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Colegio:
El Valle Sanchinarro
Dpto. Ciencias.
Asignatura: Biología 3º ESO
Ficha de teórica:
Evolución del aparato circulatorio
Revisada:08/08/2017
Página: 1/7
Evolución del aparato circulatorio
GENERALIDADES
Podría definirse circulación como el movimiento continuo del caudal sanguíneo en el
organismo, que, partiendo del corazón, atraviesa arterias venas y capilares. La vida depende
de este fluir continuo de la sangre, que empieza a manifestarse antes del primer mes de vida
intrauterina y cesa sólo con la muerte.
Por todos los tejidos del organismo se extiende un fino retículo de vasos sanguíneos
que, puestos en línea recta, supondrían más de 160000km. Los más numerosos y en cierto
modo los más importantes son los capilares, vasos tan pequeños que no se descubrió su
existencia hasta que el microscopio los hizo visibles. Si desapareciera todos los tejidos y
huesos y permaneciera el sistema circulatorio sanguíneo, resultaría una estructura frágil, pero
que permitiría identificar perfectamente el organismo; tal es el alcance y dispersión de los
vasos por todo el cuerpo.
El sistema cerrado de tubos ramificados, elásticos y contráctiles, dentro de los cuales
circula la sangre constituye el sistema circulatorio de la sangre, compuesto por corazón,
arterias, venas y capilares. Existe otro sistema de vasos, el sistema linfático, encargado de
devolver linfa, plasma, a la sangre, descargando en las venas principales.
Aunque, salvo accidente, la sangre no abandona nunca el sistema circulatorio, existe un
constante intercambio de sustancias vitales entre ella a través de las delgadas paredes de los
capilares.
NECESIDAD DEL SISTEMA CIRCULATORIO. EVOLUCIÓN
Según las células estén en contacto directo con el medio externo o no, se han desarrollado
o han evolucionados diversos métodos o mecanismos en el organismo del ser vivo para mantener
el contacto de todas sus células con el medio externo, de modo que puedan nutrirse y
desprenderse de los productos de desecho.
Este tipo de método o mecanismo que permite el contacto de todas las células de un
organismo con el exterior es lo que constituye el sistema circulatorio de un organismo.
El método desarrollado depende de modo directo, o guarda relación con su masa
corporal, con su tamaño.
 Seres unicelulares: no necesitan ningún mecanismo o aparato circulatorio
Un animal unicelular, como por ejemplo la ameba, (un protozoo) tiene toda su
superficie celular externa en contacto con el ambiente externo, acuoso, del que extrae
alimentos y oxígeno y en el que abandona sus materiales de desecho. El animal es tan
minúsculo que no necesita medios especiales para transportar materiales de una pate a otra
de su organismo. Los alimentos, oxígeno y otras sustancias, pueden difundirse rápidamente
desde el exterior de la célula a través de su plasma. El dióxido de carbono y otros desechos
metabólicos pueden alcanzar rápidamente la superficie de la célula, ya que ningún material ha
de recorrer más que el radio celular.
 Seres pluricelulares sencillos
En animales pluricelulares inferiores ya se advierte cierta organización, aunque muy
sencilla, para permitir el contacto celular con el exterior.
La pared corporal de la hidra presenta sólo dos células de espesor. Las células de la
capa externa están en contacto directo con el líquido ambiente. Sin embargo, las de la capa
interna no. Para remediar esto, el organismo se organiza o estructura, o ha desarrollado una
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cavidad que se extiende a lo largo de toda la capa celular interna. Esta cavidad recibe el
cavidad gastrovascular, que se encuentra llena de líquido, y que a su vez se abre al exterior, de
modo que todas las células se comunican con él.
En estos casos, el ser vivo se vale de una cavidad interna que pone en contacto las
células internas con el exterior mediante una apertura de salida. Esta cavidad interna, que
recorre todo el organismo por su interior, aunque sencillo, ya sería un sistema de circulación.
 Seres pluricelurares algo más complejos
En animales algo superiores, la pared corporal presenta una capa media de células, que
requiere una adaptación, un método de intercambio de materias, pues no se encuentra en
contacto directo con el exterior. Estos seres, desarrollan también una cavidad gastrovascular,
pero ramificada, de tal forma que alcance a todas las células internas.
