PARTE I El organismo humano en acción -...
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El organismo humano en acción PARTE I ¿Por qué cuando corremos el corazón late más rápidamente? ¿Por qué el corazón hace ruido cuando late? ¿Cómo se distribuyen los nutrientes en el organismo? ¿Cómo llegan los nutrientes a cada una de las partes del cuerpo? ¿Cómo libera el organismo los desechos que produce? ¿Por dónde circulan los lípidos, las proteínas, los carbohidratos y el oxígeno? ¿Cómo es el fluido que pasa por la estructura picadora del mosquito? ¿Qué extraen los mosquitos de nuestro cuerpo? ¿Cómo se forma la cascarita sobre las heridas? ¿Por qué nos ponemos apósitos sobre las heridas? ¿Por qué cuando nos lastimamos a los pocos minutos la herida deja de sangrar? Circulación de materia CAPÍTULO 3
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El organismo humano en acciónPARTE I
¿Por qué cuando
corremos el corazón late
más rápidamente?
¿Por qué el corazón
hace ruido
cuando late?
¿Cómo se distribuyen
los nutrientes
en el organismo?
¿Cómo llegan los
nutrientes a cada una
de las partes
del cuerpo?
¿Cómo libera el
organismo los desechos
que produce?
¿Por dónde circulan
los lípidos, las proteínas,
los carbohidratos
y el oxígeno?
¿Cómo es el fluido que
pasa por la estructura
picadora del mosquito?
¿Qué extraen
los mosquitos
de nuestro cuerpo? ¿Cómo se forma
la cascarita sobre
las heridas?
¿Por qué nos ponemos
apósitos sobre
las heridas?
¿Por qué cuando
nos lastimamos a los
pocos minutos la herida
deja de sangrar?
Circulación de materia
CA
PÍTU
LO 3
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Circulación de nutrientes y desechos en el organismo
Una vez que comemos...
¿Cómo llegan los nutrientes a cada una de las partes del cuerpo?
¿Cómo elimina el organismo los desechos que produce?
En los capítulos anteriores se estudió cómo ingresan el oxígeno y los demás nutrientes en
el cuerpo. Pero esos nutrientes no quedan estancados donde se incorporan, sino que circulan
por el interior de todo el organismo.
Con los “anteojos de ver sistemas” pueden separar del cuerpo el conjunto de órganos que
intervienen en la circulación y conocer su estructura y funcionamiento. Si logran aislar mental-
mente el conjunto de órganos que forman el sistema circulatorio sabrán cómo circulan el oxí-
geno, desde los pulmones, y los demás nutrientes, desde el intestino, hacia el resto del cuerpo.
El corazón, la sangre y los vasos intervienen en el proceso circulatorio.
Por la sangre circulan y llegan a cada una de las partes del cuerpo los nutrientes obteni-
dos a través de la digestión de los alimentos y el oxígeno del aire captado durante la ventila-
ción pulmonar. También por ella circulan los desechos originados en el interior del cuerpo.
El corazón impulsa la circulación por conductos de variados grosores, que son los vasos
sanguíneos.
Actividades❚ Relean la información de esta página y la siguiente, y elaboren una trama de conceptos. Si necesitan ayuda para diseñarla, lean las instrucciones de la página 76.❚ ¿Cómo llegan los nutrientes que conforman una hamburguesa a la arteria femoral izquierda?
Si quieren...
¿Cómo obtiene el organismo
los nutrientes?
Si quieren recordar la respuesta de esta pregunta, relean el capítulo 2.
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Estructura y funcionamiento del sistema circulatorio
La compleja red de vasos sanguíneos consiste en unos pocos conductos gruesos
como un dedo, las arterias y las venas; mayor cantidad de conductos de grosor menor, las
arteriolas y las vénulas; y millares de conductos finos como un pelo y de 1 mm de longitud,
sólo visibles a través de un microscopio, los capilares.
La red de vasos sanguíneos es tan extensa que si se pudieran extender en línea recta
todos los conductos de una sola persona, se alcanzaría una longitud de 100 000 km.
El corazón impulsa la sangre y ésta circula a través de todos los vasos sanguíneos. Por
las arterias y las arteriolas circula sangre que se aleja del corazón. Por las venas y las vénulas,
en cambio, circula sangre que se acerca al corazón.
El sistema circulatorio o cardiovascular está constituido por:
❚ el corazón,
❚ una compleja red de conductos
o vasos sanguíneos y
❚ la sangre.
En la imagen se muestran sólo los principales vasos sanguíneos y el corazón. En color rojo se han representado los vasos por los que circula sangre rica en oxígeno y en azul los conductos por los que circula sangre rica en dióxido de carbono.
CorazónVenas
Arteria pulmonar
Vena cava inferiorAorta
Vena femoral
Arteria femoral
Vena cava superior
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Sangre¿Qué extraen los mosquitos de nuestro cuerpo?
¿Cómo es el fluido que pasa por su estructura picadora?
¿Por qué cuando nos lastimamos a los pocos minutos
la herida deja de sangrar?
¿Por qué nos ponemos apósitos sobre las heridas?
¿Cómo se forma la cascarita sobre las heridas?
La cantidad de sangre en el organismo humano es equivalente a un 8% del peso corporal.
Por el cuerpo de una mujer adulta circulan entre 4 litros y 5 litros, y por el de un varón adulto,
entre 5,5 litros y 6 litros de sangre.
En el interior del organismo, la sangre transporta gran variedad de materiales. Este fluido
está constituido por dos componentes principales:
❚ un líquido, llamado plasma, y
❚ estructuras microscópicas especializadas, los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y
las plaquetas.
El plasma es una solución amarillenta compuesta por aproximadamente un 90% de agua
y un 10% de sales, proteínas y otras sustancias. El plasma representa entre el 55% y 60% del
volumen total de la sangre.
Las proteínas que circulan por el plasma intervienen en variados procesos. Por ejemplo,
el fibrinógeno actúa en la coagulación de la sangre, y las inmunoglobulinas son importan-
tes para defender el organismo de algunas enfermedades.
