El corazón
¿Qué es un corazón ? Esto puede parecer una pregunta tonta, pero ¿alguna vez has pensado en lo que es realmente un corazón?
Si realmente lo pensamos, el corazón solo tiene una función, y es bombear sangre a través del sistema circulatorio. Ahora, dado que el corazón es en realidad una bomba y no tiene ninguna otra función, podría pensar que todos los corazones de los animales se ven y funcionan de la misma manera, ¡pero no es así como funciona la naturaleza! En cambio, la naturaleza crea nuevas formas de órganos a medida que los animales evolucionan hacia nuevas formas con necesidades cambiantes.
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Como resultado, hay una amplia variedad de corazones en el reino animal en términos de forma y estructura, pero todos tienen el mismo trabajo y es bombear líquido circulatorio a través del sistema circulatorio. Echemos un vistazo a los diferentes tipos de corazones de vertebrados y cómo evolucionaron.
Corazón de dos cámaras
Todos los vertebrados tienen un sistema circulatorio cerrado con un corazón central. El tipo más antiguo de corazón de vertebrado es el corazón de dos cámaras que todavía utilizan todos los peces de hoy en día, como nuestro pequeño amigo aquí.
El corazón de dos cámaras es un órgano muy muscular que consta de una aurícula , que es una cámara del corazón que recibe sangre que regresa al corazón y un ventrículo , que es una cámara del corazón que bombea sangre fuera del corazón.
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Las dos cámaras están separadas por una válvula cardíaca unidireccional que asegura que la sangre viaje en una sola dirección, fuera del ventrículo y dentro de los vasos sanguíneos, donde la sangre forma un solo circuito a través del sistema circulatorio. Primero, la sangre viaja a las branquias , el órgano respiratorio de los peces que transfiere oxígeno del agua circundante a la sangre. La sangre rica en oxígeno fluye luego a través de los tejidos y, finalmente, regresa al corazón.
Corazón de tres cámaras
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El corazón de dos cámaras ha servido bastante bien a los peces durante mucho tiempo, pero cuando los anfibios evolucionaron y se arrastraron hacia la tierra, se produjo un cambio evolutivo importante en su sistema circulatorio; desarrollaron doble circulación, lo que básicamente significa que tienen dos circuitos separados de flujo sanguíneo.
Un circuito, llamado circuito pulmonar , conduce a los órganos respiratorios para oxigenar la sangre. El segundo circuito, llamado circuito sistémico , transporta sangre oxigenada a los diversos tejidos corporales. Como resultado de la doble circulación, los anfibios tienen un corazón de tres cámaras que consta de dos aurículas y un ventrículo.
La sangre se bombea primero a través del circuito pulmonar donde se oxigena y luego regresa al corazón a través de la aurícula izquierda. Luego ingresa al lado izquierdo del ventrículo común, y desde allí, la mayor parte de la sangre rica en oxígeno se bombea a través del circuito sistémico para distribuir el oxígeno a los tejidos antes de que regrese a la aurícula derecha del corazón. Desde allí, la sangre fluye hacia el lado derecho del ventrículo común antes de ser bombeada de regreso al circuito pulmonar.
Debido a que el ventrículo es compartido por ambos circuitos, se produce cierta mezcla de sangre rica en oxígeno y pobre en oxígeno. Sin embargo, la mezcla se reduce por la presencia de una cresta en el centro del ventrículo que separa un poco el lado izquierdo y derecho del ventrículo.
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Corazón de cuatro cámaras
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Una vez que evolucionó el corazón de tres cámaras, el siguiente paso lógico en la evolución del corazón fue separar completamente el ventrículo en dos cámaras distintas para asegurar que la sangre rica en oxígeno y pobre en oxígeno de los dos circuitos no se mezclen. Esta progresión evolutiva entre corazones de tres y cuatro cámaras se puede ver en varias especies de reptiles.
Los reptiles generalmente tienen corazones de tres cámaras, pero las diferentes especies de reptiles tienen paredes de diferentes tamaños que separan parcialmente el ventrículo. Las únicas excepciones son las especies de cocodrilos, que tienen un tabique completo, lo que crea un corazón de cuatro cámaras que es muy similar al corazón de cuatro cámaras que se encuentra en aves y mamíferos, incluidos los humanos.
El corazon humano
El flujo de sangre a través del sistema circulatorio humano es muy similar al de los anfibios. En los seres humanos, la sangre pobre en oxígeno ingresa al corazón por la aurícula derecha antes de fluir hacia el ventrículo derecho. Desde allí, se bombea a las arterias pulmonares, que conducen a los pulmones.
