Aparato circulatorio humano, órganos y funcionamiento

El aparato circulatorio es un sistema vital para el funcionamiento de los seres humanos, el cual se encarga de transportar a través de la sangre, el oxígeno y los nutrientes esenciales para la vida. Participa en los procesos de expulsión de desechos del metabolismo celular y de otras sustancias que no necesita el cuerpo humano. Para que el aparato circulatorio funcione correctamente necesita del trabajo en conjunto del corazón, la sangre, los vasos sanguíneos y el sistema linfático.

Así tenemos, por una parte el sistema circulatorio sanguíneo (transporta los nutrientes y oxígeno), por otra el sistema circulatorio linfático (recoge el sobrante de líquido, transporta las grasas y juega un papel importante en el sistema de defensa del cuerpo).

Vamos a estudiar la composición, estructuras y funciones que cumplen el aparato circulatorio para el sostén de la vida.

Aparato circulatorio: la sangre

La sangre es un líquido que transita por el sistema vascular, se encarga de:

– Transportar los nutrientes y gases hacia las células y provenientes de las células.

– Mantener y regular una temperatura corporal apta en el cuerpo humano.

– Mantiene el pH de la sangre por la excreción y reabsorción de hidrógeno y bicarbonato.

– Regular el equilibrio de los líquidos, gracias a la excreta o reabsorción de los líquidos una vez que la sangre llega a nuestros riñones.

– Elimina los desechos de todos los tejidos y células, y los lleva a órganos que se encargan de su excreción como pulmones, riñones y piel.

– Coagulación sanguínea para evitar la pérdidas de los glóbulos rojos y de líquidos del cuerpo.

– Defensa: defiende a nuestro cuerpo en contra de los microorganismos y toxinas con la ayuda de anticuerpos y neutrófilos y monocitos.

Composición de la sangre

Está compuesta por diversos componentes como el plasma, que es un líquido amarillento que representa casi el 55% de la sangre, mientras que el resto está constituido por un 92% de agua aproximadamente.

El plasma a su vez está formado por proteínas que son:

La albúmina: la cual cumple un papel primordial en la presión sanguínea y osmótica en la sangre, así como en el transporte de moléculas y de hormonas, etc.

Las globulinas: una de ella es la inmunoglobulinas que ayudan en la defensa de nuestro cuerpo, atacando a los microorganismos patógenos o moléculas que son extrañas dentro del organismo.

Proteínas de transporte: se unen a compuestos que deben ser desechados de la sangre.

Fibrinógeno: necesario para una buena coagulación de la sangre.

Elementos de la sangre

En el aparato circulatorio, los elementos de la sangre se encuentran en el plasma y son los glóbulos rojos, glóbulos blancos y las plaquetas.

Glóbulos rojos o eritrocitos

Son los más abundantes, contienen en su interior una proteína llamada hemoglobina compuesta por 4 átomos de hierro (fe), y cada uno lleva una molécula de oxígeno, su principal función es transportar oxígeno y dióxido de carbono, también ayuda a mantener la presión arterial y el flujo sanguíneo.

Los eritrocitos tienen una vida media de 120 días. La producción de estos es gracias a una hormona llamada eritropoyetina, que es generada en los riñones y trasladada a la médula ósea gracias a la sangre. Los eritrocitos transportan oxígeno provenientes de los pulmones hacia los tejidos y lleva el dióxido de carbono de los tejidos hacia los pulmones para ser desechados.

Glóbulos blancos o leucocitos

Son las células de defensas de la sangre, se encuentran en menor proporción en comparación a los eritrocitos. Suelen haber aproximadamente de 6.000 a 10.000 por cada milímetro cúbico, su número aumenta hasta en 24.000 cuando hay una infección en el cuerpo humano. Defienden contra la invasión de microorganismos patógenos tales como bacterias, virus, hongos, también contra toxinas o células anómalas que pueden generar un daño en el organismo hospedador.

Pueden tener una vida media de semanas a años, pueden atravesar los vasos sanguíneos para llegar hasta los tejidos dañados y ayudar en su recuperación. En el aparato circulatorio existen una gran variedad de células que componen a los glóbulos blancos, cuya forma y funciones suelen variar. Están los granulocitos que contienen gránulos o inclusiones en el citoplasma, los agranulocitos no poseen gránulos observables por microscopio óptico o solamente en poca proporción.

Granulocitos

– Neutrófilos: son los más numerosos de entre los leucocitos (presencia de entre 50% y 70%), contienen enzimas lisosomales y bactericidas. Su principal función es fagocítica, lo que permite proteger el cuerpo humano de cualquier agente externo extraño o patógeno. Posee un núcleo denso y multilobulado.

