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FISIOLOGIA. / CARDIOVASCULAR. / SIGNIFICADO FUNCIONAL.

SIGNIFICADO FUNCIONAL Y CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR

Circuito cerrado de vasos por donde se bombea una fracción especializada de liquido extracelular, denominada sangre, que tiene como función asegurar la continua renovación del medio ambiente celular, su nutrición y respiración, así como la coordinación celular a través de una adecuada información mediada en señales químicas. Además, controla, gracias a la participación de los diferentes órganos, sistemas y aparatos la constancia del MEDIO INTERNO.

SIGNIFICADO FUNCIONAL

Dado que la supervivencia y normal función celular requiere una continua renovación de su medio ambiente externo más inmediato, así como un adecuado sistema de comunicación que le permita recabar información y enviar señales específicas, se plantea la necesidad de un continuo movimiento de dicho entorno líquido, es decir de todo el LEC. Este movimiento del LEC plantea problemas de tipo mecánico y energético, que la evolución ha resuelto mediante la canalización cerrada de parte de este LEC (la sangre), el cual debe mantenerse en equilibrio con la parte del LEC no canalizada o líquido intersticial (LIT).(Figura1).

1. Imprimir un movimiento continuo al liquido encerrado en el sistema de canalización (vascular), capaz de vencer las resistencias físicas inherentes al sistema de canales y el líquido canalizado. (Figura 2)

Supone crear un sistema de bombeo (corazón) capaz de generar un trabajo suficiente, como para generar un gradiente de presiones capaz de vencer las resistencias del propio circuito, al movimiento del líquido así como las del propio líquido (sangre); cuya actividad está coordinada con las necesidades metabólicas de las células, que a fin de cuenta, son la razón de ser de todo el aparato. El estudio de la física de este circuito se denomina hemodinámica. (Figura 3)

2. Unidireccionalidad del circuito.

El líquido circulante debe seguir una única dirección que permita establecer un circuito unidireccional. Esto se consigue gracias a un gradiente de presión favorable entre la salida y entrada de la bomba, un circuito capaz de mantener esa presión, transmitirla hacía delante y con capacidad de modificar la distribución del flujo a los tejidos (circulación arterial) y la presencia de válvulas unidireccionales (en la circulación venosa). (Figura 4)

3. Sistema de intercambio entre el espacio intravascular y el extravascular (circulación capilar).

Necesario para permitir la continua renovación del LEC no canalizado (LIT: liquido intersticial).

4. Sistema de almacenamiento temporal del volumen sanguíneo que no sea necesario movilizar.

Por ser un sistema cerrado que a veces no necesita poner en circulación todo su volumen, se diseña un sistema que permite almacenar ese volumen no utilizado sin ser sacado del circuito (circuito venoso).

5. Sistemas de control.

Para que este sistema funcione de forma ajustada a las necesidades de renovación del LIT que demande el organismo en cada momento, es necesario un fino sistema de regulación determinado a tres niveles de organización: local, endocrino y nervioso.

Diseñado con estas premisas, el sistema vascular, en el hombre, se divide en dos circuitos en serie que trabajan a diferentes presiones. El circuito menor o circulación menor o pulmonar, de baja presión (25 mm Hg) y que riega a los pulmones para realizar el intercambio hemato-gaseoso (arterialización de la sangre). Y el circuito mayor o circulación mayor o sistémica, que riega al resto de tejidos y órganos, y por su distancia necesita desarrollar una presión suficiente que permita llevar el flujo a cada uno de éstos puntos, por lo que es un sistema de alta presión (120 mm Hg). Cada uno con su propia bomba, aunque en el hombre se encuentran unidas en un sólo órgano (el corazón), con objeto de mejorar su rendimiento y acoplamiento funcional.

SISTEMA VASCULAR: CARACTERÍSTICAS GENERALES

En el ser humano, tanto la circulación mayor como la menor están formadas por tres segmentos en serie con características morfo funcionales diferentes (figura 6), cada una con su propio sistema de bombeo, reunido en un solo órgano denominado corazón.

