Sistemas Circulatorio y Excretor en Animales
El Medio Interno
El medio interno es un fluido, compuesto principalmente por agua y sales minerales, con el que las células del organismo se comunican e intercambian sustancias.
Componentes del Sistema Circulatorio
Líquido Circulante
Es el fluido en el que van disueltos nutrientes, gases y otras sustancias. Existen varios tipos:
- Hidrolinfa: Presente en equinodermos (estrellas y erizos de mar). Su composición es muy similar a la del agua marina.
- Hemolinfa: Característica de moluscos y artrópodos. Es parecida a la sangre de los vertebrados y contiene pigmentos respiratorios como la hemocianina (de color azulado).
- Sangre: Presente en anélidos y vertebrados. Está formada por plasma (parte líquida) y células sanguíneas. Contiene pigmentos respiratorios como la hemoglobina y circula por un sistema de vasos.
- Linfa: Exclusiva de vertebrados. Es un líquido que se forma a partir del plasma sanguíneo y glóbulos blancos. Transporta lípidos absorbidos en el intestino y circula por el sistema linfático.
Sistema de Vasos y Conductos
Son los conductos por los que viaja el líquido circulante.
- Arterias: Vasos que se dirigen desde el corazón hacia los demás órganos.
- Venas: Vasos que transportan el líquido de retorno hacia el corazón.
- Capilares: Conductos extremadamente finos a través de los cuales el fluido sale hacia el espacio intercelular o intercambia sustancias con las células.
Bomba Propulsora
Es el órgano encargado de impulsar el líquido circulante.
- Vasos contráctiles: Vasos con propiedades de contracción que impulsan el fluido, como ocurre en los anélidos.
- Corazón tubular: Constituido por una o varias cámaras contráctiles en forma de tubo, típico de los artrópodos.
- Corazón tabicado: Posee cámaras separadas (tabiques). Las cámaras que reciben la sangre se llaman aurículas y las que la expulsan, ventrículos. Es característico de vertebrados y moluscos.
Tipos de Sistemas Circulatorios
Sistema Circulatorio Abierto
El líquido circulante (hemolinfa) no siempre viaja dentro de los vasos. Sale del corazón, baña directamente los órganos en una cavidad llamada hemocele y luego regresa al corazón por otras vías. Es típico de artrópodos y la mayoría de moluscos.
Sistema Circulatorio Cerrado
La sangre viaja siempre por el interior de los vasos sanguíneos, sin salir de ellos. El intercambio de sustancias se realiza a través de las paredes de los capilares. Es propio de vertebrados y anélidos. En vertebrados, se distinguen dos sistemas:
- Sistema sanguíneo: Es el sistema principal. Contiene la sangre, que es impulsada por el corazón.
- Sistema linfático: Es un sistema subsidiario que conduce la linfa de retorno al corazón. Recoge el exceso de plasma de los tejidos, transporta lípidos y participa en la respuesta inmunitaria. Desemboca en las venas.
Tipos de Circulación en Vertebrados
Circulación Sencilla
Existe un solo circuito. El corazón impulsa la sangre hacia el sistema respiratorio (branquias) y desde allí se distribuye al resto de los órganos antes de volver al corazón. Es característica de los peces.
Circulación Doble
Existen dos circuitos: el circuito menor o pulmonar (corazón – sistema respiratorio – corazón) y el circuito mayor o sistémico (corazón – resto de órganos – corazón). Puede ser:
- Incompleta: La sangre oxigenada y la desoxigenada de ambos circuitos se mezclan parcialmente en el corazón, ya que el ventrículo no está completamente tabicado.
- Completa: No hay mezcla de sangre, puesto que las aurículas y los ventrículos están totalmente separados por tabiques.
Evolución del Corazón en Vertebrados
- Peces: Tienen circulación sencilla. Su corazón es bicameral (una aurícula y un ventrículo).
- Anfibios y la mayoría de reptiles (excepto cocodrilos): Presentan una circulación doble e incompleta. Su corazón es tricameral (dos aurículas y un ventrículo).
- Cocodrilos, aves y mamíferos: Poseen una circulación doble y completa. El corazón es tetracameral (dos aurículas y dos ventrículos), lo que impide la mezcla de sangre y permite un metabolismo más eficiente.
El Corazón de los Mamíferos y el Ciclo Cardíaco
Estructura y Flujo Sanguíneo
Cada aurícula se comunica con el ventrículo de su lado a través de las válvulas auriculoventriculares: la válvula tricúspide en el lado derecho y la válvula mitral en el izquierdo. A la salida de los ventrículos se encuentran las válvulas sigmoideas: la válvula pulmonar (ventrículo derecho) y la válvula aórtica (ventrículo izquierdo).
El recorrido de la sangre es el siguiente:
- La sangre desoxigenada llega desde el cuerpo a la aurícula derecha a través de las venas cavas.
- Pasa al ventrículo derecho a través de la válvula tricúspide.
- El ventrículo derecho la bombea hacia los pulmones a través de la arteria pulmonar.
- La sangre oxigenada regresa de los pulmones a la aurícula izquierda por las venas pulmonares.
- Pasa al ventrículo izquierdo a través de la válvula mitral.