– Eosinófilos: de tamaño igual a los neutrófilos, pero con tan solo una proporción del 2% al 4% de los glóbulos blancos, se tiñen con el colorante eosina (de allí su nombre), con un núcleo bilobulado con forma en “B”, su principal función es fagocítica de cuerpos extraños.

– Basófilos: constituyen al menos un 1% de los glóbulos blancos en la sangre, son realmente raros, poseen muchos gránulos, que a simple vista no permiten observar al núcleo lobulado que tienen. Ayudan a defender al cuerpo humano de infecciones por parásitos y en reacciones alérgicas. Sus gránulos contienen histamina, heparinas y otras proteínas que originan la inflamación.

Agranulocitos

– Monocitos: son los más grandes de entre los glóbulos blancos. Ubicados entre un 2% y un 7% de los leucocitos. Son células muy móviles llamadas macrófagos libres, que llegan hasta los tejidos, concretamente al sitio de lesión para fagocitar cuerpos extraños o microorganismos patógenos, suelen llegar poco después de los neutrófilos. Son relevantes también desde el punto de vista del aparato circulatorio en la medida que colaboran en el proceso de cicatrización de heridas.

– Linfocitos: son casi parecidos en tamaño a los glóbulos rojos, representan un 23% a un 33% de los glóbulos blancos. Se encuentran principalmente en el sistema linfático, no son fagocitos por lo que se encargan de generar la inmunidad específica o memoria inmunitaria. Están los linfocitos “T” generados en el timo e intervienen en la reacción inmunitaria, los linfocitos “B” provenientes de la médula ósea y son productores de anticuerpos, los linfocitos “NK” se encargan de la vigilancia inmunitaria.

Plaquetas

Formadas en la médula ósea, son células delgadas algo redondeadas sin núcleo y con un tamaño de 2 a 5 micras de diámetro. Su vida es corta, de solos días, por ello constantemente se producen más plaquetas para reemplazar a las anteriores.

Como el colágeno, las plaquetas tienen una gran función en el aparato circulatorio, forman tapones de plaquetas y ayudan a promover la coagulación sanguínea para evitar la excesiva pérdida de sangre. Si la cantidad de plaquetas es poca puede ocurrir un sangrado masivo, mientras que si es mucha genera la formación de coágulos, también llamado trombosis.

Aparato circulatorio: el corazón

El corazón es considerado el motor principal del aparato circulatorio, su función principal es la de bombear sangre, lo que conlleva a que la circulación de la sangre se cumpla y se mantenga la homeostasis en el organismo, aporta a los tejidos continuamente sangre con oxígeno y mantiene los procesos metabólicos activos. Este órgano muscular bombea aproximadamente al año 5,5 millones de litro de sangre, trabaja constantemente y nunca deja de trabajar.

Se encuentra ubicado, en el aparato circulatorio, en la cavidad torácica, entre los pulmones y rodeado por el esternón. Es del tamaño de un puño, de color rojizo pardo. Estructurado por diversos componentes, con un diseño sorprendente que permita realizar eficazmente el bombeo continuo de sangre hacia toda parte del cuerpo humano.

Estructura del corazón

El corazón externamente está formado por tres capas generales, el pericardio, el miocardio y el endocardio. Internamente presenta cuatro cavidades, dos que reciben sangre (aurículas) y dos que bombean sangre fuera del mismo (ventrículos).

Pared cardiaca

– Pericardio: Esta forma la capa más externa del corazón, una membrana serosa de tejido conjuntivo que rodea todo el órgano y evita el estiramiento excesivo del corazón.

– Miocardio: compone la mayor parte de las paredes interna del corazón. Compuesto de varias capas de tejido muscular, tiene como función la realización de la contracción del órgano y la de conducir impulsos eléctricos. Hay un miocardio auricular y un miocardio ventricular que se diferencian en cuanto al número de capas y espesor, siendo el miocardio ventricular más grueso que el auricular.

-Endocardio: es la capa epitelial más interna que rodean el interior del órgano y a las válvulas cardiacas, este tejido se une con las paredes de los vasos sanguíneos que conectan con el corazón.

Cámaras y válvulas del corazón

Está compuesto por cuatro cámaras, dos aurículas o cámaras de entrada y dos ventrículos. Estas cámaras conectan con dos circuitos sanguíneos: el circuito pulmonar que transporta sangre rica en dióxido de carbono hacia los pulmones para ser desechado, y lo intercambia por sangre rica en oxígeno que va hacia el corazón. El circuito sistémico lleva la sangre rica en oxígeno hacia el resto de las células que componen al cuerpo humano, y devuelve sangre con una alta concentración de dióxido de carbono hacia el corazón.

