01. Organización del sistema circulatorio
Circulaciones pulmonar y sistémica
El sistema circulatorio puede dividirse en 2 partes:
- La circulación pulmonar, que desplaza sangre por los pulmones y crea un vínculo con la función de intercambio gaseoso del sistema respiratorio.
- La circulación sistémica, que suministra a todos los demás tejidos del cuerpo (figura 29-1).
La circulación pulmonar consiste en las cámaras derechas del corazón, la arteria pulmonar, capilares pulmonares y venas pulmonares. Los grandes vasos pulmonares son peculiares, ya que la arteria pulmonar es la única arteria que transporta sangre venosa y las venas pulmonares son las únicas venas que transportan sangre arterial. La circulación pulmonar se considera de baja presión y baja resistencia, ya que es un sistema corto que sólo incluye la sangre que llega y sale de los pulmones.
La baja presión de la circulación pulmonar permite que la sangre se desplace por los pulmones con más lentitud, lo que es importante para el intercambio gaseoso.
La circulación sistémica consiste en las cámaras izquierdas del corazón; la aorta y sus ramificaciones; los capilares que irrigan el cerebro y los tejidos periféricos; y el sistema venoso sistémico y la vena cava.
Las venas de la parte inferior del cuerpo se fusionan para formar la vena cava inferior y las de la cabeza y las extremidades superiores se fusionan para formar la vena cava superior; las 2 venas cavas drenan en el lado derecho del corazón. Esta circulación es más compleja y tiene presiones más altas, ya que incluye un árbol vascular complejo que presenta una resistencia sustancial al flujo de sangre por los efectos de la gravedad.
El corazón, que impulsa la sangre por el sistema circulatorio, consiste en 2 bombas. El corazón derecho impulsa la sangre por los vasos donde se intercambian los gases en los pulmones, y el corazón izquierdo impulsa la sangre por los vasos que irrigan a todos los demás tejidos del cuerpo.
Además, cada lado del corazón se divide en 2 cámaras, una aurícula y un ventrículo. Las aurículas funcionan como reservorios para la sangre que regresa al corazón desde el cuerpo y los pulmones, y como bombas auxiliares que ayudan al llenado de los ventrículos. Los ventrículos son las principales cámaras de bombeo del corazón.
El ventrículo derecho bombea la sangre por la arteria pulmonar a los pulmones y el izquierdo la bombea por la aorta hacia la circulación sistémica. Las cámaras ventriculares del lado derecho e izquierdo del corazón tienen válvulas unidireccionales de entrada y salida que actúan de manera recíproca (es decir, un grupo de válvulas se abre mientras el otro se cierra) para controlar la dirección del flujo sanguíneo por las cámaras cardíacas.
Como es un sistema cerrado, la función efectiva del sistema circulatorio requiere que ambos lados del corazón bombeen la misma cantidad de sangre en un tiempo determinado. Si el gasto del corazón izquierdo fuera menor al del corazón derecho, la sangre se acumularía en la circulación pulmonar. De igual forma, si el corazón derecho bombeara con menos efectividad que el izquierdo, la sangre se acumularía en la circulación sistémica. Sin embargo, ambos lados del corazón pocas veces eyectan exactamente la misma cantidad de sangre en cada latido. Esto se debe a que la cantidad sangre que regresa al corazón se modifica por las actividades cotidianas, como una respiración profunda o el ponerse de pie después de estar sentado. Estas variaciones latido por latido en el gasto cardíaco se adaptan por la gran capacidad de almacenamiento del sistema venoso que permite los cambios transitorios en el volumen sanguíneo. La acumulación de la sangre ocurre sólo cuando se rebasa la capacidad de almacenamiento del sistema venoso.
Distribución de volumen y de presión
El flujo sanguíneo en el sistema circulatorio depende de un volumen de sangre suficiente para llenar los vasos sanguíneos y una diferencia de presión en el sistema que aporte la fuerza necesaria para mover la sangre en sentido anterógrado.
El volumen total de sangre está en función de la edad y el peso corporal, varía desde 85 ml/kg a 90 ml/kg en el recién nacido, hasta 70 ml/kg a 75 ml/kg en el adulto. Como se muestra en la figura 29-2, en un momento determinado cerca del 4% de la sangre se encuentra en el corazón izquierdo; el 16% está en las arterias y arteriolas; el 4% está en los capilares, el 64% está en las vénulas y venas; y el 4% está en el corazón derecho.
Las arterias y arteriolas tienen paredes gruesas y elásticas, funcionan como sistema de distribución para llevar la sangre que sale del corazón y tienen la presión más alta. Las arteriolas imponen la mayor parte de la resistencia al flujo circulatorio, por lo que se llaman vasos de resistencia. Son capaces de resistir, ya que sus paredes contienen fibras de músculo liso en toda la periferia.
Los capilares son vasos pequeños de paredes delgadas que unen las partes arterial y venosa de la circulación, y permiten el intercambio de oxígeno y metabolitos generados en los diversos tejidos. Por su pequeño tamaño y extensa superficie, los capilares contienen la menor cantidad de sangre.
Las vénulas y venas, que contienen el mayor porcentaje de la sangre, son vasos distensibles de paredes delgadas que funcionan como reservorio para recolectar sangre de los capilares y regresarla al corazón derecho.
La sangre se desplaza del lado arterial al venoso de la circulación en favor de un gradiente de presión, se mueve de una región de mayor presión a otra de presión más baja. La distribución de la presión en las distintas partes de la circulación casi siempre es inversa a la distribución de volumen (figura 29-2). La presión en el lado arterial de la circulación, que sólo contiene alrededor de un sexto del volumen sanguíneo, es mucho más alta que la presión en el lado venoso de la circulación, que contiene casi 2 tercios de la sangre. Esta distribución de presión y volumen se debe en gran medida a la estructura y elasticidad relativa de las arterias y venas. Es la diferencia de presión entre los lados arterial y venoso de la circulación (alrededor de 84 mm Hg) lo que aporta la fuerza impulsora al flujo de sangre en la circulación sistémica.
La circulación pulmonar tiene una diferencia similar entre presión arterial y venosa, aunque de menor magnitud. Como las circulaciones pulmonar y sistémica están conectadas y funcionan como un sistema cerrado, la sangre puede desplazarse de una circulación a la otra. En la circulación pulmonar, el volumen sanguíneo (cercano a 450 ml en el adulto) varía desde sólo el 50% de lo normal hasta el 200% de lo normal. Un aumento en la presión intratorácica, que impide el retorno venoso al lado derecho del corazón, puede producir un desplazamiento transitorio de hasta 250 ml de sangre de la circulación pulmonar a la sistémica. La posición corporal también influye en la distribución de la sangre. En la posición horizontal, cerca del 25% al 30% del volumen sanguíneo total se encuentra en la circulación central. Cuando el sujeto se pone de pie, esta sangre se desplaza a la parte inferior del cuerpo por la fuerza de gravedad. Un desplazamiento de sangre de un sistema al otro tiene un efecto mucho mayor en la circulación pulmonar que en la sistémica.