- Finalmente, el ventrículo izquierdo la impulsa al resto del cuerpo a través de la arteria aorta.
El Latido Cardíaco
Se denomina sístole a la contracción muscular de las paredes del corazón y diástole a su relajación. Las alteraciones de la frecuencia cardíaca normal se conocen como arritmias.
- Arritmia: Alteración del ritmo o frecuencia cardíaca.
- Taquicardia: Aumento de la frecuencia cardíaca.
- Bradicardia: Reducción de la frecuencia cardíaca.
Propagación del Impulso Cardíaco
- En la pared muscular de la aurícula derecha existe una zona denominada nódulo senoauricular (o marcapasos), que genera los impulsos eléctricos que causan la contracción del músculo cardíaco.
- El impulso se propaga a ambas aurículas, que se contraen a la vez, y llega al nódulo auriculoventricular, donde la transmisión se retiene durante 0.1 segundos.
- Al instante, el impulso avanza muy rápido por el fascículo de His y sus ramificaciones, alcanzando la parte distal de los ventrículos. Desde allí se reparte al conjunto de los músculos que los tapizan, consiguiendo una sístole ventricular simultánea y distanciada de la auricular.
Retorno Venoso
Para facilitar el retorno de la sangre al corazón, especialmente desde las extremidades inferiores, las venas se localizan entre los músculos de las piernas. La contracción de estos músculos ejerce una compresión sobre los vasos, impulsando la sangre hacia arriba.
El Sistema Excretor y la Osmorregulación
Productos de Excreción Nitrogenados
Son compuestos que derivan del catabolismo de las proteínas y los ácidos nucleicos.
- Amoníaco: Muy tóxico y soluble en agua. Requiere gran cantidad de agua para su eliminación. Es excretado por animales acuáticos, denominados amoniotélicos.
- Urea: Menos tóxica que el amoníaco, también requiere agua para su disolución. Es excretada por anfibios y mamíferos, llamados ureotélicos.
- Ácido úrico: Poco tóxico y casi insoluble. Precipita en forma de cristales (pasta semisólida), lo que permite un gran ahorro de agua. Es típico de reptiles, aves e insectos, conocidos como uricotélicos.
Osmorregulación: Adaptaciones al Medio
- Animales Acuáticos Marinos (peces óseos): Su medio interno es menos salino que el mar, por lo que tienden a perder agua por ósmosis. Para compensarlo, beben agua de mar y eliminan el exceso de sales activamente a través de las branquias.
- Animales de Agua Dulce: Su medio interno es más salino que el agua, por lo que ganan agua por ósmosis. No beben, absorben iones activamente por las branquias y producen una orina muy abundante y diluida.
- Animales Terrestres: Se enfrentan a la pérdida de agua por evaporación y a través de la orina. Deben reponerla bebiendo o a través de los alimentos.
Sistemas Excretores en Invertebrados
- Protonefridios: Presentes en gusanos planos. Son túbulos ramificados que terminan en células flamígeras flageladas, cuyo movimiento impulsa el líquido de desecho hacia el exterior.
- Metanefridios: Característicos de los anélidos. Son tubos abiertos por ambos extremos. Un extremo en forma de embudo ciliado (nefrostoma) recoge el fluido de la cavidad corporal, y el otro (nefridioporo) lo expulsa al exterior.
- Glándulas verdes o antenales: Típicas de crustáceos. Son un par de glándulas en la cabeza que filtran el líquido del medio interno y lo expulsan por un orificio en la base de las antenas.
- Tubos de Malpighi: Propios de los insectos. Son tubos ciegos que desembocan en el tubo digestivo. Capturan desechos del medio interno y, en el intestino, se reabsorbe el agua y precipita el ácido úrico, que se elimina con las heces.
El Riñón en los Mamíferos
Está formado por millones de nefronas, las unidades funcionales donde se forma la orina. Se distinguen tres zonas: corteza, médula y pelvis renal.
Estructura de la Nefrona
- Cápsula de Bowman y Glomérulo: La cápsula es una estructura en forma de copa que aloja el glomérulo, una red de capilares sanguíneos.
- Túbulo contorneado proximal: Continuación de la cápsula de Bowman.
- Asa de Henle: Largo tubo delgado en forma de U.
- Túbulo contorneado distal: Continuación del asa de Henle que desemboca en los tubos colectores.
Funcionamiento de la Nefrona: Formación de la Orina
- Filtración glomerular: En la cápsula de Bowman, la presión sanguínea fuerza el paso de agua, sales, glucosa y urea desde el glomérulo hacia la cápsula, formando el filtrado glomerular.
- Reabsorción tubular: En los túbulos proximal y distal, se reabsorben activamente las sustancias útiles (glucosa, aminoácidos, vitaminas, etc.) y gran parte del agua, devolviéndolas a la sangre.
- Secreción tubular: En el túbulo contorneado distal, se secretan activamente desde la sangre al túbulo algunas sustancias de desecho como iones potasio e hidrógeno.
- Recuperación de agua: En el asa de Henle y el túbulo colector se produce la reabsorción final de agua, permitiendo la formación de una orina concentrada.