Aurículas

Aurícula derecha: Esta aurícula recibe sangre pobre en oxígeno de las venas del circuito sistémico, a esta aurícula se conectan tres venas: la vena cava superior que drena sangre pobre en oxígeno de los miembros superiores del cuerpo humano como lo es cabeza, cuello y tórax. La vena cava inferior que trae sangre de los miembros inferiores como piernas, pelvis, etc. Los senos coronarios, que drenan sangre que circula por las paredes del corazón.

Aurícula izquierda: en el aparato circulatorio la aurícula izquierda recibe sangre rica en oxígeno proveniente del circuito pulmonar. En esta aurícula desembocan cuatro venas provenientes de los pulmones, dos venas pulmonares izquierda y dos venas pulmonares derecha.

Válvulas

Entre las aurículas y los ventrículos existen unas válvulas que regulan el paso de sangre de una cámara a otra. Entre la aurícula derecha y el ventrículo derecho tenemos a la válvula auriculoventricular derecha o también llamada válvula tricúspide. Mientras que entre la aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo tenemos a la válvula auriculoventricular izquierda o también conocida como válvula bicúspide.

Cuando la sangre que entra por las aurículas llenan estas cámaras producen una presión que genera que las válvulas se abran para ceder el paso de la sangre hacia los ventrículos. Al contraerse el corazón, la sangre dentro de los ventrículos regresan hacia las válvulas haciéndolas que se cierren. Esta es otra función de las válvulas, la cual es evitar el regreso de la sangre de los ventrículos hacia las aurículas.

Existe también en el aparato circulatorio dos tipos de válvulas que comunican entre los ventrículos y el circuito pulmonar y el sistémico. La válvula que separa al ventrículo derecho con el circuito pulmonar se llama válvula semilunar pulmonar, y la válvula que delimita el ventrículo izquierdo con el circuito sistémico se llama válvula semilunar aórtica. Ambas válvulas tienen como función evitar que la sangre de los circuitos regrese a los ventrículos.

Ventrículos

Ventrículo derecho: recibe sangre pobre en oxígeno de la aurícula derecha para ser bombeado hacia el circuito pulmonar. Una vez que llega la sangre al ventrículo derecho, esta pasa por la válvula pulmonar (válvula semilunar pulmonar) atravesándola para llegar al tronco pulmonar, después fluyen hacia las arterias pulmonares izquierda y derecha y de allí a los pulmones para realizar el intercambio gaseoso.

Ventrículo izquierdo: recibe sangre rica en oxígeno proveniente de la aurícula izquierda, para ser transportada hacia el circuito sistémico por la aorta, es la cámara que bombea con mayor presión, por ello sus paredes de miocardio son las más gruesas. Al llenarse de sangre, esta cámara pasa por la válvula aórtica (válvula semilunar aórtica) hacia la aorta ascendente y de allí hacia el circuito sistémico, portando sangre oxigenada al resto del cuerpo humano.

Ciclo cardiaco

En el aparato circulatorio, el corazón funciona como una bomba que produce dos movimientos coordinados: sístoles (contracción) y diástoles (relajación), para ello, las aurículas y ventrículos desempeñan un papel relevante. El ciclo cardiaco tiene lugar en cada latido. Se compone de tres fases:

Sístole auricular: las arterias se contraen y hace que los ventrículos se llenen de sangre.

Sístole ventricular: los ventrículos se contraen, se abren las válvulas (pulmonar y aórtica) y la sangre sale.

Diástole auricular y ventricular: arterias y ventrículos se relajan.

En las personas las circulación sanguínea es doble y completa, doble por el hecho de existir dos circuitos (menor y mayor), completa puesto que la sangre oxigenada no se mezcla con la que es rica en dióxido de carbono.

Aparato circulatorio: vasos sanguíneos

En el aparato circulatorio, los vasos sanguíneos están compuestos por una red extensa de canales que se encargan de transportar la sangre hacia todo el organismo, además de sangre también transportan desechos metabólicos de las células de nuestro organismo, para ser desechados por los diversos sistemas que componen al ser humano. Existen tres tipos de vasos sanguíneos:

Arterias: son vasos cuya funciones es el transporte de la sangre que se aleja del corazón, a medida que se dividen su diámetro inicial disminuye para formar las arteriolas, que son más pequeñas y se encargan de controlar el flujo en los capilares. Todas las arterias distribuyen sangre oxigenada, a excepción de las arterias pulmonares que salen del corazón hacia los pulmones.

