EL TRANSPORTE DE SUSTANCIAS EN ANIMALES
Todos los animales excepto los de pequeño tamaño necesitan un aparato circulatorio que distribuya los nutrientes, el oxígeno y los desechos; de esto se encarga el sistema circulatorio.
El medio interno
Es el conjunto de líquidos extracelulares que hay en un organismo.
En los invertebrados muy sencillos solo hay un plasma intersticial que baña directamente las células.
En los invertebrados de mayor tamaño y complejidad existe un sistema de transporte que mueve el medio interno para hacer llegar a todas las células los nutrientes y el oxígeno, y retirar los productos de desecho. Este sistema de transporte está formado por el aparato circulatorio, en cuyo interior circula la hemolinfa, líquido interno que se mezcla con el líquido intersticial.
En algunos invertebrados y en todos los vertebrados existe plasma o líquido intersticial y sangre, que discurre por el interior de los vasos del sistema sanguíneo.
Además de la sangre, los vertebrados tienen linfa que circula por el sistema linfático.
El aparato circulatorio
En los animales más sencillos, como poríferos, cnidarios y platelmintos, los nutrientes y el oxígeno se incorporan a las células directamente desde el plasma intersticial.
En los animales más complejos existe un aparato circulatorio que realiza el transporte de sustancias.
En los vertebrados, este aparato está contituido por el sistema circulatorio sanguíneo y el sistema circulatorio linfático, y realiza las siguientes funciones:
- Transporta oxígeno desde las superficies respiratorias hasta las células, dióxido de carbono desde las células a las superficies respiratorias
- Lleva nutrientes desde el aparato digestivo hacia todas las células
- Retira y transporta los productos de la excreción de las células
- Lleva hormonas desde las glándulas endocrinas hasta los órganos donde actúan
- Transporta anticuerpos y células especializadas en la defensa del cuerpo
- Mantiene la temperatura corporal constante en los animales homeotermos
Sistema circulatorio sanguíneo y el sistema circulatorio linfático
Componentes del aparatos circulatorio
En general, el aparato circulatorio de la mayoría de los animales está compuesto por:
Líquido circulatorio: es el medio líquido en el que se transportan las diferentes sustancias, bien en disolución o unidas, como es el caso de los gases, a determinados pigmentos respiratorios.
Los pigmentos respiratorios son proteínas con color que aumentan la capacidad de transporte de gases en los líquidos circulatorios.
Entre ellos, destacan:
- Hemoglobina: proteína formada por cuatro cadenas, cada una con un grupo hemo que contiene un átomo de Fe al que se fija la molécula de O2.
Es la responsable del color rojo que tiene la sangre de los anélidos y vertebrados
- Hemocianina: proteína formada por numerosas subunidades, cada una con dos átomos de Cu. Tiene color azul al unirse al O2.
La poseen los crustáceos, algunos arácnidos y los moluscos.
La hemocianina, de color azul, es la proteína que transporta el oxígeno en moluscos y crustáceos
- Hemoeritrina: proteína con Fe, pero sin grupo hemo. Es de color violeta al combinarse con el O2.
La poseen algunos anélidos poliquetos
- Clorocruorina: proteína parecida a la hemoglobina, con Fe unido al grupo hemo. De color verdoso
La presentan algunos anélidos poliquetos.
Vasos: son tubos de diferente calibre, por cuyo interior circulan los líquidos respiratorios a todas las partes del organismo. Existen varios tipos: arterias, venas, capilares y vasos linfáticos.
- arterias: llevan el líquido circulatorio desde el corazón hacia los órganos
- venas: llevan la sangre desde los órganos al corazón
- capilares: vasos muy finos que ponen en contacto a las arterias y las venas. Son los que llegan a cada una de las células del organismo
Corazón: un órgano musculoso que impulsa los líquidos circulantes por todo el sistema. Existen diferentes tipos de corazones:
- tubulares, son los más sencillos y están formados por vasos pulsátiles que impulsan los líquidos gracias a ondas de contracción peristáltica
- corazones accesorios: que suelen situarse cerca de las branquias.
- tabicados: con cavidades denominadas aurículas y ventrículos, separadas por vávulas
TIPOS DE APARATOS CIRCULATORIOS
Según el tipo de conexión existente entre los vasos sanguíneos se distinguen dos variedades de aparatos circulatorios: abierto y cerrado
Aparato circulatorio abierto o lagunar
En este tipo de aparato circulatorio, el líquido que se mueve por los vasos se vierte a lagunas y espacios intercelulares: el hemocele.