Los glóbulos rojos o eritrocitos transportan oxígeno y dióxido de carbono; los glóbu-
los blancos o leucocitos participan en la defensa del organismo; y las plaquetas intervie-
nen en la coagulación sanguínea.
Si se coloca una muestra de sangre y un anticoagulante en un tubo y se lo hace girar en una máquina centrifugadora, las estructuras más densas se movilizan hacia el fondo. Finalizado el centrifugado, se observa que aproximadamente 45% del tubo está ocupado por un material rojo y el 55% restante está compuesto por el plasma.La porción roja está compuesta principalmente por glóbulos rojos y una delgada capa superficial por glóbulos blancos y plaquetas.
Los glóbulos rojos constituyen aproximadamente el 44% de la sangre. Las plaquetas y los
glóbulos blancos representan casi del 1% de la sangre. En 1 mm3 de sangre hay cerca de 250
000 000 de eritrocitos, 16 000 000 de plaquetas y 375 000 leucocitos.
60% plasma
40% otros materiales sanguíneos
Apertura en un capilar sanguíneo
Glóbulo rojoo eritrocito
Glóbulo blanco o leucocito
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Glóbulos rojosLos eritrocitos son las estructuras sanguíneas más numerosas. En la sangre de los huma-
nos hay una cantidad promedio de 5 000 000 de glóbulos rojos por mm3. Esto significa que en
todo el organismo hay un total aproximado de 25 billones de eritrocitos.
Los eritrocitos son rojos porque cada uno contiene unos 250 000 000 de moléculas de una
proteína roja denominada hemoglobina.
Los glóbulos rojos inmaduros son células con núcleo, pero cuando maduran pierden su
núcleo, y por eso también pierden la capacidad de reproducirse. Aproximadamente a los 130
días de haber sido originados, son destruidos en el hígado o el bazo.
Mientras leen estas líneas, en sus cuerpos se destruyen unos 2 000 000 de glóbulos rojos
por segundo, mientras, en el mismo período, son remplazados por la misma cantidad.
Los glóbulos rojos transportan oxígeno y dióxido de carbono por el cuerpo.
Los antígenos A, B y Rh son sustancias que pueden estar presentes en la superficie exter-
na de los glóbulos rojos. El descubrimiento de dichas sustancias posibilitó clasificar la sangre en
grupos diferentes entre sí y, entonces, disminuir los riesgos en las transfusiones sanguíneas.
En el plasma sanguíneo hay otras sustancias, denominadas anticuerpos, que reaccio-
nan contra determinados antígenos.
De acuerdo con los antígenos presentes en los eritrocitos y los anticuerpos del plasma de
una persona, la sangre humana se clasifica en los siguientes grupos:
Los glóbulos rojos, las plaquetas y algunos glóbulos blancos se forman en el interior (médula) de algunos huesos como los del cráneo, el esternón, las costillas y los huesos de la cadera. En la imagen, los huesos coloreados son los principales productores de estas estructuras sanguíneas.
Los eritrocitos tienen forma de disco bicóncavo: son más delgados en la parte central y más gruesos en sus bordes. Esta forma aumenta la superficie en relación con su volumen y facilita el intercambio de oxígeno y de dióxido de carbono con el medio.
La anemia falciforme es una enfermedad hereditaria que se detecta por la forma anormal de los glóbulos rojos. En una persona que no posee esta enfermedad, sus eritrocitos mantienen la forma de disco durante todo el recorrido por el interior del organismo. En una persona que padece anemia falciforme, en cambio, sus glóbulos rojos se deforman y toman aspecto de hoz* cuando circulan por vasos con baja concentración de oxígeno. Los eritrocitos deformes circulan con dificultad y provocan obstrucción en los capilares. El bloqueo del flujo sanguíneo causa dolor. Además, como estas estructuras se destruyen con mayor facilidad, provocan el estado de anemia. Sin embargo, por razones aún desconocidas, los individuos que poseen anemia falciforme no contraen malaria.
GRUPO Y FACTOR
SANGUÍNEO
B
A
AB
Rh+
Rh-
0
PORCENTAJE APROXIMADO DE LA
POBLACIÓN
41%
10%
4%
85%
15%
45%
ANTÍGENO DE LOS GLÓBULOS ROJOS
A
B
A y B
Rh
ausentes
ausentes
ANTICUERPOS DEL PLASMA
Anti-B
Anti-A
ausentes
ausentes
si hubo sensibilización está presente el anti-Rh
Anti-A y Anti-B
¿Qué es la anemia falciforme?
82 | 3 Circulación de materia
Glóbulos blancos Los leucocitos son células sanguíneas con núcleo, casi incoloras y más grandes que los
eritrocitos. En la sangre de los humanos su cantidad oscila entre los 6000 y los 9000 por mm3
de sangre.
Los leucocitos intervienen en la defensa del organismo y se clasifican en cinco tipos dife-
rentes entre sí:
❚ los basófilos intervienen en las infecciones del organismo;
❚ los neutrófilos y los monocitos participan en la destrucción de bacterias y proteínas
extrañas que ingresan en el organismo, así como en la eliminación de desechos producidos
en el cuerpo;
❚ los eosinófilos reducen algunas alergias; y
❚ los linfocitos producen anticuerpos, proteínas que reaccionan contra sustancias
extrañas al organismo.
La mayoría de los glóbulos blancos se origina en el interior (médula) de algunos huesos.
Plaquetas Las plaquetas son pequeños fragmentos de grandes células, los megacariocitos, que
se encuentran en la médula de algunos huesos. Una vez originadas, las plaquetas duran
aproximadamente 10 o 12 días.
En la sangre humana hay entre 250 000 y 400 000 plaquetas por mm3 que intervienen en
la coagulación de la sangre.