Los capilares: son vasos muy pequeños mediante los cuales se realiza el intercambio metabólico entre la sangre y los tejidos del cuerpo.

Las venas: las venas son los canales de transporte de sangre rica en dióxido de carbono proveniente de los desechos metabólicos de las células y tejidos que componen al ser humano. Se forman de la unión con los capilares y las vénulas (venas más pequeñas), y su grosor va a aumentar a medida que se acercan al corazón para llevar la sangre. Todas las venas transportan sangre pobre en oxígeno, a excepción de las venas pulmonares que transportan sangre rica en oxígeno de los pulmones hacia el corazón.

Dentro del aparato circulatorio es preciso destacar que las arterias y las venas están formadas por tres capas:

La capa íntima: en venas de mediano calibre, esta capa se encoge hacia la luz del vaso para formar válvulas que evitan el flujo retrógrado, es por esto que son más abundantes en las extremidades inferiores en donde el retorno venoso se realiza contra la gravedad.

Capa media: está compuesta por tejido conectivo, que es muy rico en fibras elásticas y musculares lisas, gracias a este tejido elástico los vasos sanguíneos de mayor calibre tienen la capacidad de poder distenderse y recuperar su forma original. Esta capa posee poca fibra muscular.

Capa adventicia: tiene fibras de colágeno y fibras elásticas, es más gruesa que la capa media y se encuentra muy desarrollada en las venas.

Clasificación de los vasos sanguíneos

Existen varios vasos sanguíneos con distintos cometidos en el aparato circulatorio humano.

Vasos de conducción: están relacionados con las grandes arterias, gracias a su elasticidad ayudan al mantenimiento de las presiones y disminuyen el flujo pulsátil que viene de las contracciones cardiacas.

Vasos de distribución: también llamados arterias de calibre mediano, se encargan de regular la distribución por región del flujo sanguíneo.

Vasos de resistencias: corresponden a las arteriolas, se encargan de la circulación local y depende de ella la resistencia periférica.

Vasos de intercambio: son los capilares, se encargan del movimiento de nutrientes que va hacia los tejidos, y de los productos de desecho hacia la sangre para su próxima eliminación o reutilización.

Vasos de volumen o retorno: en este grupo entran las venas y su función es devolver la sangre al corazón.

Circulación sistémica

En el aparato circulatorio, la circulación sistémica es la encargada de transportar la sangre oxigenada desde el corazón hacia los tejidos mediante un sistema de arterias, y de regresar la sangre al corazón con poco oxígeno mediante el sistema venoso.

La sangre que llega a la circulación sistémica es bombeada por el ventrículo izquierdo a la aorta, y las arterias que se dividen a partir de la aorta llevan sangre a todo el organismo.

Veamos algunas de ellas: las arterias coronarias van hacia la pared del corazón; las arterias carótidas van al cerebro; las arterias subclavias se encargan de la región del hombro; la arteria mesentérica va hacia el intestino, las arterias renales llegan a los riñones y finalmente las arterias iliacas convergen en las piernas. Cada arteria va a dar a origen a vasos que son cada vez más pequeños.

La sangre que regresa pobre en oxígeno de los capilares del interior del cerebro pasa por las venas yugulares. Las que vienen de los hombros y los brazos llegan a las venas subclavias. Todas estas estas venas se unen para formar la vena cava superior que desemboca en la aurícula derecha.

Las venas renales, las venas iliacas de los miembros inferiores y las venas hepáticas se encargan de transportar la sangre de regreso a la vena cava inferior, que la lleva a la aurícula derecha.

El músculo cardíaco consta de las arterias coronarias, las cuales se encargan de generar capilares dentro de la pared cardíaca, y las venas coronarias, que se unen para formar el seno coronario que finaliza en la aurícula derecha.

Circulación pulmonar

Esta circulación del aparato circulatorio se encarga de oxigenar la sangre, comienza con la salida de la sangre del corazón pobre en oxígeno, la cual es llevada por un sistema de arterias hacia los pulmones, donde ocurre el intercambio gaseoso, luego la sangre rica en oxígeno es regresada hacia el corazón por un sistema de venas.

