2 - 2 | Apuntes de Fisiología Animal

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En los sistemas abiertos es necesario modificar la ecuación de poiseuille debido a que los senos y lagunas ofrecen resistencias especiales y el corazón no funciona de la misma forma generando presiones tan simples Pero aún así es aplicable. Las características funcionales de los sistemas abiertos es tener pequeñas DeltaP (corazones que generan bajas diferencias de presión). Eso podría ser problemático pero tienen la ventaja de que esos circulatorios tienen muy baja resistencia debido a que el fluido no está continuamente encerrado en tubos pequeños (tienen senos, lagunas). Así prefundirá todos los tejidos más fácilmente. De esta manera el gasto cardíaco puede ser igual o incluso más grande que el de sistemas cerrados. COMPARACION CIRCULATORIA EN SISTEMAS ABIERTOS (LANGOSTA Y CANGREJO) Y CERRADOS (TRUCHA) La cantidad de oxígeno que necesitan es la misma la tasa metabólica específica es aproximadamente la misma en los tres animales. Los requerimientos de oxígeno de los animales son así muy similares. El peso también es similar y viven en aguas más o menos de la misma temperatura, pH y salinidad. Sin embargo, los de sistemas abiertos (cangrejo y langosta) tienen un gasto cardíaco mucho mayor. Mueven mucha más sangre para hacer llegar la misma cantidad de oxígeno a las células. Las truchas, con sistema cerrado, tienen un gasto cardíaco mucho mucho menor, pero moviendo menos sangre logran abastecer suficientemente de oxígeno a sus células. La frecuencia cardíaca de los tres organismos sin embargo es más o menos la misma. Es decir que no invierten unos más que otros para mover esa sangre. Lo único es que un corazón moverá más sangre (porque lo necesita) y otro corazón moverá menos sangre (porque no necesita mover más). En el caso de la langosta, la DeltaP que debe generar es de 14 mmHg (la diferencia entre la presión venosa y la presión arterial del corazón — diferencia Arterio-venosa). En el caso del cangrejo la DeltaP es mucho menor, pero también tiene una resistencia sistémica mucho mucho menor que la de la langosta. La trucha lógicamente debe generar DeltaP muy alta para poder suplir el problema de tener una alta resistencia circulatoria. El último valor de comparación es la capacidad de transporte de O2. Los invertebrados tienen una capacidad muy limitada, en parte porque no tienen los mismos pigmentos que la trucha (tienen pigmentos no hemoglobínicos de baja eficiencia). La trucha tiene lógicamente una capacidad de transporte más elevada. Esta es la cualidad resumen que nos permite deducir el resto de cosas. Si tenés una capacidad de transporte elevada podés permitirte mandar menos sangre a todo el sistema y mandar el mismo oxígeno. Así podés tener una resistencia grande y una frecuencia no tan grande de manera que no necesites gastar tanta energía en bombear esa sangre muscularmente. Si tenés pigmentos poco efectivos vas a necesitar mover más sangre por minuto. Así tenés necesariamente un gasto cardíaco mayor. Pero para no gastar tanta energía en ese bombeo tenés que hacer tu corazón menos muscular y tu circulatorio abierto para así mantener la resistencia de flujo en valores pequeñitos. Así lográs que llegue la sangre a todo el cuerpo. Mediante distintas estrategias los tres animales consiguieron lo mismo. No hay animales mejores o peores sino estrategias diferentes para aclimatarse a la respiración, en este caso acuática. Otra característica no reflejada en la gráfica es el gran volumen de fluido que tienen en su cuerpo en comparación al volumen corporal. En los sistemas cerrados es el 2, 3, 5% del volumen corporal. En los sistemas abiertos la hemolinfa puede ser el 30% del volumen corporal. Lógicamente el fluido en un sistema abierto, el volumen movido será mucho mayor por volumen corporal. SISTEMAS CIRCULATORIOS CERRADOS Son de los vertebrados, cefalópodos y anélidos. Está constantemente encerrado en tubos. Las presiones serán más altas. Las resistencias al paso del fluido serán más altas y las tasas de flujo son más bajas y los gastos 146 docsity.com cardíacos también. Están formados por tubos que se denominan