Sistema Circulatorio Sanguíneo

El sistema circulatorio sanguíneo está compuesto por la sangre, los vasos sanguíneos y el corazón. Su funcionamiento se describe a través del ciclo cardíaco y la circulación de la sangre.

El sistema circulatorio es cerrado, lo que significa que la sangre viaja siempre por el interior de los vasos sanguíneos.

El Corazón

Órgano hueco del tamaño aproximado de un puño, situado en la cavidad torácica, ligeramente hacia la izquierda. Es el motor de la circulación de la sangre.

• Está envuelto por una membrana llamada pericardio.
• Su tejido muscular es el miocardio.
• Está dividido en dos mitades, con dos cavidades en cada mitad.

Funcionamiento del Corazón: Cavidades y Válvulas

• Aurículas: Cavidades superiores. Tienen paredes finas y extensibles. Reciben la sangre a través de las venas.
• Ventrículos: Cavidades inferiores. Tienen paredes gruesas. Impulsan la sangre hacia las arterias.

Cada aurícula solo se comunica con su ventrículo correspondiente. Existen válvulas que permiten el paso de la sangre de las aurículas a los ventrículos, impidiendo su retroceso:

• Válvula Mitral: Situada en el lado izquierdo (entre aurícula y ventrículo izquierdos).
• Válvula Tricúspide: Situada en el lado derecho (entre aurícula y ventrículo derechos).

También hay otras válvulas entre los ventrículos y las arterias que salen de ellos (Arteria Aorta y Arteria Pulmonar):

• Válvulas Semilunares: Impiden el retroceso de la sangre desde las arterias hacia los ventrículos durante la diástole ventricular.

El Ciclo Cardíaco

El miocardio se contrae y se relaja rítmicamente, describiendo un ciclo cardíaco que percibimos como latido.

• Sístole: Período de contracción.
• Diástole: Período de relajación.

Fases del Ciclo Cardíaco:

1. Sístole Auricular: Las aurículas se contraen e impulsan la sangre hacia los ventrículos.
2. Sístole Ventricular: Los ventrículos se contraen. Las válvulas semilunares se abren y la sangre sale por las arterias. Las válvulas tricúspide y mitral se cierran, impidiendo el retroceso de la sangre hacia las aurículas.
3. Diástole General (Auricular y Ventricular): Las aurículas y los ventrículos se relajan. Las válvulas semilunares se cierran, impidiendo que la sangre de las arterias retroceda hacia los ventrículos. Las aurículas se llenan de sangre que, en la siguiente sístole auricular, pasará a los ventrículos.

Circulación de la Sangre en Humanos

En humanos, la circulación de la sangre es completa y doble.

• Completa: La sangre rica en O₂ (oxigenada) no se mezcla con la sangre rica en CO₂ (desoxigenada). Esto se debe a la división completa del corazón en dos mitades (derecha e izquierda).
• Doble: La sangre pasa dos veces por el corazón en cada ciclo completo de circulación (una vez por el lado derecho y otra por el lado izquierdo).

La circulación doble se divide en dos circuitos:

Circuito Pulmonar (Circulación Menor)

Se realiza entre los pulmones y el corazón. Su función principal es el intercambio de gases respiratorios (O₂ y CO₂).

La sangre desoxigenada (baja en O₂, alta en CO₂) llega a la aurícula derecha → ventrículo derecho → arteria pulmonar → pulmones. En los pulmones, la sangre se carga de O₂ y libera CO₂ → venas pulmonares → aurícula izquierda.

Circuito General (Circulación Mayor)

Se realiza entre el corazón y el resto del cuerpo. Su función es distribuir la sangre oxigenada y recoger la desoxigenada.

La sangre oxigenada (alta en O₂, baja en CO₂) llega a la aurícula izquierda → ventrículo izquierdo → arteria aorta → órganos del cuerpo. En los capilares de los órganos, se produce el intercambio de sustancias (entrega de O₂ y nutrientes, recogida de CO₂ y desechos), convirtiendo la sangre en desoxigenada → venas cavas → aurícula derecha.

