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40.3: Visión general del sistema circulatorio - Tipos de sistemas circulatorios en animales

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    Los sistemas circulatorios de los animales difieren en el número de cámaras cardíacas y el número de circuitos a través de los cuales fluye la sangre.

    Objetivos de aprendizaje
    • Describir cómo difiere la circulación entre peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos

    Puntos Clave

    • Los peces tienen un único circuito sistémico para la sangre, donde el corazón bombea la sangre a las agallas para ser reoxigenados (circulación branquial), después de lo cual la sangre fluye al resto del cuerpo y de regreso al corazón.
    • Otros animales, como anfibios, reptiles, aves y mamíferos, tienen un circuito pulmonar, donde se bombea sangre desde el corazón a los pulmones y hacia atrás, y un segundo circuito sistémico donde se bombea sangre al cuerpo y la espalda.
    • Los anfibios son únicos en que tienen un tercer circuito que lleva sangre desoxigenada a la piel para que se produzca el intercambio de gases; esto se llama circulación pulmocutánea.
    • El número de cámaras cardíacas, aurículas y ventrículos, mitiga la cantidad de mezcla de sangre oxigenada y desoxigenada en el corazón ya que más cámaras suelen significar más separación entre los circuitos sistémico y pulmonar.
    • Los animales de sangre caliente requieren el sistema más eficiente de cuatro cámaras que tienen la sangre oxigenada completamente separada de la sangre desoxigenada.

    Términos Clave

    • aurícula: una cámara superior del corazón que recibe sangre de las venas y la fuerza al interior de un ventrículo
    • ventrículo: una cámara inferior del corazón

    Sistemas Circulatorios Simples

    El sistema circulatorio varía desde sistemas simples en invertebrados hasta sistemas más complejos en vertebrados. Los animales más simples, como las esponjas (Porifera) y los rotíferos (Rotifera), no necesitan un sistema circulatorio porque la difusión permite un intercambio adecuado de agua, nutrientes y desechos, así como gases disueltos (figura a). Organismos que son más complejos, pero que aún tienen solo dos capas de células en su plan corporal, como las jaleas (Cnidaria) y las gelatinas de peine (Ctenophora), también utilizan difusión a través de su epidermis e internamente a través del compartimento gastrovascular. Tanto sus tejidos internos como externos son bañados en un ambiente acuoso e intercambian fluidos por difusión en ambos lados (figura b). El intercambio de líquidos es asistido por la pulsación del cuerpo de la medusa.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Animales sin sistemas circulatorios: Los animales simples constituidos por una sola capa celular, como la (a) esponja, o solo unas pocas capas celulares, como la (b) medusa, no tienen sistema circulatorio. En cambio, los gases, los nutrientes y los desechos se intercambian por difusión.

    Para organismos más complejos, la difusión no es eficiente para ciclar gases, nutrientes y desechos de manera efectiva a través del cuerpo; por lo tanto, evolucionaron sistemas circulatorios más complejos. Los sistemas circulatorios cerrados son una característica de los vertebrados; sin embargo, existen diferencias significativas en la estructura del corazón y la circulación de la sangre entre los diferentes grupos de vertebrados debido a la adaptación durante la evolución y las diferencias asociadas en la anatomía.

    Sistemas circulatorios de peces

    Los peces tienen un solo circuito para el flujo sanguíneo y un corazón de dos cámaras que tiene solo una aurícula y un solo ventrículo (figura a). La aurícula recoge la sangre que ha regresado del cuerpo, mientras que el ventrículo bombea la sangre a las branquias donde se produce el intercambio de gases y la sangre se vuelve a oxigenar; esto se llama circulación branquial. Luego, la sangre continúa por el resto del cuerpo antes de regresar a la aurícula; esto se llama circulación sistémica. Este flujo unidireccional de sangre produce un gradiente de sangre oxigenada a desoxigenada alrededor del circuito sistémico del pez. El resultado es un límite en la cantidad de oxígeno que puede llegar a algunos de los órganos y tejidos del cuerpo, reduciendo la capacidad metabólica general de los peces.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Ejemplos de sistemas circulatorios animales: a) Los peces tienen los sistemas circulatorios más simples de los vertebrados: la sangre fluye unidireccionalmente desde el corazón de dos cámaras a través de las branquias y luego al resto del cuerpo. b) Los anfibios tienen dos vías circulatorias: una para oxigenar la sangre a través de los pulmones y la piel, y la otra para llevar oxígeno al resto del cuerpo. La sangre se bombea desde un corazón de tres cámaras con dos aurículas y un solo ventrículo. c) Los reptiles también tienen dos vías circulatorias; sin embargo, la sangre sólo se oxigena a través de los pulmones. El corazón tiene tres cámaras, pero los ventrículos están parcialmente separados por lo que se produce cierta mezcla de sangre oxigenada y desoxigenada, excepto en cocodrilos y aves. d) Los mamíferos y aves tienen el corazón más eficiente con cuatro cámaras que separan completamente la sangre oxigenada y desoxigenada; bombea únicamente sangre oxigenada a través del cuerpo y sangre desoxigenada a los pulmones.