Los gusanos platelmintos poseen una cavidad gastrovascular ramificada, que lleva
alimentos y oxígeno a todas las partes del cuerpo. Por tanto, nutrientes y desechos son
recogidos del exterior y transportados al exterior por un sistema suplementario y hueco de
tubos que posibilita el contacto de las células que se encuentran totalmente rodeadas por
células. Así, en este animal, cada célula de la capa media está en contacto con una rama de
dicha cavidad gastro-vascular, de modo que de nuevo se consigue que todas sus células están
en contacto con el medio externo.
 Animales superiores
Los animales cuyo cuerpo es más voluminoso poseen sistemas de mayor complicación
para mantener este contacto, necesario y vital, de todas las células de su organismo con el
exterior. La organización que presentan estos seres, además de un sistema circulatorio muy
complicado, implica el llamado medio interno. El medio interno se define como el ambiente
acuoso que envuelve a cada una de las células de un organismo complejo.
El medio interno
En muchos casos queda en segundo plano, y parece que lo único que importa es el
sistema circulatorio en sí, es decir, todo el conjunto de vías de comunicación del organismo.
Sin embargo, sin el medio interno no tiene sentido el sistema circulatorio, no se puede
entender la circulación, el intercambio de sustancias nutritivas y de desecho entre células y
medio externo.
En el hombre y otros vertebrados, cuyos organismos presentan un espesor de miles de
células, cada célula vive en su propio medio líquido a través del cual recibe su alimento y
oxígeno y en el que deja sus productos de desecho, como por ejemplo lo haría la ameba, que
solo posee una célula.
La composición del medio interno de cada célula es en general muy parecida, aunque
presenta ligeras variaciones para cada tipo de célula. De todos modos, su composición es
esencial para la vida de las células, y se mantiene por el intercambio continuo de sustancias
con la sangre a través de las paredes de los capilares. Muy próximo a cada célula se encuentra
un capilar del aparato circulatorio. A través de la pared de los capilares se descargan en el
medio interno las sustancias nutritivas y el oxígeno que pasarán por procesos complicados
(diferencias o gradientes de concentración que provocan presiones osmóticas y difusiones)
hacia el interior de las células. De modo similar, los desechos pasarán al medio interno y de
este a los capilares, que los transportarán para su expulsión al medio externo a través de
pulmones y riñones.
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De este modo, mediante el medio interno y un sistema de vías de circulación, el aparato
circulatorio pone en contacto todas las células del organismo con el medio externo.
Arterias y venas: “sangre pura y sangre impura”
Las palabras pura e impura para referirse a la sangre transportada por arterias y venas
no son adecuadas. Si bien es cierto que la sangre que abandona o sale de los tejidos es algo
más oscura o tiene un rojo menos brillante debido a que ha perdido buena parte del oxígeno,
esta sangre suele ser más rica en otras sustancias importantes y necesarias, como glucosa u
otros azúcares.
Con excepción del oxígeno, todas las sustancias que necesitan las células son
transportadas en primer lugar por venas, es decir, por lo que comúnmente se llama “sangre
impura”. Todas estas sustancias se incorporan a la circulación en los capilares que llegan a las
células, y posteriormente llegan al corazón, que las redistribuye a través de arterias a todas
las células del organismo que las consumen. Más aún. Las sustancias nitrogenadas de desecho
pasan inicialmente a las venas, que las llevan al corazón, pero son las arterias que salen de
éste las que las llevan hasta los riñones para extraer y expulsar los desechos nitrogenados.
Por todo ello, decir que la sangre impura es transportada por las venas y la pura por las
arterias carece de sentido, y es algo erróneo.
La verdadera distinción entre venas y arterias radica en su composición y en el sentido
del flujo de la sangre con respecto al corazón. Las arterias transportan (salvo las pulmonares)
sangre desde el corazón hacia el resto del organismo y sus paredes son más gruesas y firmes,
al contrario que las venas, que (salvo las pulmonares) llevan sangre de los tejidos celulares
hacia el corazón.