Aparato Excretor Urinario

Excreción: Proceso por el cual se eliminan los desechos procedentes del metabolismo celular.

Órganos Excretores Principales:

• Riñones: Eliminan los desechos de la sangre formando la orina. Son reguladores clave de los niveles de agua y sales en el cuerpo.
• Piel (glándulas sudoríparas): Eliminan desechos a través del sudor. También regulan la temperatura corporal.
• Hígado: Depura residuos de la digestión y de algunos fármacos. Estos desechos se eliminan principalmente a través de las heces (vía biliar).
• Pulmones: Eliminan el CO₂, un producto de desecho del metabolismo celular.

Los Riñones

Son dos órganos, de unos 12 cm de longitud, situados a ambos lados de la columna vertebral.

• Vasos Sanguíneos Asociados:
  • Arteria Renal: Entra al riñón, transportando sangre cargada de desechos.
  • Vena Renal: Sale del riñón, transportando sangre libre de desechos.
• Partes del Riñón:
  • Corteza Renal: La zona más externa. Contiene las nefronas (más de un millón por riñón), que son las unidades funcionales encargadas de filtrar la sangre.
  • Médula Renal: Situada debajo de la corteza. Formada por estructuras cónicas (pirámides renales) que contienen vasos sanguíneos y conductos colectores.
  • Pelvis Renal: Cavidad interna que recoge la orina formada por las nefronas. Se continúa con el uréter.

Vías Urinarias

Conductos y órganos que transportan y almacenan la orina desde los riñones hasta su expulsión.

• Uréteres: Dos conductos que transportan la orina desde la pelvis renal de cada riñón hasta la vejiga.
• Vejiga Urinaria: Órgano muscular hueco donde se acumula temporalmente la orina. Posee un esfínter en su base.
• Uretra: Conducto por el que se expulsa la orina al exterior (micción).

Las Nefronas

Estructuras microscópicas localizadas principalmente en la corteza renal. Son la unidad funcional del riñón, encargadas de formar la orina. Filtran la sangre unas 300 veces al día.

Proceso de Excreción: Formación de la Orina

La formación de la orina en la nefrona consta de varias etapas:

1. Filtración Glomerular: El plasma sanguíneo de los capilares del glomérulo se filtra hacia la cápsula de Bowman. Este filtrado contiene agua, sales, glucosa, urea, etc.
2. Reabsorción Tubular: A medida que el filtrado fluye por los túbulos renales, sustancias útiles como agua, glucosa, aminoácidos y algunas sales minerales son reabsorbidas de vuelta a los capilares sanguíneos que rodean la nefrona.
3. Secreción Tubular: Algunos capilares que rodean la nefrona secretan activamente desechos adicionales (como urea, ácido úrico, creatinina, ciertos fármacos y exceso de iones) directamente al líquido tubular.

El líquido resultante al final de los túbulos renales es la orina, que se recoge en los tubos colectores y luego pasa a la pelvis renal.

Composición de la Orina:

Principalmente agua, urea, ácido úrico, creatinina y sales minerales en exceso.

Sistemas de Relación y Coordinación

Estos sistemas permiten al organismo interactuar con su entorno y mantener su equilibrio interno.

• Sistema Hormonal o Endocrino: Compuesto por glándulas de secreción interna que liberan hormonas (mensajeros químicos) directamente a la sangre.
• Sistema Nervioso: Formado por células especializadas (neuronas) conectadas en una gran red. En algunas zonas, las neuronas se concentran formando órganos como el encéfalo o la médula espinal.

El Mecanismo Receptor-Coordinación-Efector

La respuesta del organismo a estímulos sigue generalmente este esquema:

• Unas partes se especializan en la recepción de estímulos (órganos sensoriales o receptores internos).
• Otras, en labores de coordinación y toma de decisiones (centros nerviosos como el cerebro o la médula espinal, o glándulas endocrinas).
• Otras, en la actuación o ejecución de la respuesta (órganos efectores, como músculos y glándulas).