Cuando algunas bacterias ingresan en el organismo, los neutrófilos y los monocitos las ingieren y degradan con enzimas específicas. Esta actividad suele ser mortal para estas células. Por eso, este tipo de glóbulos blancossólo duran algunas horas.
En la sangre humana hay dos variedades de linfocitos. Los linfocitos B liberan anticuerpos que inhiben los agentes patógenos*. Los linfocitos T destruyen materiales extraños al cuerpo, especialmente células cancerosas o infectadas por algún virus.
Estas estructuras se denominan plaquetas debido a su forma de pequeñas placas redondas u ovales. Su tamaño es aproximadamente un tercio del de un glóbulo rojo.
Actividades
❚ Busquen los resultados de un análisis de sangre.
❚ Observen los valores normales de los componentes sanguíneos.
❚ Comparen estos datos con la información de estas páginas.
❚ Elaboren un cuadro para comparar forma, dimensiones y actividad de las estructuras componentes de la sangre.
Neutrófilo
Monocito
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1 El proceso de coagulación se inicia con la ruptura o lesión de uno o varios vasos sanguíneos. En este caso, supongan que se han pinchado con un alfiler.El interior de los vasos sanguíneos está revestido por paredes muy lisas y suaves. Cuando éstas se hieren o perforan, se arruga la zona afectada. Las plaquetas “detectan” la superficie rugosa y se adhieren a ella liberando una sustancia pegajosa. Otras plaquetas se acercan y también se vuelven pegajosas.
2 En poco tiempo, un racimo de plaquetas pegajosas forma un tapón que impide la salida de sangre del vaso sanguíneo lesionado.El tapón de plaquetas resulta suficiente para una herida pequeña como la que puede producirse al pincharse con un alfiler. Sin embargo, si el daño es mayor, como un corte profundo, se produce una serie de reacciones en cadena que finaliza con la formación de un coágulo
de fibrina. La fibrina es una sustancia que resulta de la transformación del fibrinógeno plasmático.
3 Las moléculas de fibrina se adhieren de lado a lado de la herida formando una red de hilos. Esta red atrapa glóbulos rojos y el coágulo se hace más compacto. Con el tiempo, la sangre se coagula y toma un aspecto similar a la gelatina cuando se enfría.
4 Después de media hora, el coágulo se seca, se hace más compacto y rsistente, y se forma la cascarita o costra. Debajo de la costra, continúa la reparación del vaso herido hasta que la cascarita se suelta y cae.
Coagulación sanguíneaSabemos que cuando un auto se descompone, éste no se repara sólo. Por ejemplo, si se
perfora el caño por el que circula la nafta, el fluido escapará por el orificio hasta que se vacíe
completamente el tanque. En cambio, si se lastima un vaso sanguíneo, en el cuerpo ocurren
una serie de procesos que repara la perforación del conducto.
Como estudiaron en los capítulos anteriores, el auto y el organismo humano pueden estu-
diarse como sistemas. Sin embargo, el auto no tiene la capacidad de autorregulación que
distingue a nuestro cuerpo.
En general, cuando los vasos sanguíneos se hieren o lastiman, se reparan debido a una
serie de procesos en los que interviene la sangre que circula por ellos.
Plaquetas, sustancias coagulantes y un tipo de proteína denominada fibrinógeno se
activan en la sangre y forman un coágulo sanguíneo.
1 2
3 4
Glóbulo blanco
Glóbulo blancoCoágulo sólido
Célula de la piel
Costra
Hebra de fibrinaPlaqueta
Al observar un coágulo sanguíneo a través de un microscopio electrónico, se distinguen los filamentos de fibrina agrupando glóbulos rojos.
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Vasos sanguíneos La sangre circula por tres tipos de vasos: las arterias, las venas y los capilares. Cada uno
de ellos se reconoce principalmente por la estructura de sus paredes.
Las arterias son los conductos de paredes más gruesas, resistentes y elásticas. Cuando
la sangre fluye por ellas, las arterias se estiran como un pequeño globo y luego vuelven len-
tamente a su estado inicial. Se comumican con vasos de menor diámetro que distribuyen la
sangre por el resto del cuerpo, las arteriolas.
Las arteriolas están ramificadas y se comunican con redes de capilares sanguíneos. Una
vez que la sangre deja los capilares, circula por vasos de diámetro mayor, las vénulas; y luego
por otros de mayor grosor que éstas, las venas. Por estos vasos la sangre llega al corazón.
En el interior de algunas venas hay válvulas que sólo permiten la circulación sanguínea
hacia el corazón.
Los capilares sanguíneos son tan finitos que por su interior los glóbulos rojos circulan en fila, uno detrás de otro. Además, sus paredes son tan delgadas que, a medida que la sangre pasa por ellos, las sustancias difunden desde el fluido hacia el exterior de los capilares y viceversa.
Las venas son más flexibles y menos elásticas que las arterias. Cuando la vena está vacía se colapsa o aplasta. En cambio, las paredes elásticas de las arterias las mantienen abiertas.
Arteria
Arteriola
Fibras musculares
Vena
VálvulaRed capilar
Vénula
Dimensiones de las “alfombras” que podrían fabricarse a partir de la suma de superficies de estructuras microscópicas pertenecientes a una sola persona.
Área que ocupan los glóbulos rojos3600 m2
Área que ocupan los capilares sanguíneos750 m2
Cortede venaCorte
de arteria
Actividades
❚ Escriban un resumen sobre la variedad de vasos sanguíneos y sus características
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Corazón
¿Por qué cuando corremos el corazón late más rápidamente?
¿Por qué el corazón hace ruido cuando late?
Se calcula que en una persona de 70 años su corazón ha latido aproximadamente 2 500 000
000 de veces y ha bombeado cerca de 180 000 000 de litros de sangre.
El corazón tiene el tamaño de un puño cerrado y pesa alrededor de 400 g. Está ubicado en
la cavidad torácica, detrás del esternón. Es un órgano hueco y en su interior presenta cuatro
cavidades: dos superiores o aurículas derecha e izquierda y dos inferiores o ventrículos
derecho e izquierdo. La sangre que circula por el lado derecho del corazón no se mezcla con la sangre que circula por el lado izquierdo porque ambas mitades están separadas por una pared o tabique.
