Sistema cardiovascular humano - corazón y vasos sanguíneos

Sistema cardiovascular humano - corazón y vasos sanguíneos

El Sistema cardiovascular humano es el sistema de órganos que transporta sangre a través de los vasos hacia y desde todas las partes del cuerpo, transportando nutrientes y oxígeno a los tejidos y eliminando dióxido de carbono y otros desechos.

Es un sistema tubular cerrado en el que la sangre es impulsada por un corazón muscular. Dos circuitos, el pulmonar y el sistémico, consisten en componentes arteriales, capilares y venosos.

La función primaria del corazón es servir como una bomba muscular que propulsa la sangre hacia y desde los vasos hacia y desde todas las partes del cuerpo.

Las arterias, que reciben esta sangre a alta presión y velocidad y la conducen por todo el cuerpo, tienen paredes gruesas que están compuestas de tejido fibroso elástico y células musculares.

El árbol arterial, el sistema de ramificación de las arterias, termina en vasos musculares cortos y estrechos llamados arteriolas, de los cuales la sangre entra en tubos endoteliales simples (es decir, tubos formados de células endoteliales o de revestimiento) conocidos como capilares.

Estos capilares finos y microscópicos son permeables a nutrientes vitales celulares y productos de desecho que reciben y distribuyen.

De los capilares, la sangre, ahora agotada de oxígeno y cargada de residuos, se mueve más lentamente y bajo presión baja, entra en pequeños vasos llamados vénulas que convergen para formar venas, guiando finalmente la sangre en su camino de regreso al corazón.

Este artículo describe la estructura y función del corazón y los vasos sanguíneos y las tecnologías que se utilizan para evaluar y controlar la salud de estos componentes fundamentales del sistema cardiovascular humano.

Para una discusión de las enfermedades que afectan el corazón y los vasos sanguíneos, vea el artículo enfermedad cardiovascular.

Para un tratamiento completo de la composición y la función fisiológica de la sangre, ver sangre, y para obtener más información sobre las enfermedades de la sangre, ver enfermedad de la sangre.

Para más información sobre el sistema circulatorio humano, vea la circulación sistémica y la circulación pulmonar, y para más información sobre la función cardiovascular y circulatoria en otros organismos vivos, vea la circulación.



El corazón


Forma y ubicación del corazón



El corazón adulto humano es normalmente ligeramente más grande que un puño cerrado con dimensiones medias de aproximadamente 13 × 9 × 6 centímetros (5 × 3.5 × 2.5 pulgadas) y pesando aproximadamente 10.5 onzas (300 gramos).

Es de forma cónica, con la base ancha dirigida hacia arriba y hacia la derecha y el vértice apuntando hacia abajo y hacia la izquierda.

Se localiza en la cavidad torácica, detrás del esternón, frente a la tráquea, el esófago y la aorta descendente, entre los pulmones y por encima del diafragma (la división muscular entre el tórax y Cavidades abdominales). Cerca de dos tercios del corazón se encuentra a la izquierda de la línea media.

Pericardio



El corazón está suspendido en su propio saco membranoso, el pericardio. La porción externa fuerte del saco, o pericardio fibroso, está firmemente unida al diafragma debajo, a la pleura mediastinal en el lado, y al esternón al frente.

Se mezcla gradualmente con los revestimientos de la vena cava superior y las arterias y venas pulmonares (pulmonares) que conducen hacia y desde el corazón.

(El espacio entre los pulmones, el mediastino, está bordeado por la pleura mediastínica, una continuación de la membrana que recubre el tórax y la vena cava superior es el canal principal de la sangre venosa del pecho, los brazos, el cuello y la cabeza).

Una membrana lisa, serosa (que exuda la humedad) cubre el pericardio fibroso, luego se curva hacia atrás y cubre el corazón. La porción de membrana que recubre el pericardio fibroso se conoce como la capa serosa parietal (pericardio parietal), que cubre el corazón como la capa serosa visceral (pericardio visceral o epicardio).

