Tipos de sistemas circulatorios en animales
Los sistemas circulatorios de los animales se diferencian por el número de cámaras del corazón y el número de circuitos a través de los cuales fluye la sangre.
Objetivos de aprendizaje
Describir cómo la circulación difiere entre peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos
Conclusiones clave
Puntos clave
- Los peces tienen un circuito sistémico único para la sangre, donde el corazón bombea la sangre a las branquias para ser re-oxigenada (circulación branquial), después de lo cual la la sangre fluye al resto del cuerpo y de regreso al corazón.
- Otros animales, como anfibios, reptiles, aves y mamíferos, tienen un circuito pulmonar, donde la sangre se bombea desde el corazón a los pulmones. y viceversa, y un segundo circuito sistémico donde la sangre se bombea hacia el cuerpo y la espalda.
- Los anfibios son únicos porque tienen un tercer circuito que lleva sangre desoxigenada a la piel para el intercambio de gases. nge a ocurrir; esto se llama circulación pulmocutánea.
- La cantidad de cámaras cardíacas, aurículas y ventrículos mitiga la cantidad de mezcla de sangre oxigenada y desoxigenada en el corazón, ya que más cámaras generalmente significan más separación entre los circuitos sistémico y pulmonar.
- Los animales de sangre caliente requieren el sistema más eficiente de cuatro cámaras que tiene la sangre oxigenada completamente separada de la sangre desoxigenada.
Términos clave
- aurícula: una cámara superior del corazón que recibe sangre de las venas y la fuerza a un ventrículo
- ventrículo: una cámara inferior del corazón
Sistemas circulatorios simples
El sistema circulatorio varía desde sistemas simples en invertebrados hasta sistemas más complejos en vertebrados. Los animales más simples, como las esponjas (Porifera) y los rotíferos (Rotifera), no necesitan un sistema circulatorio porque la difusión permite un intercambio adecuado de agua, nutrientes y desechos, así como de gases disueltos (figura a). Los organismos que son más complejos, pero que aún tienen solo dos capas de células en su plan corporal, como las medusas (Cnidaria) y las medusas (Ctenophora), también utilizan la difusión a través de su epidermis e internamente a través del compartimento gastrovascular. Tanto sus tejidos internos como externos se bañan en un ambiente acuoso e intercambian fluidos por difusión en ambos lados (figura b). El intercambio de fluidos es asistido por el pulso del cuerpo de la medusa.
Animales sin sistema circulatorio sistemas: Los animales simples que constan de una sola capa celular, como la (a) esponja, o solo unas pocas capas celulares, como la (b) medusa, no tienen sistema circulatorio. En cambio, los gases, los nutrientes y los desechos se intercambian por difusión.
Para organismos más complejos, la difusión no es eficiente para reciclar los gases, los nutrientes y los desechos de manera efectiva a través del cuerpo; por tanto, evolucionaron sistemas circulatorios más complejos. Los sistemas circulatorios cerrados son una característica de los vertebrados; sin embargo, existen diferencias significativas en la estructura del corazón y la circulación de la sangre entre los diferentes grupos de vertebrados debido a la adaptación durante la evolución y las diferencias anatómicas asociadas.
Sistemas circulatorios de peces
Los peces tienen un solo circuito para el flujo sanguíneo y un corazón de dos cámaras que tiene solo una aurícula y un solo ventrículo (figura a). La aurícula recolecta sangre que ha regresado del cuerpo, mientras que el ventrículo bombea la sangre a las branquias donde ocurre el intercambio de gases y la sangre se re-oxigena; esto se llama circulación branquial. Luego, la sangre continúa por el resto del cuerpo antes de regresar al atrio; esto se llama circulación sistémica. Este flujo unidireccional de sangre produce un gradiente de sangre oxigenada a desoxigenada alrededor del circuito sistémico del pez. El resultado es un límite en la cantidad de oxígeno que puede llegar a algunos de los órganos y tejidos del cuerpo, reduciendo la capacidad metabólica general de los peces.