El corazón está provisto de válvulas que impiden el retroceso de la sangre. Entre la aurícula y el ventrículo derecho se encuentra la válvula aurículoventricular derecha o válvula tricúspide. La válvula aurículoventricular izquierda o válvula mitral está ubicada entre la aurícula y el ventrículo izquierdos.Las válvulas semilunares se encuentran en las vías de salida del corazón. La válvula pulmonar se sitúa entre el ventrículo derecho y la arteria pulmonar, y la válvula aórtica se localiza entre el ventrículo izquierdo y la arteria aorta.
Vena cava superior Arco aórtico
Aurícula izquierda
Ventrículo izquierdo
Venas pulmonares
Ventrículo derecho
Vena cava inferior
Aorta
Aurícula derecha
Arteria pulmonar
Válvula semilunar
Cuerdas tendinosas
86 | 3 Circulación de materia
Los ruidos cardíacos Si acercan su oído al pecho de un compañero, escucharán los ruidos rítmicos y caracterís-
ticos que produce el corazón. Con un estetoscopio se pueden reconocer dos tipos de sonidos
bien diferentes entre sí. El primero suena como cuando se dice la palabra “lub”. En cambio, el
segundo suena como cuando se dice “DUP”.
En un texto escrito, un sonido se escribe con minúscula y el otro con mayúscula para
señalar la diferencia de tonos: “lub” es un sonido largo y grave; “DUP” es corto y agudo.
El ciclo cardíacoEn un adulto en reposo, su corazón late o hace “lub-DUP” unas 70 veces por minuto. Cada
“lub-DUP”, latido o ciclo cardíaco, dura aproximadamente 0,8 segundos.
El ciclo cardíaco presenta dos fases:
fase de relajación o diástole;
fase de contracción o sístole.
En estado de reposo, cada una de las fases dura 0,4 segundos. Esto significa que el cora-
zón tiene períodos alternados de relajación o diástole y períodos de contracción o sístole,
de igual duración.
El pulsoEl pulso es el resultado de la expansión de las arterias. Cuando el ventrículo izquierdo envía la
sangre hacia la arteria aorta, ésta se dilata. La expansión de la pared de la aorta se desplaza por las
demás arterias como si fuera una onda. Al pasar la onda, la arteria recupera su diámetro normal.
Cada vez que el corazón entra en sístole ventricular se inicia una onda de expansión y por eso el
número de pulsaciones por minuto es igual al número de latidos que el corazón realiza en ese lapso.
Para facilitar la comprensión de los procesos de entrada y salida de sangre del corazón, sólo se han coloreado en azul y en rojo las cavidades que intervienen en cada fase. Sin embargo, es importante señalar que entre fase y fase, el corazón nunca queda sin sangre. Permanentemente las aurículas y los ventrículos reciben y bombean sangre.•
3. Cuando aumenta la presión en el interior de los ventrículos, éstos se contraen (sístole ventricular) y las válvulas aurículoventriculares se cierran e impiden el retroceso de la sangre hacia las aurículas. El cierre de estas válvulas provoca el ruido cardíaco que suena como “lub”. Simultáneamente, las válvulas
semilunares se abren, la sangre circula hacia la arteria pulmonar y la arteria aorta.
1. La sangre proveniente de las venas cavas y de las
venas pulmonares
aumenta la presión en el interior de las aurículas.
2. Se abren las válvulas
aurículoventriculares y la sangre circula hacia los ventrículos. Durante esta fase, los ventrículos relajados se llenan de sangre (diástole ventricular) y las válvulas semilunares permanecen cerradas.
4. Cuando comienzan la relajación de los ventrículos (diástole
ventricular), las válvulas semilunares se cierran y provocan el ruido cardíaco que suena como “DUP”.
0,4 segundos
Diástole auricular y sístole ventricular
0,4 segundos
Sístole auricular y diástole ventricular
1 - 4
3
2
“lub”
“lub”
“DUP”
“DUP”
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El control del ritmo cardíacoEl latido cardíaco se produce por las contracciones rítmicas del músculo que conforma el
corazón.
El músculo cardíaco posee dos regiones especializadas que mantienen el ritmo de bom-
beo del corazón. El nódulo senoauricular o marcapaso está ubicado en la aurícula derecha
y el nódulo aurículoventricular está entre la aurícula y el ventrículo derechos.
El nódulo senoauricular produce estímulos eléctricos que se difunden con rapidez por las
aurículas. El resultado es la contracción de ambas, o sístole auricular.
Cuando los impulsos eléctricos estimulan el nódulo aurículoventricular continúa la trans-
misión eléctrica hacia ambos ventrículos a través del haz de His y las fibras de Purkinje. Este
fenómeno produce la contracción de los ventrículos, o sístole ventricular.
Los impulsos eléctricos producidos en los nódulos pueden ser detectados por aparatos
denominados electrocardiógrafos y registrados en un papel especial.
El sistema nervioso también influye en el ritmo cardíaco. Cuando realizamos un ejercicio
físico o nos asustamos, los centros de control del cerebro envían impulsos nerviosos al mar-
capasos y provocan un aumento de la frecuencia cardíaca.
Por el contrario, cuando dormimos o estamos tranquilos, los centros de control del cere-
bro disminuyen la actividad del marcapasos y, por consiguiente, se reduce la frecuencia de los
ciclos cardíacos.
La fiebre también incrementa el ritmo cardíaco y, cuando la temperatura corporal descien-
de, también disminuyen los latidos del corazón.
Algunas enfermedades cardíacas provocan que el corazón pierda el control de su ritmo. En estos casos, se coloca cerca del nódulo aurículoventricular un pequeño aparato electrónico conocido como marcapaso
artificial. Éste emite descargas eléctricas que provocan latidos cardíacos normales.
