su túbulo está abierto por ambos extremos, entrando el fluido a través de una abertura ciliada en forma de embudo, el nefrostoma. Un segundo aspecto es que el metanefridio está rodeado por una red de vasos sanguíneos, que contribuyen en la formación de la orina reabsorbiendo agua, sales y otras sustancias aprovechables. Ej. Anélidos, moluscos. Glándulas antenales: estructuras tubulares situadas en la parte ventral de la cabeza. Carecen de nefrostoma abierto, reemplazado por un saco terminal donde se filtra la sangre por la presión hidrostática del hemocele. En la porción tubular hay reabsorción y secreción para finalmente formarse la orina. Ej. Crustaceos. Túbulos de Malpighi: Actuan en colaboración con glándulas ubicadas en el recto. Son túbulos elásticos, ciegos y delgados y carecen de irrigación sanguínea. Desembocan entre el intestino medio y posterior y su extremo distal es cerrado. Es un sistema adaptado para la vida en ambientes secos. Ej. Insectos y arañas.