Ejemplos de sistemas circulatorios animales: (a) Los peces tienen los sistemas circulatorios más simples de los vertebrados: la sangre fluye unidireccionalmente desde el corazón de dos cámaras a través de las branquias y luego al resto del cuerpo. (b) Los anfibios tienen dos rutas circulatorias: una para la oxigenación de la sangre a través de los pulmones y la piel, y la otra para llevar oxígeno al resto del cuerpo. La sangre se bombea desde un corazón de tres cámaras con dos aurículas y un solo ventrículo. (c) Los reptiles también tienen dos rutas circulatorias; sin embargo, la sangre solo se oxigena a través de los pulmones. El corazón tiene tres cámaras, pero los ventrículos están parcialmente separados, por lo que se produce una mezcla de sangre oxigenada y desoxigenada, excepto en los cocodrilos y las aves.(d) Los mamíferos y las aves tienen el corazón más eficiente con cuatro cámaras que separan completamente la sangre oxigenada y desoxigenada; bombea solo sangre oxigenada a través del cuerpo y sangre desoxigenada a los pulmones.
Sistemas circulatorios de anfibios
En anfibios, reptiles, aves y mamíferos, El flujo sanguíneo se dirige en dos circuitos: uno a través de los pulmones y de regreso al corazón (circulación pulmonar) y el otro al resto del cuerpo y sus órganos, incluido el cerebro (circulación sistémica).
Anfibios tienen un corazón de tres cámaras que tiene dos aurículas y un ventrículo en lugar del corazón de pez de dos cámaras (figura b). Las dos aurículas reciben sangre de dos circuitos diferentes (los pulmones y los sistemas). Hay cierta mezcla de sangre en el ventrículo del corazón, lo que reduce la eficiencia de la oxigenación. La ventaja de esta disposición es que la alta presión en los vasos empuja la sangre a los pulmones y al cuerpo. La mezcla es mitigada por una cresta dentro del ventrículo que desvía sangre rica en oxígeno a través del sistema circulatorio sistémico y sangre desoxigenada al circuito pulmocutáneo donde se produce el intercambio de gases en los pulmones y a través de la piel. Por esta razón, a menudo se describe que los anfibios tienen doble circulación.
Sistemas circulatorios de reptiles
La mayoría de los reptiles también tienen un corazón de tres cámaras similar al corazón de los anfibios que dirige la sangre a los pulmones. y circuitos sistémicos (figura c). El ventrículo se divide más eficazmente mediante un tabique parcial, lo que da como resultado una menor mezcla de sangre oxigenada y desoxigenada. Algunos reptiles (caimanes y cocodrilos) son los animales más primitivos que exhiben un corazón de cuatro cámaras. Los cocodrílidos tienen un mecanismo circulatorio único en el que el corazón desvía la sangre de los pulmones hacia el estómago y otros órganos durante largos períodos de inmersión; por ejemplo, mientras el animal espera a la presa o permanece bajo el agua esperando que la presa se pudra. Una adaptación incluye dos arterias principales que salen de la misma parte del corazón: una lleva sangre a los pulmones y la otra proporciona una ruta alternativa al estómago y otras partes del cuerpo. Otras dos adaptaciones incluyen un orificio en el corazón entre los dos ventrículos, llamado agujero de Panizza, que permite que la sangre se mueva de un lado del corazón al otro, y tejido conectivo especializado que ralentiza el flujo sanguíneo a los pulmones. Juntas, estas adaptaciones han convertido a los cocodrilos y caimanes en uno de los grupos de animales que han evolucionado con mayor éxito en la tierra.
Sistemas circulatorios de mamíferos y aves
En mamíferos y aves, el corazón también está dividido en cuatro cámaras: dos aurículas y dos ventrículos (figura d). La sangre oxigenada se separa de la sangre desoxigenada, lo que mejora la eficiencia de la doble circulación y probablemente sea necesaria para el estilo de vida de sangre caliente de mamíferos y aves. El corazón de cuatro cámaras de las aves y los mamíferos evolucionó independientemente de un corazón de tres cámaras.