Anatomía y fisiología del sistema cardiovascular

El sistema circulatorio también se denomina sistema cardiovascular, donde "cardio" se refiere al corazón y "vascular" a los vasos sanguíneos.Así pues, estas son las dos partes clave: el corazón, que bombea la sangre, y los vasos sanguíneos, que llevan la sangre al cuerpo y la devuelven de nuevo al corazón.Así es como los nutrientes como el O2, u oxígeno, son empujados hacia los órganos y tejidos que lo necesitan, y cómo se eliminan los residuos como el CO2, o dióxido de carbono, que es el principal subproducto de la respiración celular.El corazón tiene el tamaño del puño de una persona, lo que tiene sentido: una persona más grande tiene un puño más grande y, por lo tanto, un corazón más grande.Tiene forma de cono y se asienta ligeramente desplazado hacia el lado izquierdo, en el mediastino, que es el centro de la cavidad torácica, o tórax.Se sitúa encima del diafragma, que es el músculo principal que participa en la respiración, detrás del esternón, delante de la columna vertebral, entre los dos pulmones y protegido por las costillas.Si se observa con más detenimiento, se puede ver que el corazón se encuentra dentro de un saco de líquido que tiene dos paredes, llamado pericardio seroso.La capa externa se llama capa parietal.Se adhiere fuertemente a otra capa llamada pericardio fibroso, que está formada por un tejido conectivo duro y denso que mantiene el corazón en su sitio y evita que se llene demasiado de sangre.La capa interna se denomina capa visceral, y se adhiere fuertemente al propio corazón, formando el epicardio, o la capa externa del corazón.Las células del pericardio seroso, tanto de la capa parietal como de la visceral, secretan un líquido rico en proteínas que rellena el espacio entre esas capas y sirve de lubricante para el corazón, permitiéndole moverse un poco con cada latido sin que se produzca demasiada fricción.Desde el exterior al interior del corazón, después del epicardio se encuentra el miocardio, que es la capa muscular media.Forma la mayor parte del tejido cardíaco porque esas células musculares cardíacas se contraen y bombean la sangre.Además de las células del músculo cardíaco, hay fibras de tejido conectivo entrecruzadas formadas de colágeno, que juntas forman el esqueleto cardíaco fibroso, que ayuda a sostener el tejido muscular.El miocardio también tiene vasos sanguíneos propios, llamados vasos coronarios, que se sitúan en el exterior del corazón y penetran en el miocardio para llevar la sangre a esa capa porque necesita mucha energía para bombear la sangre.Por último, está la capa más interna del corazón, llamada endocardio, que está formada por una capa relativamente fina de endotelio, que es la misma capa de células que reviste los vasos sanguíneos.Este endocardio reviste las cámaras del corazón y las válvulas cardíacas.En el lado derecho del corazón, la sangre desoxigenada entra o bien por arriba, a través de un vaso sanguíneo llamado vena cava superior, o bien por abajo, a través de otro vaso sanguíneo llamado vena cava inferior, en la aurícula derecha, donde "aurícula" significa "entrada".Las dos venas cavas son venas que llevan la sangre hacia el corazón.También hay una tercera abertura pequeña en la aurícula derecha llamada seno coronario, que recoge la sangre de los vasos coronarios que regresan del miocardio.Toda esa sangre pasa por la primera de las dos válvulas auriculoventriculares que separan las aurículas de los ventrículos.Esta se llama válvula tricúspide y permite que la sangre llegue al ventrículo derecho.La válvula tricúspide tiene tres pequeñas aletas o "cúspides", y cada cúspide se parece a un paracaídas porque tiene hebras pequeñas llamadas cuerdas tendinosas que salen de ella y que atan la cúspide a un músculo pequeño llamado músculo papilar.Cuando el corazón se contrae, ese músculo papilar