Las dos capas de membrana serosa se separan normalmente sólo por 10 a 15 mililitros (0,6 a 0,9 pulgadas cúbicas) de líquido pericárdico, que es secretado por las membranas serosas. El pequeño espacio creado por la separación se llama cavidad pericárdica.

El líquido pericárdico lubrica las dos membranas con cada latido del corazón mientras sus superficies se deslizan una sobre la otra. El líquido se filtra en el espacio pericárdico a través de la pericardia visceral y parietal.



Cámaras del corazón



El corazón está dividido por septos, o particiones, en mitades derecha e izquierda, y cada mitad se subdivide en dos cámaras. Las cámaras superiores, las aurículas, están separadas por un tabique conocido como el tabique interauricular; Las cámaras inferiores, los ventrículos, están separados por el septo interventricular.

Las aurículas reciben sangre de varias partes del cuerpo y la pasan a los ventrículos. Los ventrículos, a su vez, bombean sangre a los pulmones y al resto del cuerpo.

La aurícula derecha, o parte superior derecha del corazón, es una cámara de paredes delgadas que recibe sangre de todos los tejidos excepto los pulmones.

Tres venas se vacían en la aurícula derecha, las venas cava superior e inferior, trayendo sangre de las partes superior e inferior del cuerpo, respectivamente, y el seno coronario, drenando la sangre del corazón mismo.

La sangre fluye desde la aurícula derecha hasta el ventrículo derecho. El ventrículo derecho, la porción inferior derecha del corazón, es la cámara desde la cual la arteria pulmonar lleva la sangre a los pulmones.

La aurícula izquierda, la parte superior izquierda del corazón, es ligeramente más pequeña que la aurícula derecha y tiene una pared más gruesa.

La aurícula izquierda recibe las cuatro venas pulmonares, que aportan sangre oxigenada de los pulmones. La sangre fluye de la aurícula izquierda hacia el ventrículo izquierdo.

El ventrículo izquierdo, la parte inferior izquierda del corazón, tiene paredes tres veces más gruesas que las del ventrículo derecho. La sangre es forzada de esta cámara a través de la aorta a todas las partes del cuerpo excepto los pulmones.

Superficie externa del corazón



Las ranuras poco profundas llamadas los surcos interventriculares, que contienen vasos sanguíneos, marcan la separación entre los ventrículos en las superficies delantera y trasera del corazón. Hay dos ranuras en la superficie externa del corazón.

Una, la ranura atrioventricular, está a lo largo de la línea donde se encuentran la aurícula derecha y el ventrículo derecho; Contiene una rama de la arteria coronaria derecha (las arterias coronarias entregan sangre al músculo cardíaco).

El otro, el surco interventricular anterior, discurre a lo largo de la línea entre los ventrículos derecho e izquierdo y contiene una rama de la arteria coronaria izquierda.

En el lado posterior de la superficie del corazón, una ranura llamada sulco longitudinal posterior marca la división entre los ventrículos derecho e izquierdo; Contiene otra rama de una arteria coronaria. Un cuarto surco, entre la aurícula izquierda y el ventrículo, sostiene el seno coronario, un canal para la sangre venosa.

Origen y desarrollo



En el embrión, la formación del corazón comienza en la región faríngea, o garganta. La primera indicación visible del corazón embrionario se produce en el mesodermo indiferenciado, el centro de las tres capas primarias en el embrión, como espesamiento de las células invasoras.

Posteriormente se forma un tubo endocárdico (revestimiento) de células aplanadas que continúa diferenciándose hasta que surge un tubo joven con extremos anterior y posterior bifurcados.

A medida que la diferenciación y el progreso del crecimiento, este tubo primitivo empieza a plegarse sobre sí mismo, y constricciones a lo largo de su longitud producir cuatro cámaras primarias.