Registro ECG Fase 1 Fase 2 Fase 3
P
R
Q
S
T
Nódulo senoauricular
Nódulo aurículoventricular
Ventrículo derecho
Aurícula derecha
Aurícula izquierda
Ventrículo izquierdo
Haz de His
En los electrocardiogramas o ECG, la onda P se produce cuando las señales eléctricas atraviesan las aurículas; la onda QRS cuando los impulsos circulan por los ventrículos; y la onda T, cuando éstos se relajan.
88 | 3 Circulación de materia
Ubiquen el corazón sobre la bandeja y observen su aspecto y forma externa.Localicen las aurículas y los ventrículos con ayuda de las imágenes.Busquen los grandes vasos sanguíneos y observen sus extremos cortados. Determinen si se trata de arterias o de venas y señalen si por esos vasos sale o entra sangre en el corazón.Observen las arterias y las venas coronarias.
Ubiquen el corazón como muestra la imagen, apoyen el cuchillo en el vértice del corazón y realicen un corte desde éste hacia el extremo opuesto.
Abran el corazón y observen sus cavidades.Observen las paredes musculares de las cavidades y distingan las aurículas de los ventrículos.Localicen las válvulas aurículoventriculares, las cuerdas tendinosas y las válvulas semilunares.Señalen el tabique que separa el corazón en una mitad derecha y una izquierda.Inserten una pajita por la abertura de cada vaso y observen con qué cavidad se comunica. Usen este dato para reconocer y nombrar cada uno de esos vasos sanguíneos.
actividades experimentales
❚ ¿Cómo es un corazón similar al nuestro?
Para responder esta pregunta necesitan un corazón de cordero o de cerdo, un cuchillo o cúter, una bandeja o una plancha de telgopor, un trapo y algunas pajitas o palitos de helado.
Tomen el corazón, supongan que es de ustedes y traten de ubicarlo en el lugar que ocuparía en sus cuerpos. Para determinar la posición correcta, pueden usar las imágenes del libro.
Arteria
Vena
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Lo primero que se observa al abrir el pecho de todos los animales y al cortar la cápsula que envuelve el corazón, es que éste a ratos se mueve y a ratos descansa, es decir que durante un tiempo se mueve y en otro permanece quieto.
Este fenómeno es más claro en el corazón de los animales fríos, tales como los sapos, las serpientes, las ranas, los caracoles, los cangrejos, los camarones y todos los peces. En otros animales, como el perro y el cerdo, cuando ya están por morir, el movimiento del corazón se hace más lento y así se puede observar claramente cómo durante la quietud el corazón yace blando, flácido y abatido.
Pero durante el movimiento se advierten tres hechos: que el corazón, al moverse, se endereza y se eleva de la punta, de suerte que en el pecho se siente su pulsación; que se contrae en todas sus partes y más hacia los lados, por lo que entonces parece de menor tamaño, y un poco alargado; que tomándolo en la mano se siente duro cuando se contrae y su dureza es como la de los músculos cuando se mueven.
Además, en los peces y otros animales fríos he observado que cuando el corazón se con-trae su color palidece y que al parar de moverse se toma un color de sangre más oscuro. […]
Durante el tiempo en que el corazón se mueve, en realidad se contrae por comple-to, engruesa sus paredes, se reduce el tamaño de sus cámaras (ventrículos) y es cuando expulsa su contenido, la sangre. Que esto es así lo demuestra la observación que he hecho, al mostrar que si realizo una herida en el corazón que le penetre hasta su cavidad, en cada una de sus pulsaciones lanzará con fuerza hacia fuera la sangre que contiene.
Por lo tanto, en contra de lo que es opinión generalizada de que el corazón lanza la sangre cuando se dilata, ocurre en realidad precisamente lo contrario, o sea que el corazón se vacía de sangre mientas se está contrayendo. […]
En pro de la verdad consigno aquí también lo que he visto suceder: el corazón de la anguila, los de otros peces y aun los de animales más perfectos, no sólo siguen latiendo después de extirpados y privados de sus aurículas, sino que resulta vano dividirlos en fragmentos, ya que cada uno de éstos se sigue contrayendo y relajando. En un experimento que hice en una paloma después de que su corazón había dejado totalmente de moverse, y ya ni en las aurículas quedaba signo de movimiento, durante cierto tiempo mantuve apoyado sobre el corazón mi dedo caliente y humedecido con saliva. Con esta aplicación de calor vi que tanto el corazón como sus aurículas readquirían fuerzas, recuperaban la vida y se movían contrayéndose y relajándose, como si los hubiera hecho volver de la muerte.También tengo observado que el corazón existe en casi todos los animales, y no tan sólo en los más grandes y sanguíneos, como dice Aristóteles. Hasta en las avispas, los tábanos y las moscas, en la parte más alta de lo que se llama su cola, con ayuda de una lente he visto latiendo el corazón. En los animales que carecen de sangre el corazeon late más lentamette y con escasa fuerza.
Xavier Lozoya. El médico del rey decapitado, William Harvey. méxico, Pangea Editores, 1994 (adaptación).
Esto decía Harvey…William Harvey (1578-1657) fue un médico inglés, cirujano de los reyes Jacobo I y Carlos I. Descubrió la circulación sanguínea
completa. Su vida transcurrió entre grandes éxitos y reconocimientos en Inglaterra y en varios países europeos hasta que estalló la
guerra civil y el joven rey Carlos murió decapitado en 1646, ante el asombro del que había sido su médico y amigo.
¿Que quiso decir Harvey con…?
Animales fríos o de sangre fría: son aquellos, como los reptiles, los anfibios, los moluscos y los peces, que no mantienen constante su temperatura corporal y por eso al tocarlos siempre parecen fríos.