La sangre pobre en oxígeno, que sale del ventrículo derecho por el tronco pulmonar, es llevada hacia los pulmones por la ramificación de arterias pulmonares, recordemos las únicas arterias que llevan sangre desoxigenada. Ya en los pulmones, las arterias de dividen en una red de vasos pequeños, luego estos se ramifican de forma más extensa en vasos más pequeños, que son los capilares. Los capilares entran en contacto con los alvéolos (sacos de aire pulmonares) del pulmón, ocurre el intercambio gaseoso, en donde el dióxido de carbono que trae la sangre pasa por difusión hacia los alvéolos, mientras que el oxígeno que hay presente en estos sacos de aires se difunden hacia la sangre, para ser extraídos por las venas pulmonares y transportada nuevamente hacia la aurícula izquierda, recordemos que las venas pulmonares son las únicas en llevar sangre rica en oxígeno.

Aparato circulatorio: sistema linfático

El sistema linfático es un sistema circulatorio accesorio que lleva un líquido claro llamado linfa. Este sistema inicia con unos vasos ciegos muy pequeños denominados capilares linfáticos. El sistema linfático consta de linfa, vasos linfáticos, ganglios linfáticos y órganos como el bazo y timo.

Linfa

Se encuentra presente dentro de los capilares linfáticos, es un ultrafiltrado de la sangre, y se genera en los extremos capilares de los vasos sanguíneos. La linfa tiene una importante función en el transporte de proteínas plasmáticas, grasas y bacterias, desde el intestino delgado y tejidos dañados hacia los ganglios linfáticos, para su posterior destrucción. A su vez, también tiene una función fundamental en nuestro sistema inmune, debido a la presencia de linfocitos y macrófagos.

Capilares linfáticos y vasos linfáticos grandes

Ambos permiten el movimiento de sustancias desde el espacio intersticial hacia los capilares linfáticos, gracias a que posee un endotelio con una sola capa de células. Sin embargo, los capilares linfáticos son de un solo sentido, con un extremo ciego; mientras que los vasos linfáticos se parecen a las venas, pero con paredes más delgadas y más válvulas que evitan el flujo retrógrado de la linfa. Los vasos linfáticos, al unirse, forman el conducto linfático derecho y el conducto torácico, ambos drenan en las venas subclavias.

Ganglios linfáticos

Son órganos que tienen forma de frijol y se encuentran ubicados a lo largo de los vasos linfáticos. Ellos se encuentran en cuello, tórax, axilas, abdomen y la ingle, en mayor proporción. Dentro de los ganglios linfáticos se encuentran linfocitos, los cuales se encargan de filtrar sustancias dañinas de la linfa, y actúan como defensa en nuestro sistema inmunitario.

Órganos linfáticos

En el aparato circulatorio y, en especial, uno de los sistemas que lo conforman, el linfático, presenta órganos linfáticos como el bazo y el timo. Veámoslo seguidamente.

El bazo

Este órgano pesa alrededor de 200 gr y es de color púrpura. Tiene como funciones:

– Filtrar la sangre destruyendo glóbulos rojos viejos, y lo que queda de los linfocitos que fagocitan y de los monocitos.

– Almacena la sangre próximo a los 350 ml.

– Da inicio a la respuesta inmunitaria por parte de los linfocitos “B” y linfocitos “T” contra cuerpos extraños (antígenos).

Las fracciones importantes del bazo son la pulpa roja y la pulpa blanca. La sangre que llega al bazo viene de la arteria esplénica, y esta misma transporta la sangre que sale del bazo.

El timo

Finalmente para concluir el tema del aparato circulatorio resta por citar al timo, este órgano se encuentra en el tórax, es de color rosáceo y está compuesto por dos lóbulos principales, cada lóbulo se subdividen en pequeños lobulillos de 2 milímetros aproximadamente. Cada lobulillo está formado por una corteza densa y una médula central. En la corteza habitan muchos linfocitos inmaduros provenientes de la médula ósea, que llegan al timo para convertirse en linfocitos “T”. Una vez ya formado los linfocitos “T” maduros, pasan de la corteza a la médula, finalmente a la circulación sanguínea general, y son transportados al bazo y hacia los ganglios linfáticos por la sangre.

Referencias bibliográficas del aparato circulatorio

– Martini, F; Timmons, M; Tallitsch, R. 2009. Anatomía Humana. Sexta edición. Editorial Pearson Educación, Madrid.

– Peate, I; Nair, M. 2017. Anatomía y fisiología para enfermeras. Primera edición en español. Editorial el Manual Moderno.

– Tresguerres, J; Calderón, A; Villanúa, M. 2009. Anatomía y fisiología del cuerpo humano. Primera edición. Editorial McGraw-Hill/Interamericana de España.