Éstos se llaman, de posterior a anterior, el venus del seno, la aurícula, el ventrículo, y el truncus arteriosus. La curvatura característica del tubo hace que el ventrículo oscile primero hacia la derecha y luego detrás de la aurícula, llegando el tronco entre las dilataciones laterales de la aurícula.

Es en esta etapa de desarrollo y crecimiento que empiezan las primeras pulsaciones de actividad cardíaca.

Los cojines endocárdicos (espesamiento local del endocardio o revestimiento del corazón) "pellizcan" la única abertura entre la aurícula y el ventrículo en dos porciones, formando así dos aberturas.

Estos cojines son también responsables de la formación de las dos válvulas atrioventriculares (las válvulas entre las aurículas y los ventrículos), que regulan la dirección del flujo sanguíneo a través del corazón.

El atrio se separa en mitades derecha e izquierda primero por una partición primaria con una perforación y luego por una división secundaria, que también tiene una abertura grande, llamada el foramen oval, en su parte inferior.

A pesar de que las dos aberturas no coinciden en su posición, la sangre sigue pasando, desde la aurícula derecha a la izquierda.

Al nacer, el aumento de la presión arterial en la aurícula izquierda obliga a la partición primaria contra la secundaria, de modo que las dos aberturas se bloquean y las aurículas se separan por completo. Las dos particiones eventualmente se funden.

El ventrículo se divide parcialmente en dos cámaras por una indentación de miocardio (músculo del corazón) en su punta.

Esta partición en desarrollo es en gran parte muscular y se complementa con tejido conjuntivo membranoso que se desarrolla en conjunción con la subdivisión del tronco arterioso por una división en espiral en dos canales, uno para la circulación sistémica y otro para la pulmonar (la aorta y la arteria pulmonar respectivamente).

En este momento, el corazón gira en el sentido de las agujas del reloj y hacia la izquierda para que resida en el tórax izquierdo, con las cámaras izquierdas posteriores y las cámaras derechas anteriores.

La mayor parte de la sangre que pasa por el lado derecho del corazón en el feto es devuelta a la circulación sistémica por el conducto arterioso, un vaso que conecta la arteria pulmonar y la aorta.

Al nacer este conducto se cierra por una violenta contracción de su pared muscular. Posteriormente, la sangre en el lado derecho del corazón es conducida a través de las arterias pulmonares hacia los pulmones para oxigenación y devuelta al lado izquierdo del corazón para su expulsión hacia la circulación sistémica.

Un surco mediano distinto en el ápice de los ventrículos marca la subdivisión externa del ventrículo en las cámaras derecha e izquierda.

Estructura y función


Válvulas del corazón



Para prevenir el reflujo de sangre, el corazón está equipado con válvulas que permiten que la sangre fluya en una sola dirección.

Existen dos tipos de válvulas ubicadas en el corazón: las válvulas atrioventriculares (tricúspide y mitral) y las válvulas semilunares (pulmonar y aórtica).

Las válvulas atrioventriculares son estructuras finas y foliares situadas entre las aurículas y los ventrículos.

La apertura auriculoventricular derecha está protegida por la válvula tricúspide, llamada así porque consta de tres cúspides de forma irregular o solapas.

Los folíolos consisten esencialmente en pliegues de endocardio (la membrana que recubre el corazón) reforzados con una lámina plana de tejido conectivo denso. En la base de las láminas, la placa plana de soporte medio se hace continua con la del tejido conectivo denso de la cresta que rodea las aberturas.

Los cordones tendinosos de tejido denso (cordones tendinosos) cubiertos por el endocardio delgado se extienden desde los músculos papilares del pezón para conectarse con la superficie ventricular de la capa media de soporte de cada folíolo.

Las cuerdas tendinosas y los músculos papilares de los que se originan limitan el grado en que las porciones de las válvulas cerca de su margen libre pueden volar hacia las aurículas.