Actividades
❚ ¿Cómo justifica Harvey sus afirmaciones acerca de que el corazón lanza la sangre cuando se contrae?❚ ¿Qué habrá querido decir Harvey con la expresión “animales que carecen de sangre”?❚ ¿Por qué creen que se propone la lectura y el comentario de este
90 | 3 Circulación de materia
Circulación arterialLa sangre circula en un circuito cerrado, por eso resulta difícil determinar dónde comienza
y dónde finaliza el recorrido. Sin embargo, es posible establecer un lugar y reconocerlo como
comienzo para poder comprender el circuito que realiza la sangre en el interior de nuestro
cuerpo. Si se supone el origen en la arteria aorta, por este grueso vaso sanguíneo circula
sangre oxigenada hacia las demás arterias del cuerpo.
Las primeras ramificaciones de la arteria aorta se denominan arterias coronarias, por
ellas circula sangre hacia las paredes musculares del corazón. Por las arterias carótidas
circula sangre a la cabeza; por las arterias subclavias hacia el hombro y las extremidades
superiores; por la arteria mesentérica hacia el intestino y por las arterias ilíacas hacia las
extremidades inferiores.
Circulación venosaLa sangre carboxigenada procedente de la cabeza circula hacia el corazón por las venas
yugulares, desde la parte superior del cuerpo por las venas subclavias y la vena cava
superior. Este último vaso desemboca en la aurícula derecha.
La sangre carboxigenada que circula desde las venas renales (de los riñones), las venas
ilíacas de las extremidades inferiores, las venas hepáticas (del hígado) y otras venas de la
región inferior del cuerpo, circula hasta la vena cava inferior, que también desemboca en la
aurícula derecha.
El corazón tiene circulación propia. Los vasos que lo irrigan se denominan arterias y venas coronarias.
Actividades
❚ Relean el texto y ubiquen en la imagen los vasos mencionados. Si necesitan ayuda, observen nuevamente las imágenes de las páginas anteriores.
❚ Teniendo en cuenta la localización de los grandes vasos, piensen qué órganos y estructuras irrigan.
❚ Escriban un texto corto explicando el recorrido de un glóbulo rojo desde el pie hasta el corazón.
❚ ¿Cómo hace la sangre venosa para viajar desde las piernas al corazón aun en contra de la gravedad?. Si necesitan ayuda para responder esta pregunta, relean la página 84.
❚ Investiguen acerca de la formación de várices. ¿Qué vasos son los más afectados? ¿Cuáles son las causas y consecuencias de esta patología?.
❚ Podemos decir que la circulación en los seres humanos y los demás mamíferos es vascular y cerrada. En cambio, los insectos tienen una circulación vascular y abierta. Búsquen información que describa estas características y expliquen qué ventajas tiene la circulación de los mamíferos respecto de la de los insectos.
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Con-Texto de la Tecnología
Presión sanguíneaSe denomina presión sanguínea la fuerza que
ejerce la sangre sobre la superficie interna de las
arterias. La presión aumenta durante la sístole ven-
tricular y disminuye durante la diástole ventricular.
En un adulto, la presión promedio es de 120/70.
El número120 representa la presión sanguínea
medida en milímetros de mercurio durante la sís-
tole, mientras que el 70 representa la presión san-
guínea medida en milímetros de mercurio durante
la diástole.
Cuando una persona mantiene una presión
sanguínea sistólica por debajo de los 100
mmHg, se considera que tiene presión
sanguínea baja. Este valor puede no ser
preocupante. Por el contrario, si la pre-
sión sanguínea sistólica se mantiene por
encima de los 140/90, se considera que
posee presión sanguínea alta, y la perso-
na es hipertensa.
La hipertensión es un tipo de disfunción cardiovascular y es considerada como una de las prin-
cipales causas de enfermedades cardíacas. Cuanto más elevados sean los valores, mayor es el riesgo
de una enfermedad cardiovascular grave.
Habitualmente la presión sanguínea se mide con el esfigmomanómetro y un estetoscópio. El
primero consiste en un brazalete unido a un manómetro*. El manómetro registra la presión y con
el estetoscopio se puede escuchar simultáneamente el flujo sanguíneo.
El brazalete del esfigmomanómetro se coloca en la parte superior del brazo y se infla hasta
cortar el flujo sanguíneo de la arteria braquial. Se coloca el extremo del estetoscopio por encima de
esa arteria y se desinfla lentamente el brazalete hasta que comienza a oírse pulso y al insuflar nue-
vamente, desaparece. En ese momento, el manóme-
tro indica la presión más alta, que es insuficiente para
empujar la sangre por la arteria comprimida. Luego
se continúa desinflando el brazalete, hasta que no se
oye el sonido del pulso. En ese momento, cuando la
sangre comienza a fluir libremente por la arteria, el
manómetro señala la presión más baja.
La tecnología moderna ha permitido reducir la complejidad de la técnica necesaria para medir la presión.
92 | 3 Circulación de materia
Con-Texto de la Ciencia
Notables científicos argentinos
Luis Agote (1868-1954) fue un médico argentino que investigó en gran cantidad de hospitales públicos. En el hospital Rawson ideó una técnica para evitar la coagulación sanguínea.En contacto con el aire, la sangre coagula en unos pocos minutos. Agote y Lucio Imaz mezclaron sangre con variadas sustancias con el objeto de controlar la coagulación sanguínea. Ambos encontraron que el citrato de sodio evitaba la formación de coágulos.Este invento hizo posible almacenar sangre durante cierto tiempo, antes de ser utilizada en las transfusiones.En el momento en que comenzaba en Europa la Primera Guerra Mundial, Agote diseñó aparatos para lograr transfusiones sanguíneas simultáneas entre el donante y el receptor. Con el objetivo de ayudar a los miles de víctimas de la contienda, comunicó sus ideas a las embajadas, las instituciones científicas y la prensa. Sin embargo, poco tiempo después, científicos de los Estados Unidos y de Bélgica se atribuyeron la invención de la técnica anticoagulante.Además de representante honorario de la Academia Nacional de Medicina, Agote fue diputado y senador nacional.