mantiene tensas las cuerdas tendinosas, y ambos ayudan a evitar que la sangre vuelva a la aurícula y solo dejan que salga por la válvula siguiente.Esa contracción bombea la sangre fuera de la válvula pulmonar que, igual que la válvula tricúspide, tiene tres cúspides y también impide que la sangre retroceda, pero a diferencia de la válvula tricúspide, la válvula pulmonar no tiene cuerdas tendinosas.Una vez que ha pasado la válvula pulmonar, la sangre pasa a las arterias pulmonares que llevan la sangre desde el corazón a los pulmones izquierdo y derecho.Solo hay que recordar que las arterias empiezan por "a" y "alejan" la sangre del corazón.La sangre pasa de la arteria pulmonar a una arteriola pulmonar, que es un poco más pequeña, y finalmente a un capilar, que es el más pequeño.En los pulmones, los capilares se alinean junto a un pequeño saco de aire llamado alvéolo, y cuando hay muchos se llaman alvéolos.La sangre está cargada de dióxido de carbono, lo que hace que se vea de color rojo oscuro en lugar de azul, que es como se suele dibujar, y como lo seguiremos haciendo para mantener la coherencia.En este momento, el dióxido de carbono pasa del capilar al alvéolo y el oxígeno pasa del alvéolo al capilar, lo que da a la sangre el color rojo brillante.En la sangre, cada eritrocito tiene millones de proteínas hemoglobina, y cada una de estas hemoglobinas puede unirse a cuatro moléculas de oxígeno, por lo que cada eritrocito puede transportar millones de moléculas de oxígeno cuando está completamente cargado.La sangre rica en oxígeno pasa a una vénula y, finalmente, a una vena pulmonar que vierte la sangre en la aurícula izquierda.Este trayecto, desde el ventrículo derecho del corazón a través de la arteria pulmonar hasta los pulmones y de vuelta a la aurícula izquierda del corazón, se denomina circulación pulmonar.Después de entrar en la aurícula izquierda, la sangre pasa por la segunda válvula auriculoventricular, llamada válvula mitral, al ventrículo izquierdo.La válvula mitral solo tiene dos cúspides o valvas, una delante llamada valva anterior que es un poco más pequeña y otra detrás llamada valva posterior.Ambas tienen cuerdas tendinosas que se desprenden de ellas y que sujetan la válvula a los músculos papilares del ventrículo izquierdo.Igual que en el lado derecho del corazón, cuando se contrae, impide que la sangre vaya hacia atrás.Por último, la sangre del ventrículo izquierdo se bombea a través de la válvula aórtica, que normalmente tiene tres cúspides, hacia la aorta, la arteria más grande del organismo.Igual que en los pulmones, la aorta se ramifica en arteriolas, que son arterias más pequeñas, y finalmente en capilares, que son los más pequeños, y en ese punto se encuentran los órganos y los tejidos.En los órganos, los eritrocitos se alinean junto a las células de los tejidos y liberan el oxígeno y recogen el dióxido de carbono, básicamente a la inversa de lo que ocurría en los alvéolos pulmonares.Cargada de dióxido de carbono, la sangre vuelve a adquirir ese color rojo oscuro, que se muestra en azul, y comienza el viaje de vuelta al corazón pasando por pequeñas vénulas y luego por venas más grandes.La mitad inferior del cuerpo drena en la vena cava inferior, y la mitad superior drena en la vena cava superior, y ambas vierten la sangre de nuevo en la aurícula derecha.Este viaje, desde el ventrículo izquierdo del corazón al organismo y de vuelta a la aurícula derecha del corazón, se llama circulación sistémica.En relación con la circulación pulmonar, la sistémica tiene muchos más vasos sanguíneos, lo que significa que hay una resistencia unas cinco veces mayor al flujo sanguíneo, es decir, es mucho más difícil bombear la sangre, aunque se bombee la misma cantidad de sangre que en la parte pulmonar.Debido a esta diferencia, el ventrículo izquierdo debe ser más fuerte, por lo que la