Tema 23. Sistemas circulatorios abiertos y cerrados PDF

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TE TEM MA 223. 3. SIS SISTE TE TEM MAS C CIRC IRC IRCU ULA LATO TO TOR RIOS A ABIE BIE BIERT RT RTO OS Y CE CERR RR RRAD AD ADO OS Objetivo: comprender las características funcionales de diferentes sistemas circulatorios y de sus componentes. ¿CÓMO SE CLASIFICAN LOS SISTEMAS CIRCULATORIOS? Hay animales que no tienen circulatorio, los encontramos en esponjas, cnidarios y en platelmintos. La circulación es fluida externa a través de una cavidad corporal abierta. También encontramos sistemas circulatorios abiertos y cerrados. Abierto: sistema sencillo. Siempre hay un corazón. Que lleva la sangre por unos vasos, y a medida que se van acercando a los órganos, ya no hay vasos y la sangre se junta con la linfa constituyendo la hemolinfa. Hay contacto entre el líquido del circulatorio con los órganos. Moluscos, crustáceos tienen muchos este sistema abierto. A la salida del cuerpo tenemos vasos que distribuyen la hemolinfa. Vierten en zonas pequeñas llamadas lagunas o a grandes zonas llamadas sinus. Cerrado: hay una continuidad de vasos, no hay salida de la sangre del sistema circulatorio. La sangre se conserva dentro del sistema. Puede especializarse en grandes presiones.

Sistema circulatorio abierto El corazón bombea fluido a una red arterial. El líquido circulante está en contacto directo con los tejidos (en espacios denominados sinus). El líquido circulante se mezcla con líquidos extracelulares: la sangre con la linfa = hemolinfa. En la mayoría de invertebrados: los artrópodos y la mayoría de moluscos. - Hemocele: sistema abierto de lagunas y sinus (20-40% volumen corporal),  gran volumen de líquido circulante. - Lagunas: pequeños espacios entre las células de los tejidos. Similares a las redes capilares de los sistemas cerrados. 1

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Sinus: espacios sanguíneos de más capacidad. En los sistemas circulatorios abiertos no hay una clara diferencia entre sangre y líquido intercelular, se habla de hemolinfa.

Después del intercambio de sustancias, la hemolinfa pasa por un sistema de sinus y canales a vasos discretos hasta el corazón.

Sistema circulatorio cerrado La sangre se mantiene dentro de los vasos sanguíneos, que forman un circuito continuo, y las sustancias se difunden a través de las paredes capilares. Se encuentran en muchos anélidos, y en todos los cefalópodos y vertebrados. Características funcionales: volúmenes de sangre pequeños, alta resistencia, alta presión (a llevado al desarrollo de un sistema linfático), control fino del flujo periférico, tanto en volumen como en dirección. Ejemplo de sistema cerrado: en moluscos cefalópodos, la tasa metabólica es alta gracias a la presencia del circulatorio cerrado. El sistema trabaja a presiones no muy altas, pero mayores a las del sistema abierto. Tienen un corazón principal, y dos corazones secundarios. El principal bombea sangre a todos los tejidos. Los auxiliares tienen capacidad de compresión y relajación, dan el trabajo para vencer a la resistencia de las branquias. Un sistema cerrado ayuda a vencer resistencias mayores.

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En el caso de mamíferos, aumentando la eficiencia del sistema, se puede disminuir la cantidad de líquido que se utiliza para el sistema. En el caso de mamíferos y aves, el corazón trabaja a elevadas presiones. En el pulmón se oxigena y vuelve al corazón. Ventrículo derecho va al pulmón.

El abierto presenta vasos pero vierten al tejido sin ellos. En cambio en el cerrado el líquido es totalmente cerrado siempre va por el interior de vasos. En abiertos se vierte a lagunas o sinus, trabaja a presiones bajas, y las velocidades son muy grandes. En abierto, vasos pequeños, más eficiente. No hay separación de compartimentos en el caso del sistema abierto, en el cerrado hay una circulación linfática. Lento, rápido. Baja regulación, lo único que hace es equilibrar concentraciones internas.

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Características estructurales de los diferentes tramos del árbol vascular A la salida del cuerpo hay grandes vasos, las arterias. En nuestro caso la aorta. El diámetro alrededor de los 2 cm. Paredes muy desarrolladas, resisten presiones muy grandes. Estas grandes arterias actuarán de amortiguadores de los cambios de presión. Arterias medianas, 0.5 mm de diámetro, todavía con paredes musculares muy desarrolladas con capacidad de conducir la sangre hacia adelante. Las arterias se dividen en miles de arteriolas 0.1 mm tienen paredes musculares es el punto principal de las circulaciones de cada órgano. Capilares, con diámetros muy pequeños (4-7µm). En los mamíferos aún pueden ser más pequeños porque los glóbulos rojos son anucleados. En esta zona hay intercambio de sustancias. Para retornar la sangre, se realiza a través del sistema venoso. Se inicia con las vénulas (50-200 µm). Se unen a vasos más grandes, venas medianas, donde se determinará un movimiento de la sangre hacia adelante. Hay repliegues que impiden que la sangre pueda retornar. Las grandes venas pueden llegar a medidas importantes.