El sistema arterial formado por vasos que reciben la sangre eyectada por los respectivos ventrículos y la canalizan y distribuyen hacia los diferentes órganos, sistemas y tejidos. Estos vasos se caracterizan por convertir el flujo fásico ventricular en un flujo pulsátil que acabará siendo uniforme a medida que nos alejamos del origen del árbol arterial. Los vasos disminuyen en diámetro y aumentan en número de ramificaciones a medida que se alejan de la bomba, por lo que la sección total es mayor al nivel de los tejidos. Histológicamente se caracterizan por su alta elasticidad.

La microcirculación formada por las arteriolas y capilares, realiza dos funciones importantes: las primeras, muy contráctiles, se encargan de controlar la distribución del flujo según la demanda tisular, por tanto son responsables de la resistencia arterial periférica total (RPT); las segundas se encargan del intercambio hemato tisular y hemato gaseoso (en los pulmones). Junto a este segmento se encuentra la circulación linfática diseñada, entre otras cosas, para mantener los parámetros del LIT en sus valores adecuados para un óptimo intercambio capilar.

El sistema venoso encargado de recoger la sangre tisular. Las ramificaciones tisulares de vénulas y venas de pequeño calibre van drenando en vasos cada vez mayores hasta acabar en uno de gran calibre (la cava superior e inferior y la vena pulmonar). Funcionalmente se caracterizan por su alta distensibilidad y por tanto gran capacidad de almacenamiento.

El sistema arterial lleva sangre oxigenada y nutrientes (salvo la arteria pulmonar), mientras que el venoso lleva sangre rica en CO₂ (salvo la vena pulmonar).

CIRCULACIONES ESPECIALES

Circulación especial coronaria, que nace en la aorta y por los vasos coronarios riega a los elementos celulares cardíacos, drenando en la aurícula derecha.

Circulación especial bronquial, que nace en la aorta y por las arterias bronquiales riega al tejido pulmonar, para drenar en la vena pulmonar, mezclándose sangre venosa con sangre arterial.

Circulación especial mesentérica, que nace en la aorta y riega el sistema digestivo, donde recoge los nutrientes, drenando en la vena porta que va al hígado, el cual recibe a demás irrigación arterial propia. De aquí se drena en las venas suprahepáticas que van a la cava inferior.

Circulación especial renal, que nace en la aorta y parte hacia el riñón donde una parte se utiliza como riego nutritivo del propio tejido y la otra es filtrada, recogiéndose el resultado en las vénulas renales.

Circulación especial cerebral, que nace en la aorta y a través de las carótidas riega a la masa encefálica mediante el filtro de la barrera hematoencefálica.

SISTEMA VASCULAR: CARACTERÍSTICAS MORFOFUNCIONALES

La estructura de los vasos que forman el sistema vascular, está basada en tres capas, una interior o endotelial o íntima, en íntimo contacto con la sangre, formada por las células endoteliales cuya función tiene importantes consecuencias fisiológicas tanto vasculares como a otros niveles. La capa intermedia o muscular, formada por células musculares lisas vasculares cuya densidad varía según la sección vascular que estudiemos. Y una capa externa o adventicia por donde penetran las terminales nerviosas y vasos que nutren a las células musculares.

La composición viscoelástica de los diferentes componentes de estas tres capas y la cantidad de músculo liso, determinan tres características funcionales fundamentales para el sistema cardiovascular : la elasticidad, la distensibilidad y la contractilidad. (figura 7).

La elasticidad es característica de las grandes arterias, gracias a la cual éstas se distienden ante el incremento de presión, y recuperan nuevamente su diámetro al cesar dicha presión, moviendo la sangre contendida en su distensión.

La contractilidad es característica de la región microcirculatoria, específicamente de las arteriolas y les permiten regular el flujo, cambiando su diámetro, y de esta forma regulan la distribución regional del flujo y la resistencia periférica total.

La distensibilidad o complianza es característica de la región venosa, gracias a la cual pueden distenderse frente a cambios de presión y consecuentemente acumular un importante volumen de sangre, así como ponerlo en circulación cuando se requiere.

La distensibilidad varía con la temperatura (Figura 8); con la edad (Figura 9) y para una misma sección la distensibilidad de la región venosa es mucho mayor que la arterial (Figura 10).