René Favaloro (1923-2000) fue un médico argentino, pionero en la cirugía cardiovascular en nuestro país.En Estados Unidos, país donde se radicó durante diez años para perfeccionarse en cardiología, realizó con éxito la primera cirugía directa de revascularización miocárdica o by-pass. Esta técnica consiste en construir puentes entre arterias o venas para remediar la obstrucción de dichos vasos.En 1970, Favaloro fue distinguido con la medalla de oro de la Ohio State Medical Association. También recibió la medalla de oro de la Sociedad Argentina de Cardiología y el doctorado honoris causa de la Universidad de Tel Aviv, en Israel.De nuevo en su país, en 1971 creó la Fundación Favaloro; en 1992
inauguró el Instituto de Cardiología y Cirugía Cardiovascular; y en 1993, la Universidad Favaloro.Publicó cinco libros y aproximadamente 350 trabajos de investigación en su especialidad.
La primera transfusión sanguínea se realizó en el Hospital Rawson, en noviembre de 1914.
Foto que Agote regaló a su nieto en 1950. Es un documento de la primera transfusión sanguínea que se realizó en la Argentina.
El by-pass es una técnica para liberar el interior de las arterias de depósitos de grasa (ateromas). El restablecimiento del flujo sanguíneo se logra colocando un “puente” o pequeña porción de un vaso no afectado, por ejemplo de la vena safena.
Arteria lesionada
By-pass
93
Sistema linfático
¿Cómo se distribuyen los nutrientes en el organismo?
Como han estudiado en el capítulo anterior, en las vellosidades intestinales se produce
la absorción de los nutrientes que ingresan con el alimento. Los aminoácidos y los mono-
sacáridos ingresan en los capilares sanguíneos y desde allí circulan hacia el resto del orga-
nismo. En cambio, los ácidos grasos y el glicerol ingresan en los capilares linfáticos o
quilíferos y desde allí también recorren todo el interior del cuerpo.
El sistema linfático está conformado por una red de conductos o vasos linfáticos,
de estructura similar a la de las venas.
Los más delgados se parecen a los capilares sanguíneos y se denominan capilares
linfáticos.
Por el sistema linfático circula un fluido transparente denominado linfa. En su recorrido
atraviesa estructuras denominadas ganglios o nódulos linfáticos. La contracción de los
músculos del cuerpo moviliza este fluido por el interior de los vasos linfáticos, que poseen
válvulas que impiden su retroceso.
La linfa circula desde los capilares linfáticos hacia vasos de mayor diámetro. Este fluido
se mezcla con la sangre al llegar al conducto torácico, que recoge la linfa proveniente del
lado izquierdo del organismo, y al conducto linfático derecho, que recoge la linfa prove-
niente de la mitad derecha del cuerpo.
El sistema linfático también interviene en la defensa del organismo contra agentes
extraños, como bacterias y virus. En los ganglios linfáticos se retienen microorganismos,
partículas extrañas y células muertas de la circulación. Si bien hay ganglios linfáticos distri-
buidos en todo el cuerpo, la mayoría se localiza en la zona del cuello, las axilas y las ingles.
Capilares linfáticos
Capilares sanguíneos
Conducto torácico izquierdo
Conducto linfático derecho
Los capilares linfáticos no forman una red contínua como los capilares sanguíneos porque uno de sus extremos está libre y cerrado. A través de sus paredes ingresan agua y otros materiales.
Cadena de ganglios
94 | 3 Circulación de materia
Circulación de los gases
El cuerpo humano en reposo requiere de unos 250 mililitros de oxígeno por minuto, es
decir, unos 300 litros cada 24 horas. Esta demanda aumenta entre 10 y 15 veces si se realiza
un ejercicio físico.
La sangre de un ser humano en reposo circula a razón de 5 litros por minuto y abastece de
oxígeno a todas las células del cuerpo.
La hemoglobina que contienen los glóbulos rojos captura el 97% del oxígeno que proviene
de los alvéolos pulmonares. El oxígeno se une a los iones hierro que contiene la molécula de
hemoglobina (Hb) y conforman la oxihemoglobina (HbO2). El 3% del oxígeno se transporta
disuelto en el plasma sanguíneo. En los pulmones, 100 mililitros de sangre pueden transportar
aproximadamente 20 mililitros de oxígeno.
hemoglobina + oxígeno oxihemoglobina
Hb + O2 HbO2
La hemoglobina tiene la capacidad
de incorporar y liberar el oxígeno de su
molécula. Por eso las flechas de la ecua-
ción indican que la reacción es reversible,
es decir que puede producirse en ambas
direcciones.
La reacción que ocurre en los capila-
res de los alvéolos está representada por
la ecuación cuya flecha indica la formación
de oxihemoglobina. En cambio, la reacción
que ocurre en el resto del organismo está
representada por la ecuación cuya flecha
señala la formación de hemoglobina.
Parte del dióxido de carbono que
ingresa a los alvéolos desde la sangre
también es transportada por la hemoglobina. Sin embargo, la unión entre la molécula de
hemoglobina y la de dióxido de carbono es muy débil. Este fenómeno produce una reac-
ción fácilmente reversible.
hemoglobina + dióxido de carbono carboxihemoglobina
Hb + CO2 HbCO2
Otra parte del dióxido de carbono circula disuelto en el plasma sanguíneo, y un porcentaje mucho
mayor que el anterior es transportado por los glóbulos rojos, sin combinarse con la hemoglobina.
La oxihemoglobina tiene color rojo fuerte y brillante y torna a la sangre de un color rojo
intenso. La carboxihemoglobina, en cambio, tiene color púrpura y torna a la sangre de un color
rojo más oscuro. Estas características permiten distinguir si la sangre se dirige hacia los pul-
mones o regresa de ellos.
A medida que la sangre circula por los vasos sanguíneos, varía el color de los glóbulos rojos. La hemoglobina que contienen los eritrocitos incorpora oxígeno cuando la sangre circula por los pulmones, por eso el fluido se hace rojo claro y brillante. En cambio, cuando la sangre circula por el resto del cuerpo, la hemoglobina pierde el oxígeno, y por eso el fluido se torna oscuro y sin brillo.