La abertura auriculoventricular izquierda está protegida por la válvula mitral, o bicúspide, así llamada porque consta de dos solapas.

La válvula mitral está unida de la misma manera que el tricúspide, pero es más fuerte y más gruesa porque el ventrículo izquierdo es por naturaleza una bomba más potente que trabaja bajo alta presión.

La sangre se propulsa a través de las válvulas tricúspide y mitral, mientras que las aurículas se contraen. Cuando los ventrículos se contraen, la sangre es forzada hacia atrás, pasando entre las solapas y las paredes de los ventrículos.

Las solapas son así empujadas hacia arriba hasta que se encuentran y se unen, formando una partición completa entre las aurículas y los ventrículos. Las aletas expandidas de las válvulas son restringidas por las cuerdas tendinosas y los músculos papilares se abren hacia las aurículas.

Las válvulas semilunares son estructuras tipo bolsillo unidas en el punto en el que la arteria pulmonar y la aorta abandonan los ventrículos. La válvula pulmonar protege el orificio entre el ventrículo derecho y la arteria pulmonar.

La válvula aórtica protege el orificio entre el ventrículo izquierdo y la aorta. Los tres folíolos de la aorta semilunar y dos foliolos de las válvulas pulmonares son más delgados que los de las válvulas atrioventriculares, pero son de la misma construcción general, con la excepción de que no poseen cordones tendinosos.

El cierre de las válvulas cardíacas se asocia con un sonido audible, llamado el latido del corazón.

El primer sonido se produce cuando las válvulas mitral y tricúspide cierran, la segunda cuando se cierran las válvulas semilunares pulmonares y aórticas.

Estos sonidos característicos del corazón se han encontrado para ser causados ​​por la vibración de las paredes del corazón y de los vasos principales alrededor del corazón.

El primer sonido cardíaco de baja frecuencia se escucha cuando los ventrículos se contraen, causando un súbito reflujo de sangre que cierra las válvulas y hace que se vuelquen. La elasticidad de las válvulas provoca entonces que la sangre rebote hacia atrás en cada ventrículo respectivo.

Este efecto fija las paredes de los ventrículos en vibración, y las vibraciones se alejan de las válvulas. Cuando las vibraciones llegan a la pared torácica donde la pared está en contacto con el corazón, se crean ondas sonoras que se pueden escuchar con ayuda de un estetoscopio.

El segundo sonido cardíaco es el resultado de las vibraciones que se forman en las paredes de la arteria pulmonar, la aorta y, en menor medida, los ventrículos, ya que la sangre reverbera de un lado a otro entre las paredes de las arterias y las válvulas después del pulmón y Las válvulas semilunares aórticas cierran repentinamente.

Estas vibraciones se oyen entonces como un sonido de alta frecuencia, ya que la pared torácica transforma las vibraciones en ondas sonoras.

El primer sonido del corazón es seguido después de una breve pausa por el segundo. Una pausa aproximadamente dos veces más larga se produce entre el segundo sonido y el comienzo del siguiente ciclo. La apertura de las válvulas es silenciosa.

Pared del corazón



La pared del corazón se compone de tres capas distintas: el epicardio (capa externa), el miocardio (capa media) y el endocardio (capa interna). Los vasos coronarios que suministran sangre arterial al corazón penetran en el epicardio antes de entrar en el miocardio. Esta capa externa, o pericardio visceral, consiste en una superficie de células epiteliales aplastadas (que cubren) que descansan sobre el tejido conectivo.

La capa miocárdica contiene los elementos contráctiles del corazón. Los haces de fibras musculares estriadas presentes en el miocardio están dispuestos en un patrón de ramificación y producen un tipo de movimiento que retorcera que exprime eficientemente la sangre del corazón con cada latido.