Características funcionales del sistema arterial Paredes gruesas revestidas por musculatura lisa, tejido elástico y conectivo. 1. Conducción de la sangre del corazón a los capilares: ramificaciones arteriales en disposición divergente (en paralelo). 2. Reserva de presión (elasticidad): obliga a la sangre a fluir hacia los capilares. 3. Amortiguador de las oscilaciones: flujo regular y continuo (efecto windkessel). 4. Control de la distribución del flujo (arteriolas): posibilidad de modificar el Ø de los vasos por el SNA.

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Cada latido cardiaco, hace fuerza la sangre hacia adelante, gran presión, cuando se relaja baja presión. El corazón tiene válvulas, sale por el sistema arterial y vuelve por el sistema venoso. Cuando la sangre entra en las arterias, aumenta la presión que hace que la sangre pueda avanzar, la presión va disminuyendo, el corazón vuelve a impulsar la sangre… Hay un cambio de presión muy por encima de 0. Todo el sistema arterial tendrá presiones bajas. Promedio 97. A medida que nos apartamos del corazón la presión va bajando. Cuando la sangre llegue a las arterias la resistencia habrá bajado mucho. En los capilares la sangre avanza de manera continua y no a golpes como en el resto. SISTEMA ARTERIAL Sistema arterial actúa como un reservorio de presión con sus paredes musculares. Da una gran presión que actuará sobre un sistema de vasos arteriolar.

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CIRCULACIÓN CAPILAR El intercambio de sangre se da a nivel de capilares. El diámetro es muy pequeño, las paredes son estrechas. Hay una monocapa de células y una membrana basal que contiene colágeno y mucopolisacáridos. Esta pared estrecha permitirá el intercambio de sustancias. Cada arteriola subdivide en una red de capilar. En función de cómo está trabajando un tejido no todos los capilares están abiertos, no todos llevan sangre, hay células pericíticas (rodean el vaso del capilar) que regulan el flujo de sangre. Si se ha de cambiar la cantidad de sangre que llegue al tejido, shuut o derivación es una unión rápida entre arteriola y vénula por tanto la sangre que va por aquí no interviene en el intercambio de sustancias.

FILTRACION Y REABSORCIÓN CAPILAR El tráfico de sustancias obliga a modificaciones. Las células que conforman el epitelio no forman espacios, la membrana basal es continua, el epitelio es continuo. Los glomérulos renales, intestino, capilar fenestrado, aquí las células endoteliales presentan perforaciones, espacios por los que el paso de sustancias esta acelerado, la membrana basal es continua. El intercambio es más rápido. El hígado, medula osea, bazo, aquí tenemos capilares sinusoidales, entre células endoteliales hay grandes espacios, la membrana basal ya no es continua y deja oberturas por lo que el tráfico de sustancias es muy grande.

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En un capilar pueden intervenir cuatro cosas: la presión hidrostática de la sangre, en la entrada de una capilar unos 40 mmHg, el capilar es muy estrecho ofrece mucha resistencia, la presión hidrostática va cayendo a lo largo del recorrido. Presión hidrostática del líquido intersticial, el líquido que conforma el tejido puede tener un incremento o disminución. En la mayor parte de casos es 0. Intervienen también dos presiones osmóticas la del plasma y la del líquido intersticial. La presión osmótica del plasma es la presión del total de sustancias disueltas. A nivel del plasma encontramos una gran cantidad de proteínas que determinan la presión osmótica del plasma. Cuando la presión osmótica aumenta tiende a aspirar líquido para rebajarla, cuando hay una presión alta de proteínas aspira líquido. La presión osmótica liquido intersticial, aquí no hay moléculas grandes, baja cantidad de proteínas, la presión esta ese próxima a 0, si es positivo tiende a extraer agua del vaso. Si repasamos las cuatro fuerzas tenemos un vaso. Las fuerzas que actúan hacia adentro son la PC y pi. Para que un capilar funcione las presiones osmóticas deben estar en valores intermedios entre las presiones de entrada y de salida. En la primera parte del capilar las fuerzas serán positivas, hay filtración. En la segunda parte del capilar habrá fuerzas negativas, habrá reabsorción. La presión hidrostática del tejido aumenta cuando hay retención de líquidos. En condiciones normales, la presión del tejido es 0.