arterias, venas y capilares y tienen como poco una bomba o corazón. Se adaptan para que la eficacia en la obtención de oxígeno y liberación del CO2 sean maximizadas. Si tiene una función por excelencia es llevar el oxígeno allí donde se necesita. Eso explica por qué en todos los animales el diseño del sistema circulatorio está adaptado siempre a lo mismo. De alguna manera debe tratar de que el líquido viaje con la máxima cantidad de oxígeno posible que logró extraer desde el órgano respiratorio hasta la mayor cantidad de células posibles sin perder nada de eso en el medio. El corazón cuando empuja lo hace con sangre que tiene oxígeno recién tomado. Tratará entonces de llevar sangre recién oxigenada a todos los tejidos y evitando que se pierda a lo largo de los tejidos. Así, el circuito no conecta disipadores (tejidos) en serie, sino en paralelo de manera que la carga no se vaya perdiendo serialmente y se pueda distribuir equitativamente a cada tejido. El sistema respiratorio y los tejidos (el conjunto — todos) sí deben estar en serie. El corazón debe favorecer ese movimiento, el movimiento de la sangre desde el respiratorio a los tejidos. Eso es clave para que no se pierda oxígeno en ninguno de los pasos. El corazon puede estar inmediatamente antes del respiratorio o inmediatamente después. En los peces siempre está antes. En los cefalópodos siempre está después. El hecho de que la bomba esté antes o después realmente da igual. Lo importante es que la bomba genere el DeltaP para que el fluido se mueva y siempre de la misma forma, es decir desde el respiratorio hacia los tejidos. Tres características entonces: que los tejidos y el respiratorio estén en serie, que los tejidos entre sí estén en paralelo (tener la misma DeltaP y equidistribuir la pO?2) y que el corazón lleve sangre oxigenada siempre desde el respiratorio hacia los tejidos (flujo unidireccional de la sangre del circulatorio — a diferencia de los sistemas abiertos que suelen tener flujos bidireccionales que originan mezclas inefectivas). Esos tres requisitos los cumplen o intentan cumplir todos los sistemas circulatorios abiertos. El sistema se acompleja un poco en las aves y mamíferos (modelo extendido). Eso es porque la bomba se encuentra tanto antes como después del respiratorio. La sangre es bombeada tanto en el lado izquierdo como en el lado derecho. El lado derecho es el que está en el circuito antes del respiratorio y bombea sangre desoxigenada hacia el respiratorio. El lado izquierdo es el que está después del respiratorio y bombea sangre oxigenada hacia el sistema. Es decir que las dos bombas están unidas pero separadas por un tabique (en el caso de aves y mamíferos). Así se consigue la mejor eficacia para la circulación. Además las bombas tienen unas válvulas que permiten que aumente la eficacia del bombeo. El corazón se dice que es tetracameral. Cada lado está dividido en dos cámaras, una que recibe la sangre, aurículas (más o menos pequeñitas) y ventrículos (los que bombean muscularmente la sangre realmente). Lo veremos mejor a partir de ahora EL SISTEMA CIRCULATORIO CERRADO DE PECES El corazón bombea la sangre desoxigenada hacia la aorta ventral que se divide en las branquias. La sangre desde ahí perfunde hacia las branquias. La sangre es recogida en los eferentes braquiales que se vaciarán en la aorta dorsal. Esa sangre es oxigenada (porque lleva más oxigeno que la otra). Por la aorta dorsal viajará la sangre hacia la zona posterior o la zona anterior (las dos zonas están conectadas en paralelo). La sangre es distribuida entonces por los tejidos sistémicos llevando la misma cantidad de oxígeno hacia cada extremo del animal. La sangre suelta oxigeno al perfundir por los capilares de los tejidos. Se convertirá nuevamente en sangre desoxigenada. La sangre desoxigenada es recolectada en la aorta ventral que llegará al corazón. Las venas son vasos de entrada de sangre al corazón. Las arterias propiamente dichas son vasos de salida al corazón. Es una característica tanto de sistemas cerrados como abiertos pero vale hacer la aclaración ahora. Las arterias transportan sangre a alta presión hidrostática. Las venas transportan sangre a baja presión hidrostática. 