capa muscular de la pared del ventrículo izquierdo (o su miocardio) es tres veces más gruesa que el miocardio del ventrículo derecho.Vamos a hablar del bombeo.Cada latido suena como "lab dab, lab dab, lab dab".El primer tono del corazón, "lab", se denomina S1 y procede del cierre de las válvulas tricúspide y mitral cuando los ventrículos izquierdo y derecho se contraen, lo que ocurre más o menos al mismo tiempo.Justo después del tono S1, la válvula aórtica y la válvula pulmonar se abren, permitiendo que la sangre sea impulsada hacia el cuerpo, y este período se llama sístole.El segundo sonido del corazón, "dab", se denomina S2 y procede del cierre de las válvulas aórtica y pulmonar para evitar que la sangre fluya hacia atrás después de salir de los ventrículos, lo que pone fin a la sístole.Justo después del sonido S2, las válvulas tricúspide y mitral vuelven a abrirse, permitiendo que la sangre vuelva a llenar los ventrículos, y este período se denomina diástole.Cada latido del corazón se puede dividir en sístole y diástole.La presión arterial sistólica es la presión en las arterias cuando los ventrículos están expulsando la sangre a alta presión, y la presión arterial diastólica es cuando los ventrículos se están llenando de más sangre, por lo que es ligeramente inferior.Para simplificar, la cantidad de sangre que bombean los ventrículos durante un período de tiempo se llama gasto cardíaco.Y la velocidad a la que las venas devuelven la sangre a las aurículas se denomina retorno venoso.Es fácil de recordar.Como el sistema circulatorio es un bucle cerrado, el gasto cardíaco y el venoso son iguales.Vamos a concretar un poco más.Digamos que se expulsan unos 70 ml por contracción, con una frecuencia cardíaca de 70 latidos por minuto o 70 contracciones por minuto.Entonces, 70 x 70 es 4.900 ml por minuto, es decir, 4,9 l por minuto.Lo que significa que este corazón está bombeando unos 4,9 l por minuto.Un adulto promedio tiene alrededor de 5 l de sangre en total en el organismo, que es diferente del gasto cardíaco que acabamos de calcular, que era la cantidad bombeada por minuto.Si se toma este volumen total, el 10% del mismo (o sea, unos 0,5 ml) se encuentra en las arterias, los capilares y las venas pulmonares que componen la circulación pulmonar, y el 5% (o sea, 0,25 l) se encuentra en una de las cuatro cámaras del corazón.Otro 15% (o 750 ml) está en las arterias sistémicas, alejándose del corazón, el 5% (o 250 ml) está en los capilares sistémicos y el 65% restante (o 3,25 l) está en las venas sistémicas volviendo al corazón.En términos de dónde va toda esa sangre arterial sistémica, alrededor del 15% va al encéfalo, el 5% nutre el propio corazón, el 25% va a los riñones, otro 25% va a los órganos gastrointestinales, otro 25% va a los músculos esqueléticos y el último 5% va a la piel.Estas cifras pueden cambiar, por ejemplo durante el ejercicio, pero dan una idea general de las cosas.Esa era la sangre arterial sistémica, pero hay mucha más sangre en las venas sistémicas, ya que las arterias generalmente son de menor volumen y están bajo una presión mucho más alta.En cambio, las venas son vasos de gran volumen y baja presión.Esto explica por qué las arterias y las venas tienen estructuras diferentes.Por ejemplo, las venas suelen tener válvulas para ayudar a combatir la gravedad y mantener la sangre fluyendo hacia el corazón, mientras que las arterias no necesitan estas válvulas porque están sometidas a una mayor presión.Si se observan con detenimiento los vasos sanguíneos, tienen tres capas, también llamadas "túnicas" o revestimientos, que rodean el lumen del vaso, que es la parte hueca del vaso que contiene la sangre.La túnica más interna es la íntima, que incluye las células endoteliales que crean una superficie resbaladiza que minimiza la fricción de la sangre que se desplaza.A continuación está