CAPILARES La presión hidrostática de la sangre es muy alta. A lo largo del recorrido hay rozamiento, la presión hidrostática de la sangre cae mucho, de 35 a 16. La presión dada por las proteínas del plasma está en valores intermedios. Y las grandes proteínas no salen del capilar, continúan en él. O sea la presión osmótica del plasma varía muy poco a lo largo del capilar. 35-26+1=10 positivo. Llega un punto que las fuerzas se equilibran. Después, presión hidrostática baja mucho a 16, 16+1-26=-9. En la parte final del capilar son negativas. Es decir, no hay filtración, hay reabsorción.

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Características funcionales del sistema venoso La presión va disminuyendo a lo largo del recorrido. Compliancia el cambio de volumen al aumentar la presión. Favorece un flujo continuo y direccional. Presenta válvulas con forma semilunar, que están mirando a la dirección del flujo sanguíneo y evita el retroceso de la sangre.

Presión, velocidad y sección transversal en el sistema vascular Las presiones son bajas en el sistema venoso.

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CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO EN EL SISTEMA VASCULAR A nivel de tejidos y capilares pueden darse pequeñas diferencias de filtración neta. Puede haber acumulación de líquido en los tejidos. En vertebrados se ha desarrollado un sistema para eliminación de estos líquidos, equilibrar los volúmenes a lo largo del cuerpo.

En situación de reposo no todos los órganos están igual irrigados. De entrada ya tenemos una distribución sanguínea característica. El volumen del corazon es de un 15% de sangre total. En el volumen más de un 10%, en el cerebro 10-20%, en arterias pequeño, y en venas un volumen grande de 50%.

SISTEMA LINFÁTICO Paralelo al sistema circulatorio tenemos otro sistema de vasos, lo que hacen es eliminar el exceso de líquido en los tejidos. A lo largo de este sistema hay una gran irrigación de vasos linfáticos a nivel de intestino, porque hay una recogida de las sustancias de la digestión que pasan al linfático y no al circulatorio directamente. El líquido lo retorna al circulatorio. Si trabaja a presiones bajas lo retorna al punto de baja presión del sistema circulatorio cerca de la entrada al corazón de la vena cava donde hay presiones de prácticamente 0. También tiene tejidos con función protectora y está relacionado con el bazo y el timo (órganos relacionados con la defensa).

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Es un sistema paralelo al sistema venoso con estructura arborescente. Entre sus funciones encontramos: - Drenaje y retorno del líquido y otras sustancias filtradas a los capilares. - Activación del sistema inmunitario. - Recolección del quilo en el intestino. Está formado por: linfa, vasos linfáticos y tejidos linfáticos (ganglios linfáticos, bazo y timo). El flujo está asegurado por varios mecanismos: corazones linfáticos musculares con 2 cámaras (anfibios y reptiles). Presencia de válvulas y acción de los músculos (aves y mamíferos). LINFA: composición líquido intersticial. Elevada concentración de proteínas y de lípidos. La linfa descarga en el circulatorio en puntos de baja presión. VASOS LINFÁTICOS: es un endotelio muy simple, en un extremo está cerrado y en el otro lado se va reuniendo hasta llegar al circulatorio. No presentan una unión intima favoreciendo la entrada de sustancias de pequeño tamaño. En su interior presenta válvulas pequeñas con función unidireccional. Son tubos ciegos de pared simple de células endoteliales. Recubiertos de musculatura lisa y contráctiles, con válvulas que aseguran un flujo unidireccional. En determinados puntos hay GANGLIOS LINFÁTICOS: nódulos donde hay una acumulación de células con tejido conectivo. Intervienen en los mecanismos de defensa. Agrupaciones celulares (nódulos linfáticos) con tejido conectivo. Filtran la linfa, destruyen microorganismos, toxinas… y activan los linfocitos. El BAZO actúa de filtrador de la sangre. Es un órgano recubierto por tejido linfoide. Se encarga de la filtración de la sangre, maduración de los eritrocitos, formación de anticuerpos.

BARRERA HETOENCEFÁLICA Formada por la unión hermética de las células endoteliales de los capilares. Muy permeable al agua, gases respiratorios y sustancias liposolubles; ligeramente permeable a iones, pero casi totalmente impermeable a proteínas y moléculas no liposolubles. Flujo de la sangre en el cerebro humano: 750ml/min (15% del gasto cardiaco), regulado principalmente por: CO2, O2 y H+. Normalmente trabaja a bajas velocidades.

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