De esta forma, el líquido entra en contacto con todas las células y se realiza el entercambio de nutrientes y gases. Posteriormente, el líquido vuelve al circuito a través de otros vasos que lo recogen de esas lagunas.
Es propio de muchos invertebrados, como artrópodos y moluscos no cefalópodos.
Sistema circulatorio abierto
Aparato circulatorio cerrado
En este tipo de aparato, el líquido circula siempre por el interior de los vasos. Las arterias y venas se comunican por una red de capilares con paredes muy finas, a través de las cuales se produce el intercambio de sustancias: nutrientes, gases o productos de excrecion.
Es propio de anélidos, moluscos cefalópodos y vertebrados
Circulación cerrada
Existen a su vez dos tipos de aparatos circulatorios cerrados, según el modo de circulación que presentan:
Circulación simple: el circuito es único y la sangre pasa una sola vez por el corazón al dar una vuelta completa al circuito a lo largo del cuerpo.Se presenta, por ejemplo, en los peces.
Circulación simple (un circuito)
Circulación doble: el circuito es doble y la sangre pasa dos veces por el corazón al dar una vuelta recorriendo los dos circuitos (menor y mayor)
- Circuito menor o pulmonar: en este circuito, la sangre sale del corazón hacia los pulmones, donde se oxigena y vuelve de nuevo al corazón
- Circuito mayor o sistémico: en él, la sangre rica en oxígeno sale del corazón y se distribuye por todos los órganos, a los que cede el O2 y de los que toma el CO2. Después, la sangre retorna al corazón para iniciar nuevamente la circulación menor.
Circulación doble (dos circuitos)
ver animación circulación doble
Este tipo de circulación es característico de vertebrados terrestres de respiración pulmonar. Según si ocurre o no mezcla de sangre de ambos circuitos, se diferencian dos tipos:
- Circulación incompleta: la sangre rica en oxígeno y la sangre pobre en oxígeno se mezclan parcialmente en el corazón, al existir un solo ventrículo.
Se presenta en anfibios y en los reptiles, excepto en los cocodrilos.
- Circulación completa: la sangre rica en oxígeno no se mezcla con la sangre pobre en oxígeno proveniente de la circulación mayor, pues existen dos ventrículos.
Es propio de aves y mamíferos.
LOS LÍQUIDOS CIRCULATORIOS
Dependiendo de cada grupo de animales, existen diferentes líquidos de transporte.
- Hidrolinfa
Es incolora y posee una composición en sales muy parecida a la del agua del mar, y contiene algunas células como amebocitos.
Carece de función transportadora de gases respiratorios.
Característica de equinodermos.
- HemolinfaTípica de aquellos artrópodos y moluscos que poseen aparatos circulatorios.
Contiene hemocianina como pigmento respiratorio y también amebocitos con función defensiva.
- SangreCaracterística de los animales con sistemas circulatorios cerrados como anélidos y vertebrados.
En anélidos, la sangre posee hemoglobina, hemoeritrina y clorocruorina como pigmentos respiratorios.
En vertebrados, la hemoglobina se encuentra en el interior de unas células especializadas llamadas eritrocitos.
- Linfa
Líquido exclusivo de vertebrados que entre otras funciones drena los líquidos intersticiales.
Composición de la sangre de los vertebrados
La sangre de los vertebrados está formada por dos fracciones: el plasma sanguíneo, y las células sanguíneas.
Plasma sanguíneo
Es un líquido acuoso de color ámbar que está compuesto por agua proteínas plasmáticas (albúmina, fibrinógeno, globulinas...), enzimas, anticuerpos, hormonas, glucosa, aminoácidos, productos de excreción, sales minerales y pequeñas cantidades de oxígeno y dióxido de carbono.
Composición del plasma sanguíneo
Células sanguíneas
Se distinguen tres tipos de células sanguíneas:
Células sanguíneas
Glóbulos rojos, eritrocitos o hematíes: Céluas de forma bicóncava y con una diámetro de unas 7 micras. En su interior contienen hemoglobina, que transporta oxígeno. Función transporte de oxígeno.
En los mamíferos se forman en la médula ósea de los huesos largos y durante el proceso de formación desaparece el núcleo y otros orgánulos, convirtiéndose en sacos de hemoglobina.