En una imagen computarizada de la hemoglobina se pueden distinguir los componentes más importantes.
Cadenas alfa y beta que forman la globina.
Grupo hemo
Actividades
❚ ¿Qué diferencia tendrá la composición del fluído si la estructura picadora del mosquito atraviesa un capilar arterial o un capilar venoso?
95
Síntesis de la estructura y dinámica del sistema circulatorioLa estructura del sistema circulatorio y los procesos en los que interviene pueden ser
resumidos en un esquema como el siguiente:
Desequilibrio del sistema circulatorioAterosclerosis
Aterosclerosis es la pérdida de elasticidad en las paredes arteriales. En esta disfunción
del sistema circulatorio, los lípidos (fundamentalmente colesterol) se depositan en las pare-
des arteriales. El calcio que se encuentra en la sangre comienza a depositarse en estas zonas
formando una placa de consistencia dura, conocida como placa de ateroma.
A medida que se forma esta placa, las arterias pierden su capacidad de estirarse cuando
les llega sangre y se tapan progresivamente. El diámetro de la arteria se estrecha con el paso
del tiempo y esto provoca que cada vez pase menos sangre a través de ella. Como conse-
cuencia, el cuerpo padece de una insuficiencia sanguínea y recibe menos oxígeno.
Infarto de miocardio Cuando una arteria coronaria se obstruye por completo, el músculo cardíaco queda sin
aporte sanguíneo y esto provoca la muerte de la región afectada en pocos minutos. La gravedad
de un infarto del miocardio depende de la dimensión de la región que quedó sin oxígeno.
La zona muerta cicatriza pero carece de capacidad de contracción. Por eso el corazón se
debilita de manera permanente y su capacidad disminuye.
Accidentes cerebro-vascularesCuando las arterias cerebrales se rompen a causa del endurecimiento de sus paredes,
se produce un Accidente Cerebro-Vascular (ACV) que consiste en la pérdida de la función
cerebral en la zona que haya quedado desprovista de oxígeno y nutrientes.
La aterosclerosis puede causar la formación de trombos o coágulos internos en las
arterias enfermas. Esas estructuras pueden desprenderse de la pared de la arteria y despla-
zarse por el sistema circulatorio. Cuando los trombos errantes o émbolos obstruyen la circu-
lación de un órgano vital, se produce una embolia y puede tener consecuencias graves.
Si los émbolos llegan al corazón y obstruyen en forma total o parcial el flujo de sangre de
una arteria coronaria, provocan una trombosis coronaria.
Todas las enfermedades que se han descrito hasta aquí pueden prevenirse. Una de las
formas es a través de una dieta sana, pobre en sal y en grasas.
El cigarrillo aumenta el riesgo de enfermedades cardiovasculares, como así también son
perjudiciales el sedentarismo y el estrés.
Composición
Sistema circulatorio
Dinámica
Vasos sanguíneos CorazónCirculación de
nutrien•tesCirculación
de desechos
Actividades
❚ Escriban un texto que relacione los conceptos usados en el esquema.
El ejercicio físico y la dieta variada son imprescindibles a la hora de prevenir la formación de ateromas.
96 | 3 Circulación de materia
3. ¿Cómo se toma el pulso?
Coloquen las yemas de sus dedos sobre la arteria radial de la muñeca de un compañero, como indica la imagen.- ¿Qué sienten en la yema de los dedos?- Cuenten la cantidad de pulsos durante un minuto.- Pídanle al compañero que corra en el patio durante dos minutos y vuelvan a contar la cantidad de pulsaciones por minuto.- ¿Qué relación pueden establecer entre la situación de reposo, la de actividad y el número de pulsaciones en cada caso?
El pulso es el resultado de la expansión de las arterias. Cuando el ventrículo izquierdo envía la sangre hacia la arteria aorta, ésta
se dilata. La expansión de la aorta se desplaza por las demás arterias como si fuera una onda. Al pasar la onda del pulso, la arteria recupera su diámetro anterior.Cada vez que el corazón entra en sístole ventricular se inicia una onda de expansión y por eso el número de pulsaciones por minuto es igual al número de latidos que el corazón realiza en ese lapso.
Comprender e integrar1. Lean las preguntas de apertura del capítulo 3 e intenten respon-derlas con lo que aprendieron.
2. Un viaje por el sistema circulatorio
Supongan que fuera posible seguir el recorrido de un glóbulo rojo a través del sistema circulatorio. Para comprender el circuito que realiza y los procesos que en él ocurren, lean el siguiente texto y localicen los lugares descritos en la imagen correspondiente.
El glóbulo rojo elegido forma parte de la sangre carboxigenada que sale del corazón a través de la arteria pulmonar.Cuando llega a uno de los alvéolos pulmonares, ese glóbulo rojo se carga con oxígeno y libera allí dióxido de carbono. Ese intercambio gaseoso entre la sangre del capilar y el aire del alvéolo se denomina hematosis.El eritrocito sale de los pulmones con la sangre que circula por las
venas pulmonares hacia la aurícula izquierda.El circuito descrito hasta aquí se denomina circuito menor o
circulación pulmonar.
El glóbulo rojo pasa al ventrículo izquierdo y desde allí abandona el corazón a través de la arteria aorta. Desde este grueso vaso, junto con la sangre circula por conductos de diámetro cada vez menor.A medida que circula los capilares de cualquier región del cuerpo, el eritrocito cede el oxígeno que contenía y se carga de dióxido de carbono. Este segundo tipo de intercambio de gases se denomina intercambio gaseoso a nivel tisular o celular.La sangre carboxigenada regresa al corazón a través de las venas
cavas y con ella el glóbulo rojo elegido. El recorrido “finaliza” en el lugar donde “comenzó”, en la aurícula derecha.El circuito descrito se denomina circuito mayor o circulación
sistémica.
Pulmón
Corazón
Corazón
Cuerpo