El Equilibrio Interno u Homeostasis

El control nervioso y hormonal del medio interno asegura la estabilidad de sus características principales: temperatura corporal, composición de sus líquidos (sangre, linfa, líquido intersticial), pH, etc. Este estado de equilibrio dinámico se denomina homeostasis.

Los sistemas nervioso y endocrino están estrechamente interconectados y a menudo actúan de forma coordinada. El sistema nervioso suele ejercer un control principal y más rápido. Por ello, a veces se habla del sistema neuroendocrino.

Las Glándulas Endocrinas

Son glándulas que secretan hormonas a la sangre. Algunas de las principales son:

• Hipotálamo: Parte del encéfalo. Dirige el funcionamiento de la hipófisis mediante factores liberadores (neurohormonas).
• Epífisis o Glándula Pineal: En el encéfalo. Controla el ciclo circadiano (sueño-vigilia) a través de la melatonina.
• Hipófisis o Glándula Pituitaria: Situada en la base del cerebro. Muchas de sus hormonas regulan la actividad de otras glándulas endocrinas (hormonas tróficas), como las gonadotropinas (sobre gónadas), la tirotropina (sobre tiroides) o la adrenocorticótropa (sobre glándulas suprarrenales). También produce hormonas con acción directa, como la oxitocina (contracciones uterinas), la prolactina (producción de leche), la hormona antidiurética (controla la pérdida de agua en orina) y la hormona somatotropina u hormona del crecimiento (activa el alargamiento de los huesos).
• Tiroides: Adherida a la laringe y tráquea. Regula aspectos del metabolismo general (tiroxina) y aumenta el calcio en los huesos (calcitonina).
• Paratiroides: Pequeñas glándulas adheridas a la parte posterior de la tiroides. Regulan el metabolismo del calcio y fósforo a través de la hormona paratiroidea (PTH).
• Glándulas Suprarrenales: Situadas sobre los riñones. Producen hormonas que actúan en el metabolismo (cortisol, cortisona), sobre los riñones (aldosterona) y preparan el organismo para la respuesta de «lucha o huida» (adrenalina y noradrenalina).
• Islotes Pancreáticos (Islotes de Langerhans): Zonas endocrinas dentro del páncreas. Controlan los niveles de glucosa en sangre a través de dos hormonas antagónicas: insulina (disminuye la glucosa) y glucagón (aumenta la glucosa).
• Gónadas (Ovarios en mujeres, Testículos en hombres): Producen hormonas sexuales que contribuyen al desarrollo de los órganos sexuales y los caracteres sexuales secundarios. Los testículos producen principalmente testosterona, y los ovarios, estrógenos y progesterona.

Control del Funcionamiento Hormonal

Aunque las glándulas endocrinas están dispersas, su funcionamiento está coordinado y regulado. Gran parte de esta regulación proviene del encéfalo, especialmente del hipotálamo, que controla la hipófisis, la cual a su vez regula muchas otras glándulas. Se trata de un control principalmente nervioso e involuntario, a menudo mediante mecanismos de retroalimentación (feedback).

El Sistema Nervioso

La neurona es la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. Las neuronas poseen las partes básicas de una célula (membrana, citoplasma con orgánulos y núcleo), pero su especialización en la conducción de impulsos nerviosos les confiere un aspecto muy particular.

Estructura de una Neurona

• Cuerpo Neuronal (Soma): Contiene el núcleo y la mayor parte del citoplasma y orgánulos. Los cuerpos neuronales se agrupan formando la sustancia gris, abundante en la corteza cerebral y en el centro de la médula espinal.
• Dendritas: Prolongaciones generalmente cortas y muy ramificadas que reciben impulsos nerviosos de otras neuronas.
• Axón: Una prolongación única y a menudo muy larga del cuerpo neuronal. Conduce el impulso nervioso desde el soma hacia otras células (neuronas, músculos o glándulas). Los axones, especialmente si están mielinizados, forman la sustancia blanca.

En muchos axones, existe una cubierta aislante llamada vaina de mielina, formada por células gliales (como las células de Schwann en el SNP). La mielina acelera la velocidad de transmisión del impulso nervioso.