El espesor del miocardio varía según la presión generada para mover la sangre a su destino. El miocardio del ventrículo izquierdo, que debe conducir la sangre a la circulación sistémica, es, por lo tanto, más espeso; El miocardio del ventrículo derecho, que propulsa la sangre a los pulmones, es moderadamente engrosado, mientras que las paredes auriculares son relativamente delgadas.

Corazón: fibras musculares en la pared del corazón

Corazón: fibras musculares en la pared del corazón
Fibras musculares estriadas en la pared del corazón. El corazón está compuesto de células del músculo cardíaco.

El componente del miocardio que causa la contracción consiste en fibras musculares que se componen de células del músculo cardíaco. Cada célula contiene fibras más pequeñas conocidas como miofibrillas que alojan unidades contráctiles altamente organizadas llamadas sarcómeros.

La función mecánica que surge de los sarcómeros es producida por proteínas contráctiles específicas conocidas como actina y miosina (o filamentos finos y gruesos, respectivamente).

El sarcómero, que se encuentra entre dos líneas Z (o discos Z) en una fibra muscular, contiene dos poblaciones de filamentos de actina que se proyectan desde líneas Z opuestas de manera antiparalela y se organizan alrededor de filamentos gruesos de miosina.

A medida que la actina se desliza a lo largo de puentes transversales que se proyectan desde filamentos de miosina a intervalos regulares, cada miosina se pone en contacto con un filamento de miosina adyacente. Este proceso acorta la fibra muscular y provoca la contracción (ver músculo).

La interacción entre actina y miosina está regulada por una variedad de procesos biológicos que están generalmente relacionados con la concentración de calcio dentro de la célula.

El proceso de la actina deslizándose sobre la miosina requiere grandes cantidades de calcio y energía. Mientras que la maquinaria contráctil ocupa alrededor del 70 por ciento del volumen de las células cardíacas, las mitocondrias ocupan alrededor del 25 por ciento y proporcionan la energía necesaria para la contracción.

Para facilitar la energía y la conductancia del calcio en las células del músculo cardiaco, las uniones únicas llamadas discos intercalados (uniones gap) unen las células y definen sus bordes.

Los discos intercalados son el portal principal para la comunicación célula-a-célula cardíaca, que se requiere para la contracción coordinada del músculo y el mantenimiento de la circulación.

Formar la superficie interna de la pared del miocardio es un forro delgado llamado endocardio. Esta capa reúne las cavidades del corazón, cubre las válvulas y los músculos pequeños asociados con la apertura y cierre de las válvulas, y es continua con la membrana de revestimiento de los grandes vasos sanguíneos.

Suministro de sangre al corazón



Debido al revestimiento estanco del corazón (el endocardio) y el grosor del miocardio, el corazón no puede depender de la sangre contenida en sus propias cámaras para el oxígeno y el alimento. Posee un sistema vascular propio, denominado sistema arterial coronario.

En la distribución más común, ésta comprende dos arterias coronarias principales, la derecha y la izquierda; Normalmente, la arteria coronaria izquierda se divide poco después de su origen en dos ramas principales, llamadas las arterias coronarias circunflejo y descendente anterior izquierda.

Las arterias coronarias derecha, descendente anterior izquierda y circunfleja izquierda tienen muchas ramas y tienen casi la misma importancia. Por lo tanto, comúnmente se dice que son tres principales arterias coronarias funcionales en lugar de dos.

Las arterias coronarias derecha e izquierda se originan de los senos aórticos derecho e izquierdo (los senos de Valsalva), que son protuberancias en el origen de la aorta ascendente inmediatamente más allá o distal de la válvula aórtica.

El ostium o apertura de la arteria coronaria derecha está en el seno aórtico derecho y el de la arteria coronaria izquierda está en el seno aórtico izquierdo, justo por encima del anillo valvular aórtico.

También hay un seno no coronario de Valsalva, que se encuentra a la izquierda y posteriormente en el origen de la aorta ascendente.