147 docsity.com utilidad. Es decir que hacen dos cosas cuando no necesitan usar el pulmón, 1) cortocircuitar el circulatorio 2) aumentar la resistencia de flujo El sistema en anfibios Los anfibios tienen un solo ventrículo (que recibe sangre de dos aurículas — una de cada circuito, el sistémico y el pulmonar) y un bulbo arterioso que es el que tiene la separación de la arteria q El bulbo arterioso es parecido a la última cavidad de teleósteos solo que es un conducto, una cavidad que tiene una membranita denominada válvula espiral que se deja arrastrar hacia un lado o hacia otro dependiendo de con qué fuerza va a un lado o a otro. Permitirá que la sangre se desvíe hacia el circuito sistémico o hacia las arterias pulmonares. La piel recibe sangre de dos sitios, del circuito pulmonar y del circuito sistémico. De manera que la piel recibe sangre de los dos sistemas. Como sabemos, el intercambio de oxígeno a través de la piel en anfibios es muy importante y ocasionalmente es el más importante. Cuando el animal deje de usar los pulmones usará la piel entonces para respirar. Pero en los reptiles eso no funciona lo veremos después. Las dos aurículas están separadas, pero a la aurícula derecha se le une una cavidad que es el seno venoso. Existía también en los peces cuando había solo una aurícula. Pero en este caso está solo en la aurícula derecha. Está por detrás. Solo está en peces y anfibios esa cavidad. En el seno venoso es donde se origina el latido cardíaco. Como se anticipa en el seno venoso el latido cardíaco, lo primero que se contrae es eso. Lo segundo que se contrae es la aurícula derecha y no la izquierda (cosa que no ocurrirá en aves y mamíferos). Es decir que el marcapasos cardíaco está en el seno venoso y por lo que lo primero que bombea es la aurícula derecha. Así la aurícula manda la sangre al único ventrículo antes de que se descarge. Pero la sístole del ventrículo es una sístole larga en anfibios. Dura más que el resto de sístoles. Lo siguiente que ocurre luego de la sístole auricular derecha es el comienzo de la sístole ventricular. Al principio la única sangre que tiene es la de la aurícula derecha (sangre que procede de los tejidos y que es la primera que comienza a bombearse). En el momento en que el ventrículo comienza a contraerse la sangre dentro de él tiene muy poca presión y por ello el ventrículo puede bombear con muy poca fuerza. Así solo puede moverse hacia el circuito menos resistente, el circuito pulmonar cuando está hinchado con aire (recordar que los vasos se dilatan solo cuando los pulmones están activos). La sangre entonces es la sangre desoxigenada de los tejidos y la piel. Cuando el ventrículo continúa contrayéndose cada vez va haciendo más fuerza. Pero ya entonces el marcapasos sistólico activó la aurícula izquierda que es ahora la que llena el ventrículo. Es así que en el final de la sístole ventricular la sangre que se impulsa tiene mucha más fuerza y por lo tanto la sangre empuja ahora la válvula espiral, la membranita, y la sangre ya sí puede ir al circuito sistémico. Algo de las dos sangres lógicamente se mezclará, pero muy poca debido a que la sangre del circuito pulmonar se empuja primero y la del circuito sistémico después. La causa de esto es, como vimos, que el seno venoso es donde comienza la sístole y es por eso que la aurícula derecha se adelanta a la izquierda. Todo el resto es consecuencia de eso y de que la sístole ventricular dura mucho y es menos potente al principio que al final. Es importante destacar una cosa. El circuito pulmonar está muy interrelacionado con la piel. De hecho, la arteria pulmocutánea que saca sangre del ventrículo al principio de su sístole envía sangre a la piel y a los pulmones. Es decir que el circuito pulmonar es realmente cutáneo—pulmonar. La sangre pasa y se oxigena y la que entra desde los pulmones va a la aurícula izquierda, mientras que la sangre que viene de la piel entra nuevamente por la aurícula derecha. Toda esa sangre ahora se ve empujada con mucha más presión hacia el circuito sistémico, dirigida por la válvula espiral. La sangre pasa por los tejidos y termina en la aurícula derecha como siempre. En el último tramo del