Formación de las células sanguíneas en la médula ósea
Se destruyen en la médula ósea, bazo e hígado
Glóbulos blancos o leucocitos: actúan como sistema de defensa frente a bacterias y otros microorganismos. Son más grandes y menos abundantes que los eritrocitos.
Hay varios tipos:
- Granulocitos: tienen grandes núcleos lobulados y gránulos muy marcados en el citoplasma. Existen tres variedades:
- Neutrófilos: fagocitan partículas y microorganismos
- Basófilos: actúan en las reacciones alérgicas
- Eosinófilos: también intervienen en alergias y algunas infecciones
- Agranulocitos: Carecen de gránulos en su citoplasma. Hay dos variedades:
- Linfocitos: especializados en la formación de anticuerpos
- Monocitos: en las infecciones se convierten en macrófagos con función fagocitaria.
Plaquetas: Son pequeños fragmentos celulares sin núcleo y se forman a partir de células más grandes en la médula roja ósea.
Función: actúan en el proceso de coagulación de la sangre y en el taponamiento de los vasos sanguíneos para evitar hemorragias. Estos fragmentos celulares son característicos de los mamíferos, mientras que en el resto de los vertebrados, en lugar de plaquetas, tienen pequeñas células ovaladas con núcleo que se llaman trombocitos.
Papel de las plaquetas en el proceso de coagulación
Tabla resumen células sanguíneas
ver animación de las celulas sanguíneas
LOS VASOS CIRCULATORIOS
En animales con aparatos circulatorios cerrados se distinguen tres tipos de vasos sanguíneos: arterias, venas y capilares.
Las arterias y las venas tienen paredes más o menos gruesas y su estructura, del interior al exterior, está dividida en tres capas:
- Túnica íntima: formada por tejido epitelial llamado endotelio, que reviste el vaso por einterior
- Túnica media: es una capa elástica de tejido conjuntivo y tejido muscular liso.
- Túnica adventicia: es la más externa y está formada por una capa de tejido conjuntivo, rico en fibras elásticas y de colágeno.
Arterias
Las arterias son las que llevan la sangre que sale del corazón hacia las distintas partes del cuerpo.
Pueden llevar tanto sangre rica en oxígeno (por ejemplo, la arteria aorta) como sangre pobre en oxígeno (por ejemplo, las arterias pulmonares).
Presentan una pared gruesa elástica y resistente, que les permite soportar la presión con la que la sangre sale del corazón. Al contraerse este, la sangre sale de golpe acumulándose en la arteria, que debido a ello se hincha.
Las paredes de la arteria presionan a la sangre, que no puede retroceder hacia el corazón porque unas válvulas en el corazón, llamadas válvulas sigmoideas, se lo impiden, de modo que es empujada hacia delante, iniciándose así su recorrido. Si no fuese por esa presión la sangre no circularía.
A medida que las arterias se van ramificando, su calibre disminuye y sus paredes se estrechan, convirtiéndose en arteriolas, que continúan ramificándose. Las arterias, conforme se alejan del corazón, se van ramificando en otras mas finas de modo que cuando llegan a los órganos, ya son capilares.
Capilares
Los capilares son vasos de grosor extremadamente fino (de ahí el nombre de capilares, dando a entender que son finos como cabellos).
Su pared está formada por una sola capa de células (llamada endotelio), una lámina basal y una red de fibras reticulares.
Ello permite la filtración de los componentes de la sangre hacia las células y de los desechos de estas hacia la sangre. Todos los órganos poseen un sistema de capilares.
Capilar sanguíneo
Estos se van uniendo dando lugar a vasos cada vez más gruesos, las venas, que devuelven la sangre al corazón.
Venas
Las venas son los vasos sanguíneos que transportan la sangre desde los órganos hacia el corazón.
Se forman por la unión de capilares que poco a poco van aumentando de diámetro constituyendo las vénulas, que confluyen formando venas.
Su pared es más fina y menos elástica que la de las arterias pues la sangre circula por ellas con menos presión. Presentan una capa muscular más delgada y menos fibras elásticas.
Las venas de mayor diámetro suelen tener unos repliegue membranosos, llamados válvulas venosas o semilunares que impiden el retroceso de la sangre y facilitan la circulación de retorno al corazón.
Venas
La circulación de retorno al corazón se conoce como circulación venosa. En las venas la sangre se mueve por la presión residual, que es baja, por contracciones musculares de las propias venas y se ve favorecida por la presencia de las válvulas semilunares que evitan el proceso.
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