El curso de la sangre en los seres humanos
El corazón de los mamíferos aparece totalmente dividido por un tabique ciego en dos
partes. Cada parte posee un compartimento de llegada, la aurícula, de donde pasa al otro
compartimento, el ventrículo, de donde sale del corazón. Las aurículas recolectan sangre y los
ventrículos la desprenden. En los mamíferos existe una circulación mayor o general, entre
tejidos celulares y corazón, y una circulación menor o pulmonar, entre corazón y pulmones.
CIRCULACIÓN MAYOR
Desde el ventrículo izquierdo la sangre sale hacia todas las partes del cuerpo, salvo los
pulmones, por la gran arteria aorta, que se ramifica hacia todos los tejidos en una red de
arterias menores, arteriolas y capilares.
Desde los tejidos, parten capilares diminutos que se van uniendo hasta formar vénulas
que se agrupan para formar venas cada vez mayores que llevan la sangre hacia el corazón. La
sangre proveniente de las zonas inferiores desemboca en la vena cava inferior, mientras que
la que viene de cabeza y cuello lo hace en la vena cava superior. Ambas venas vierten en la
aurícula derecha.
CIRCULACIÓN MENOR
Del ventrículo derecho sale la sangre pobre en oxígeno a través de la arteria pulmonar,
que se bifurca hacia ambos pulmones. Estas venas se van ramificando hasta formar un
entramado de finos capilares que atraviesan ambos pulmones, donde la sangre cede dióxido
de carbono y se enriquece en oxígeno. De los mismos, salen capilares venosos con sangre rica
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en oxígeno, que se van reuniendo hasta formar dos venas pulmonares por cada pulmón, de
modo que en la aurícula izquierda desembocan cuatro venas. Podemos entender mejor ambas
circulaciones con un dibujo del corazón, donde aparecen los comienzos y finales de venas y
arterias.
El ritmo de la circulación de sangre
Aproximadamente dura un minuto en el hombre. Es decir, una gota de sangre tarda un
minuto en completar el recorrido desde algún punto de la circulación general, por ejemplo
desde la circulación venosa, alcanzar el corazón, ir hacia los pulmones, regresar al corazón,
salir por circulación arterial hacia los tejidos y remontar desde los mismos por venas hasta el
punto inicial.
El flujo sanguíneo, o el caudal de sangre sí se mantiene constante, pero la velocidad no.
Sin embargo, la velocidad de la sangre no es la misma en todos las zonas de circulación.
Aunque parezca contradictorio, la sangre circula más rápido por los vasos grandes que por los
pequeños. Esta contradicción aparente se debe a que cuando pensamos en el flujo de un fluido
lo hacemos tomando como referencia un solo conducto que se estrecha o se ensancha. En tal
caso, para un caudal constante, o velocidad volumétrica constante, la velocidad lineal sí es
mayor por las zonas más estrechas de la vía. Sin embargo, en la circulación, no sólo hay un
conducto, sino muchos, de modo que las secciones de las vías ramificadas suman un valor
mayor que la de las venas o arterias de gran sección, por lo que de este modo se entiende que
por los capilares la sangre circule más lenta. La velocidad va disminuyendo a medida que
aumenta la ramificación y la cercanía a las células, pues el mismo caudal encuentra un cauce
mucho más grande que llenar. Y a la inversa, a medida que los capilares venosos se van
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uniendo para formar vénulas, la sección total disminuye y de nuevo la velocidad de la sangre
comienza a aumentar en su remontada hacia el corazón.
Para tener una referencia, la sangre fluye por arterias de tamaño medio a unos
25mm/s. Sin embargo, la velocidad en los capilares es de menos de 1mm/s.
Circulación en las venas
Además del impulso del corazón, intervienen dos mecanismos más para mantener la
circulación. Por una parte las venas poseen válvulas orientadas de tal modo que impiden el
retroceso de la sangre, y por otra, las venas de las extremidades atraviesan músculos que al
contraerse comprime los vasos sanguíneos, obligando a la sangre a circular hacia el corazón,
mientras que al relajarse o estirarse vuelve a fluir la sangre procedente de los capilares, de
modo que constituye una ayuda al bombeo de la sangre. Esto explica por qué cansa más estar
un gran periodo de tiempo en pie que de paseo moderado. Sin este bombeo, el impulso del
corazón es insuficiente para que la sangre remonte con un ritmo suficiente desde los tejidos,
de modo que los desechos del metabolismo se acumulan en las células musculares, que
acaban por fatigarse por no disponer del oxígeno y los nutrientes suficientes, además de los
problemas que puedan crear el exceso de desechos en las células.