circuito sistémico está juntándose Es decir que los dos circuitos se cortocircuitan en la piel y en el único ventrículo. Serían los dos puntos donde 149 docsity.com podemos cortocircuitar. Eso podrá darse solo en el caso de que Cuando los pulmones funcionan un 3% de la sangre del lado izquierdo pasa al derecho y un 10% del derecho pasa al izquierdo. Es una ineficacia del sistema, pero muy pequeña. Cuando los pulmones no funcionan entonces el paso de sangre hacia el circuito pulmonar no podría darse debido a que ofrecen una gran resistencia. El ventrículo tiene que vencer una resistencia muy grande. Al final lo que va a hacer es que en el comienzo de la sístole la sangre solo se envía a la piel (cuyos capilares se vasodilatan) y mientras va recogiéndose esa sangre oxigenada siempre desde la aurícula derecha, el ventrículo se va hinchando brutalmente (de sangre oxigenada, aunque poco pero oxigenada). Cuando llega el final de la sístole TODA la sangre saldrá hacia el sistema y la piel. Lógicamente la oxigenación es muy baja a través de la piel y por lo tanto solamente animales que tengan bajos metabolismos o vivan largos tiempos en ambientes acuáticos o tengan pigmentos adecuados podrán usar esta opción. Pero y en fetos de aves y mamíferos? Las aves tienen agujeros entre las aurículas cuando son fetos. Ahí está su cortocircuitado. En fetos mamíferos hay un conducto arterioso que comunica la aorta con la arteria pulmonar. Por qué los mamíferos no mantienen después de su desarrollo este cortocircuitado? Cuando los pulmones se hinchan después de nacer, en ese momento en que los alveolos se abren, la resistencia disminuye tanto hacia el circuito pulmonar que el trozo que comunicaba la aorta y la pulmonar se cierra (el ductus arterioso) y ya no se abrirá nuevamente. En todo esto ojo!!! Los pulmones sí reciben sangre, solo que no reciben sangre como tejido que son (es decir que se mantienen sus células para que no mueran de esta manera). Es decir que perfunden dos tipos de vasos, pulmonares y sistémicos. Bueno eso es obvio No sé ni por qué lo puse. El sistema de aves y mamíferos Al tener un metabolismo muy alto no pueden en ningún momento . Tienen un metabolismo muy alto por ser homeotermos. Así el cortocircuitado les sirve para poco. Para nada El circuito pulmonar es en el el conjunto de todo el circulatorio un circuito muy pequeño que termina ramificándose mucho y que se organiza en paralelo en todo el pulmón. Esa sangre sale del corazón por el ventrículo derecho y llega al corazón por la aurícula izquierda. El ventrículo derecho necesita muy poco impulso para que todo le llegue al pulmón. Pero el ventrículo izquierdo deberá mandar la sangre recogida por el lado izquierdo a todo el sistema (Que tiene Una resistencia enorme por ser largo y por tener muchos sistema porta que son sistemas en serie que aumentan la resistencia resistencias en serie son más jodidas que resistencias en paralelo pura lógica física de circuitosver algún libro de física básico para entender mejor). Los tejidos de todo el circuito sistémico sin embargo también tienden a estar en paralelo también. Eso permite que todos los tejidos reciban un aporte adecuado a su resistencia de intensidad, de flujo sanguíneo (recordemos que la I total se divide en cada vía paralela dependiendo de las Ri—resistencias individuales pero siempre con la misma V — diferencia de potencial — diferencia de presión generada por el ventrículo izquierdo). Esto hace que el flujo sanguíneo de un ventrículo y de otro sea el mismo por unidad de tiempo. Es decir que el gasto cardíaco de cada lado es el mismo. Esto es posible gracias a que las resistencias son diferentes (repasar Ley de Poiseville). Cuando los lechos sistémicos están en serie y no en paralelo se denominan sistemas porta como ya hemos dicho. Existen 3 sistemas en aves y mamíferos. Uno es el famoso sistema porta hepático. La vena porta hepática lleva nutrientes desde el digestivo hasta el hígado (dos lechos diferentes conectados en serie). Otro sistema está en las nefronas de los riñones en las que hay dos lechos capilares en serie. Uno constituye el 150 docsity.com

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