Tipos de Neuronas

Según la dirección en que transmiten el impulso nervioso:

• Neuronas Aferentes o Sensitivas: Conducen los impulsos nerviosos desde los receptores sensoriales (o internos) hacia los centros nerviosos (encéfalo o médula espinal).
• Interneuronas o Neuronas de Asociación: Se encuentran exclusivamente en el sistema nervioso central. Conectan neuronas aferentes y eferentes, participando en el procesamiento de la información.
• Neuronas Eferentes o Motoras: Conducen los impulsos nerviosos desde los centros nerviosos hacia los órganos efectores (músculos o glándulas), generando una respuesta.

El Impulso Nervioso

La información nerviosa se transmite a lo largo de la neurona en forma de impulsos eléctricos muy breves, generados por cambios en la permeabilidad de la membrana neuronal a iones.

Transmisión del Impulso entre Células: La Sinapsis

Cuando el impulso nervioso llega al final del axón de una neurona (terminal axónico), la información se transmite a la siguiente célula (otra neurona, una célula muscular o una célula glandular) a través de un espacio llamado espacio sináptico.

Esta transmisión se realiza mediante neurotransmisores, que son mensajeros químicos. Los neurotransmisores se almacenan en vesículas en el terminal axónico. Al llegar el impulso, las vesículas liberan los neurotransmisores al espacio sináptico. Estos se unen a receptores en la membrana de la célula postsináptica, generando un nuevo impulso nervioso en ella (si es una neurona), o provocando su contracción (si es un músculo) o secreción (si es una glándula).

El proceso de comunicación entre una neurona y otra célula se denomina sinapsis.

Organización del Sistema Nervioso

El sistema nervioso recibe información (estímulos), la procesa y elabora respuestas. Las vías que llevan información desde los receptores a los centros nerviosos son las vías aferentes o sensitivas. Las vías que llevan órdenes desde los centros nerviosos a los efectores son las vías eferentes o motoras. Si una vía contiene fibras de ambos tipos, es una vía mixta.

Clasificación Anatómica del Sistema Nervioso:

• Sistema Nervioso Central (SNC): Incluye las neuronas y sus partes que se encuentran dentro del encéfalo y la médula espinal.
• Sistema Nervioso Periférico (SNP): Incluye todas las neuronas o partes de neuronas que se encuentran fuera del SNC. Está formado por los nervios (agrupaciones de axones) y los ganglios nerviosos (agrupaciones de cuerpos neuronales) situados fuera del encéfalo y la médula espinal.

Clasificación Funcional del Sistema Nervioso:

• Sistema Nervioso Somático: Recibe información de los órganos sensoriales (vista, oído, tacto, etc.) y envía órdenes a los músculos esqueléticos (de contracción voluntaria). Se relaciona con la percepción del medio externo y las acciones voluntarias.
• Sistema Nervioso Autónomo o Vegetativo: Recibe información de los receptores internos (vísceras) y envía órdenes a los efectores autónomos o viscerales (músculo liso, músculo cardíaco, glándulas) cuya actividad no está bajo control voluntario. Sus vías eferentes suelen ser dobles para cada órgano, con efectos generalmente opuestos.

El Sistema Nervioso Central (SNC)

Compuesto por el encéfalo y la médula espinal. Ambos están protegidos por:

• Una envoltura ósea externa: el cráneo (para el encéfalo) y la columna vertebral (para la médula espinal).
• Una envoltura interna de tres membranas llamadas meninges: duramadre, aracnoides y piamadre.

Entre las meninges y dentro de cavidades en el SNC circula el líquido cefalorraquídeo, que protege contra traumatismos y nutre los tejidos.

El encéfalo y la médula espinal presentan dos zonas diferenciadas:

• Sustancia Gris: Formada principalmente por cuerpos neuronales, dendritas y células gliales.
• Sustancia Blanca: Formada principalmente por axones mielinizados, que constituyen las vías de conexión (nervios o tractos) entre diferentes partes del SNC.