La sangre se oxigena en los pulmones y regresa al corazón a través de las venas pulmonares antes de ingresar a la aurícula izquierda. La sangre rica en oxígeno luego fluye hacia el ventrículo izquierdo, donde se bombea hacia la aorta y luego a todos los tejidos del cuerpo, donde descarga su oxígeno y recoge dióxido de carbono. Esta sangre pobre en oxígeno se lleva de regreso a la aurícula derecha del corazón y el ciclo comienza de nuevo.
Entonces ahora conocemos el camino que toma la sangre a través del sistema circulatorio, pero ¿cómo funciona realmente el corazón humano? Al ser mamíferos, los humanos tienen un corazón de cuatro cámaras que tiene dos aurículas y dos ventrículos. El corazón humano también tiene cuatro válvulas unidireccionales: dos válvulas auriculoventriculares, que separan las aurículas y los ventrículos, y dos válvulas más llamadas válvulas aórtica y pulmonar que están ubicadas donde la aorta y las arterias pulmonares salen de los ventrículos.
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Estas válvulas aumentan la eficiencia del corazón al prevenir el reflujo cuando no se bombea sangre a través de ellas. Las aurículas del corazón humano son mucho más pequeñas que los ventrículos. Esto se debe a que los ventrículos sirven como las cámaras de bombeo primarias y las aurículas funcionan principalmente para garantizar que los ventrículos estén completamente llenos antes de que se bombee la sangre, algo así como un mecanismo de «relleno».
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Así es como funciona: durante cada latido, el corazón pasa por una secuencia de eventos que resultan en una contracción coordinada del corazón. Aproximadamente el 50% del tiempo, la sangre fluye pasivamente desde las aurículas, a través de las válvulas auriculoventriculares abiertas y hacia los ventrículos. Cuando los ventrículos están casi llenos, las aurículas se contraen rápidamente al unísono y cargan una última ráfaga de sangre en los ventrículos. Una vez que las aurículas se han contraído y los ventrículos están completamente llenos, las válvulas auriculoventriculares se cierran para evitar el reflujo y los ventrículos se contraen en una contracción más prolongada y deliberada que expulsa la sangre hacia las arterias. Luego, el corazón se relaja y comienza a llenarse nuevamente durante el siguiente latido.
Para que el corazón funcione correctamente, las contracciones musculares deben estar coordinadas. Esta coordinación en el corazón humano está controlada por una señal eléctrica que envía el músculo cardíaco a las células que lo rodean a medida que se contrae. La señal comienza en las aurículas cuando se contraen al unísono. Cuando la señal llega a los ventrículos, se retrasa una décima de segundo y luego los ventrículos se contraen. El retraso entre las contracciones auricular y ventricular da tiempo para que las aurículas llenen completamente los ventrículos antes de que ellos mismos se contraigan y bombeen su contenido hacia las arterias.
Resumen de la lección
De acuerdo, repasemos lo que aprendimos hoy: el corazón tiene una función, que es bombear líquido circulatorio a través del sistema circulatorio. Aunque todos los corazones realizan la misma función básica, el tamaño y la complejidad de cada sistema circulatorio determina la complejidad y el tamaño del corazón. Los vertebrados pueden tener corazones de dos, tres o cuatro cámaras.
Los peces tienen un corazón de dos cámaras que bombea sangre a través de un solo circuito circulatorio. La sangre se bombea desde el corazón hacia las branquias , el órgano respiratorio de los peces que transfiere oxígeno del agua circundante a la sangre. La sangre oxigenada luego fluye a través de los tejidos y, finalmente, regresa al corazón.
Los seres humanos tienen un corazón de cuatro cámaras que bombea sangre a través del siguiente esquema de doble circulación . La sangre pobre en oxígeno ingresa al corazón por la aurícula derecha antes de fluir hacia el ventrículo derecho . Desde allí, se bombea a las arterias pulmonares que conducen a los pulmones. La sangre se oxigena en los pulmones y regresa al corazón a través de las venas pulmonares antes de ingresar a la aurícula izquierda. La sangre rica en oxígeno luego fluye hacia el ventrículo izquierdo, donde se bombea hacia la aorta y luego a todos los tejidos del cuerpo, donde descarga su oxígeno y recoge dióxido de carbono. Esta sangre pobre en oxígeno se lleva de regreso a la aurícula derecha del corazón para completar el circuito.
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