la túnica media, que está formada principalmente por células musculares lisas y por láminas de proteína elastina.Tanto las células de la túnica íntima como las de la túnica media obtienen los nutrientes que necesitan de la sangre del lumen.Por último, está la túnica externa, que está formada por fibras de proteína de colágeno tejidas sin apretar que protegen y refuerzan el vaso sanguíneo y lo anclan en su sitio.La túnica externa también tiene fibras nerviosas, vasos linfáticos y, en los vasos más grandes, la proteína elastina.Algunos vasos muy grandes tienen una túnica externa tan gruesa que necesita su propia irrigación sanguínea.Por lo tanto, hay pequeños vasos sanguíneos, llamados vasa vasorum (vasos vasculares), que significa "vasos de los vasos", que se extienden a lo largo de la túnica externa para llevar nutrientes a esa capa de la pared del vaso sanguíneo.Las arterias más grandes y cercanas al corazón, que son la aorta, sus ramas principales y las arterias pulmonares, tienen tanta elastina en la túnica externa y media que se denominan arterias elásticas.Estas arterias son muy elásticas (como el látex), lo que les permite mantener su forma y absorber e igualar las presiones sistólica y diastólica.Estas arterias acaban ramificándose en las arteriolas, las más pequeñas de las arterias.En las arteriolas, la túnica media es voluminosa y puede contraerse en respuesta a las hormonas y al sistema nervioso autónomo, lo que se denomina vasoconstricción, en la que el lumen se hace mucho más pequeño, lo que disminuye la sangre que llega a los lechos capilares y, al final, hasta los órganos o tejidos.Estos vasos también pueden relajarse, o vasodilatarse, y el diámetro del lumen aumenta, lo que permite un mayor flujo de sangre.Este proceso también puede ayudar a controlar la temperatura, o termorregulación, porque la sangre transporta mucho calor y cuando se acerca a la superficie de la piel, se pierde una mayor parte de ese calor.Con la vasodilatación de las arteriolas se pierde más calor, lo que por lo tanto ayuda a bajar la temperatura corporal; del mismo modo, si se quiere aumentar la temperatura corporal, la vasoconstricción reduce el flujo sanguíneo, lo que significa que se pierde menos calor a través de la superficie de la piel.Por último, las paredes de los capilares suelen tener solo una célula de grosor (únicamente la capa de la túnica íntima) y algunos vasos más grandes también tienen una membrana basal subendotelial, que es una capa de proteína que se encuentra en el exterior de las células endoteliales y que proporciona un soporte adicional.Además de permitir que el oxígeno y el dióxido de carbono fluyan de un lado a otro, los capilares también son el lugar donde se pueden suministrar nutrientes, como la glucosa, y donde el líquido puede salir del vaso sanguíneo y pasar al espacio intersticial, que es el espacio entre los vasos sanguíneos y las células.Las sustancias hidrosolubles, como los iones, atraviesan la pared capilar a través de espacios llenos de agua, llamados hendiduras, entre las células endoteliales, o a través de grandes poros en las paredes de los capilares fenestrados.Las moléculas lipídicas o liposolubles, como el oxígeno y el dióxido de carbono, pueden disolverse y difundirse a través de las membranas de las células endoteliales.En el otro extremo del lecho capilar, hay una vénula, y la arteriola y la vénula suelen estar conectadas directamente por un vaso llamado metarteriola.###RESUMEN Como breve resumen...La circulación pulmonar se inicia en el ventrículo derecho, desde donde la sangre se envía a los pulmones; después, la sangre fresca oxigenada se envía a la aurícula izquierda, y entra en la circulación sistémica desde el ventrículo izquierdo que bombea la sangre al organismo; luego la sangre desoxigenada vuelve a la aurícula derecha y el ciclo vuelve a empezar.