    Sistemas Circulatorios de Anfibios

    En anfibios, reptiles, aves y mamíferos, el flujo sanguíneo se dirige en dos circuitos: uno a través de los pulmones y de regreso al corazón (circulación pulmonar) y otro a través del resto del cuerpo y sus órganos, incluido el cerebro (circulación sistémica).

    Los anfibios tienen un corazón de tres cámaras que tiene dos aurículas y un ventrículo en lugar del corazón de dos cámaras de peces (figura b). Las dos aurículas reciben sangre de los dos circuitos diferentes (los pulmones y los sistemas). Hay cierta mezcla de la sangre en el ventrículo del corazón, lo que reduce la eficiencia de la oxigenación. La ventaja de esta disposición es que la alta presión en los vasos empuja la sangre hacia los pulmones y el cuerpo. La mezcla es mitigada por una cresta dentro del ventrículo que desvía la sangre rica en oxígeno a través del sistema circulatorio sistémico y la sangre desoxigenada hacia el circuito pulmocutáneo donde se produce el intercambio de gases en los pulmones y a través de la piel. Por esta razón, a menudo se describe a los anfibios como de doble circulación.

    Sistemas Circulatorios de Reptil

    La mayoría de los reptiles también tienen un corazón de tres cámaras similar al corazón de los anfibios que dirige la sangre a los circuitos pulmonar y sistémico (figura c). El ventrículo se divide de manera más efectiva por un tabique parcial, lo que resulta en una menor mezcla de sangre oxigenada y desoxigenada. Algunos reptiles (caimanes y cocodrilos) son los animales más primitivos para exhibir un corazón de cuatro cámaras. Los cocodrilos tienen un mecanismo circulatorio único donde el corazón desvía la sangre de los pulmones hacia el estómago y otros órganos durante largos períodos de inmersión; por ejemplo, mientras el animal espera presas o permanece bajo el agua esperando que la presa se pudra. Una adaptación incluye dos arterias principales que salen de la misma parte del corazón: una lleva sangre a los pulmones y la otra proporciona una ruta alternativa al estómago y otras partes del cuerpo. Otras dos adaptaciones incluyen un orificio en el corazón entre los dos ventrículos, llamado foramen de Panizza, que permite que la sangre se mueva de un lado del corazón al otro, y tejido conectivo especializado que ralentiza el flujo sanguíneo a los pulmones. En conjunto, estas adaptaciones han hecho de cocodrilos y caimanes uno de los grupos de animales más evolucionados con éxito en la tierra.

    Sistemas circulatorios de mamíferos y aves

    En mamíferos y aves, el corazón también se divide en cuatro cámaras: dos aurículas y dos ventrículos (figura d). La sangre oxigenada se separa de la sangre desoxigenada, lo que mejora la eficiencia de la doble circulación y probablemente sea necesaria para el estilo de vida de sangre caliente de mamíferos y aves. El corazón de cuatro cámaras de aves y mamíferos evolucionó independientemente de un corazón de tres cámaras.

    Contribuciones y Atribuciones

    • Colegio OpenStax, Biología. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44800/latest...ol11448/latest. Licencia: CC BY: Atribución
    • respiración. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: http://en.wiktionary.org/wiki/respiration. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • cardiaco. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/cardiac. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • Colegio OpenStax, Introducción. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44800/latest...e_40_00_01.jpg. Licencia: CC BY: Atribución
    • Corazón Humano y Sistema Circulatorio. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Archivo:hu... ory_System.png. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • Colegio OpenStax, Biología. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44801/latest...ol11448/latest. Licencia: CC BY: Atribución
    • ostium. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/ostium. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • hemolinfa. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/hemolinfa. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • hemocoel. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/hemocoel. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • Colegio OpenStax, Introducción. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44800/latest...e_40_00_01.jpg. Licencia: CC BY: Atribución
    • Corazón Humano y Sistema Circulatorio. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Archivo:hu... ory_System.png. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • Colegio OpenStax, Visión General del Sistema Circulatorio. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44801/latest...40_01_01ab.jpg. Licencia: CC BY: Atribución
    • Colegio OpenStax, Biología. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44801/latest...ol11448/latest. Licencia: CC BY: Atribución
    • ventrículo. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/ventricle. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • atrio. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/atrium. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • Colegio OpenStax, Introducción. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44800/latest...e_40_00_01.jpg. Licencia: CC BY: Atribución
    • Corazón Humano y Sistema Circulatorio. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Archivo:hu... ory_System.png. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
    • Colegio OpenStax, Visión General del Sistema Circulatorio. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44801/latest...40_01_01ab.jpg. Licencia: CC BY: Atribución
    • Colegio OpenStax, Visión General del Sistema Circulatorio. 17 de octubre de 2013. Proporcionado por: OpenStax CNX. Ubicado en: http://cnx.org/content/m44801/latest...40_01_02ab.jpg. Licencia: CC BY: Atribución
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