Partes del Encéfalo:

El encéfalo es la parte del SNC contenida en el cráneo. Es uno de los órganos más grandes y complejos.

• Cerebro: La parte más grande. Incluye:
  • Dos hemisferios cerebrales. Su superficie, la corteza cerebral, es sustancia gris plegada en circunvoluciones. La parte interna es sustancia blanca.
  • El Hipotálamo (parte del diencéfalo, bajo el tálamo): Regula funciones vitales, la comunicación con la hipófisis y actúa como centro de control del sistema nervioso autónomo y endocrino.
• Cerebelo: Situado debajo y detrás del cerebro. Coordina el movimiento, el equilibrio y la postura.
• Tronco del Encéfalo: Situado debajo del cerebro y delante del cerebelo, conecta el encéfalo con la médula espinal. Contiene centros vitales (respiración, ritmo cardíaco) y vías de paso para la información.

La Médula Espinal:

Se extiende desde el tronco del encéfalo hacia abajo, dentro de la columna vertebral. Su organización interna es inversa a la del cerebro: la sustancia gris está en el interior (con forma de mariposa o H) y la sustancia blanca en el exterior.

Funciones:

• Transmisión de impulsos nerviosos entre el encéfalo y el resto del cuerpo.
• Elaboración de respuestas automáticas rápidas llamadas actos reflejos.

El Sistema Nervioso Periférico (SNP)

Es una red de nervios y ganglios que se ramifica por todo el cuerpo, conectando el SNC con los receptores y efectores. Los nervios pueden ser aferentes (sensitivos), eferentes (motores) o mixtos.

• Nervios Craneales: Parten del encéfalo (12 pares).
• Nervios Raquídeos o Espinales: Parten de la médula espinal (31 pares).
• Ganglios Nerviosos: Engrosamientos en el trayecto de los nervios, formados por agrupaciones de cuerpos neuronales fuera del SNC.

Elaboración de la Respuesta Simple: Los Actos Reflejos

Cuando un estímulo sensorial llega a la médula espinal, además de enviar la información hacia el cerebro (para la percepción consciente), se puede generar una respuesta automática e involuntaria directamente en la médula. Esta ruta corta se llama arco reflejo, y la respuesta es un acto reflejo (ejemplo: el reflejo rotuliano). Los actos reflejos permiten respuestas rápidas para evitar daños.

Sistemas Nervioso Somático y Autónomo: Control Involuntario

Funciones vitales como la digestión, la respiración, el ritmo cardíaco o el mantenimiento de la homeostasis requieren un control involuntario y automático. Estas funciones están reguladas por el sistema nervioso autónomo (SNA), a diferencia del sistema nervioso somático que controla los movimientos voluntarios.

El SNA inerva órganos internos (vísceras, músculo liso, músculo cardíaco, glándulas) y regula procesos como la frecuencia cardíaca, el ritmo respiratorio, la digestión, la dilatación pupilar, la salivación, etc. Recibe información de receptores viscerales y del medio interno.

El SNA se divide funcionalmente en dos ramas con efectos generalmente opuestos sobre los órganos que inervan:

• Sistema Nervioso Simpático: Predomina en situaciones de alerta, estrés o actividad física. Prepara al cuerpo para la acción (respuesta de «lucha o huida»). Aumenta la frecuencia cardíaca y respiratoria, dilata las pupilas, inhibe la digestión, etc. Utiliza principalmente noradrenalina (y adrenalina liberada por la médula suprarrenal) como neurotransmisor en sus órganos diana.
• Sistema Nervioso Parasimpático: Predomina en situaciones de relajación, descanso y digestión. Favorece la conservación de energía. Disminuye la frecuencia cardíaca y respiratoria, contrae las pupilas, estimula la digestión, etc. Utiliza principalmente acetilcolina como neurotransmisor en sus órganos diana.

El sistema nervioso autónomo está controlado por centros superiores en el SNC, como el hipotálamo, el tronco del encéfalo (bulbo raquídeo) y la médula espinal.