Otro mecanismo para agilizar el flujo de sangre es que con el aumento del volumen
torácico en la respiración, se reduce la presión tanto sobre el corazón como para las paredes
de las grandes venas, con lo cual se facilita el fluir de sangre.
Distribución de la sangre
Cuando un órgano aumenta su actividad, gasta su oxígeno y materias nutritivas más
rápidamente. También produce con más rapidez dióxido de carbono y otros desechos.
Un aumento de actividad puede ser el ejercicio físico, el ejercicio mental, la digestión,
una lesión, cambios en el estado de ánimo, variaciones bruscas de la temperatura externa, etc.
Estos momentos de actividad más intensa solo pueden mantenerse si el intercambio
entre sangre y el medio intercelular se hace más rápido. Para ello se coordinan diversos
factores que influyen en la circulación sanguínea. Uno de los factores fundamentales factores
es la posibilidad de cambiar es el diámetro interno de las arteriolas.
NT: Puede que haya otros, pero no se citan en la enciclopedia.
En el siguiente esquema se observa un capilar sanguíneo, que por supuesto no posee
fibras musculares envolventes, pero es un modelo interesante para tomarlo como referencia.
Durante el ejercicio muscular aumenta el flujo de sangre destino a los músculos
esqueléticos, mientras que durante la digestión aumenta el caudal sanguíneo destino el
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aparato digestivo. Estos cambios en la distribución del volumen de sangre se llevan a cabo
gracias a las variaciones en diámetro interno de las arteriolas.
Control del diámetro de las arteriolas
Este cambio de diámetro es posible debido a las fibras musculares envolventes de las
paredes de las arteriolas. Partamos de un estado intermedio de relajación-constricción. Si se
contraen el diámetro se reduce, y se produce la vaso constricción; si se relajan es la
vasodilatación lo que tiene lugar, aumentando el diámetro. El sistema de vasodilatación y
vasoconstricción es muy importante en el flujo de sangre. Por supuesto, cada tipo de
organismo lo tendrá más o menos desarrollado y así será más o menos determinante.
Las variaciones en el calibre de las arteriolas, es decir, la contracción o dilatación de las
fibras musculares envolventes de las arteriolas se debe a estímulos debidos a sustancias
químicas y estímulos nerviosos.
Un aumento considerable del dióxido de carbono en los tejidos de una zona, en el
medio intercelular, provoca la relajación de las fibras musculares circulares envolventes de
las arteriolas que cruzan por esa zona, con lo cual se da vasodilatación. Esto aumenta el flujo
de sangre desde esa zona pues, recordemos, la velocidad de la circulación aumenta cuanto
mayor sea el diámetro del vaso sanguíneo.
Otra sustancia que afecta a los músculos circulares de las arteriolas es la adrenalina, en
este caso los contrae, con lo cual baja el flujo de sangre por la zona.
Los nervios que rigen los músculos circulares de las arteriolas, y por tanto su diámetro
interno, se llaman nervios vasomotores y pertenecen al sistema nervioso autónomo. En
general, el diámetro de cada vaso es regulado por dos tipos de fibras nerviosas:
vasoconstrictoras y vasodilatadoras. Los estímulos nerviosos llegan a estas fibras procedentes
del sistema nervioso central, que a su vez recibe estímulos químicos y nerviosos debidos a
cambios internos y externos al cuerpo. Por ejemplo, si hace frío, los nervios sensitivos de la
piel envían el estímulo al SNC, que lo envía a su vez a las fibras vasoconstrictoras, es decir, el
estímulo ha de pasar por los centros de control del sistema nervioso, y no van directamente a
las fibras nerviosas que dirigen los músculos circulares.
Bibliografía
Hemos tomado estas notas de las páginas 2146 y 2147 del tomo 5 de la enciclopedia
universal Asuri. Han sido completadas y explicadas.
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