El sistema arterial coronario izquierdo es más importante que el derecho porque suministra sangre al ventrículo izquierdo más grande y la dimensión del óstio coronario izquierdo es mayor que la del derecho.

La arteria coronaria derecha tiene un diámetro de lumen de aproximadamente 2,5 milímetros o más.

Suministra el conducto de salida del ventrículo derecho, el nódulo sinoauricular (el marcapasos principal del corazón), el nódulo auriculoventricular y la mayor parte del ventrículo derecho, con ramas que se extienden hacia el septo interventricular y se unen con las ramas arteriolares de la arteria coronaria izquierda más O menos donde se unen los dos ventrículos.

El tronco principal de la arteria coronaria izquierda tiene un diámetro luminal que a menudo supera los 4,5 milímetros y es uno de los vasos más cortos e importantes del cuerpo. Por lo general, tiene entre 1 y 2 centímetros de longitud, pero puede tener una longitud de sólo 2 milímetros antes de dividir.

A veces la arteria coronaria izquierda principal puede faltar realmente, con el ostium coronario izquierdo que tiene dos aberturas separadas para las arterias descendentes anteriores izquierdas y circunferentes izquierdas.

La arteria coronaria izquierda principal se divide en sus dos ramas, la anterior descendente y la circunfleja, mientras que todavía en el espacio entre la aorta y la arteria pulmonar.

La arteria coronaria descendente anterior se inicia generalmente como una continuación de la arteria coronaria izquierda y su tamaño, longitud y distribución son factores clave en el equilibrio del suministro de sangre al ventrículo izquierdo y al septo interventricular.

Hay muchas ramas de la arteria descendente anterior izquierda; La primera y usualmente la mayor rama septal es importante debido a su papel prominente en el suministro de sangre al tabique.

La arteria circunfleja izquierda deja la arteria coronaria izquierda para correr posteriormente a lo largo de la ranura auriculoventricular. Se divide poco después de su origen en una rama auricular y una rama marginal obtusa.

La rama anterior tiene a veces una rama al nódulo sinoatrial (suministrada más generalmente de la arteria coronaria derecha). El vaso marginal obtuso suministra la pared ventricular izquierda posterior en la dirección del ápice.

La sangre venosa del corazón se lleva a través de las venas, que por lo general acompañan a la distribución de las arterias distales.

Estas venas cardíacas, sin embargo, avanzan hacia las ranuras atrioventriculares anterior y posteriormente para formar el seno venoso coronario, que se abre en la aurícula derecha.

Además de estos canales anatómicos y venosos anatómicos identificables, el intercambio nutricional casi ciertamente tiene lugar entre las capas del músculo endocárdico ventricular y la sangre en la cavidad de los ventrículos.

Esto es de menor importancia y probablemente sea un sistema adaptativo en situaciones de patología del músculo cardiaco.

Latido del corazón


Regulación del latido del corazón



El batir regular del corazón se consigue como resultado de la ritmicidad inherente del músculo cardíaco; No hay nervios dentro del corazón, y no hay mecanismos reguladores externos que sean necesarios para estimular el músculo a contraerse rítmicamente.

Que estas contracciones rítmicas se originan en el músculo cardíaco puede ser corroborada observando el desarrollo cardíaco en el embrión (ver arriba); Las pulsaciones cardiacas comienzan antes del desarrollo adecuado de las fibras nerviosas.

Además, se puede demostrar en el laboratorio que incluso fragmentos de músculo cardíaco en el cultivo de tejidos continúan contratándose rítmicamente. Además, no hay gradación en el grado de contracción de las fibras musculares del corazón, como cabría esperar si estuvieran principalmente bajo control nervioso.

Sin embargo, la mera posesión de esta capacidad intrínseca no es suficiente para permitir que el corazón funcione eficientemente.

La función adecuada requiere coordinación, que es mantenida por un elaborado sistema de conducción dentro del corazón que consiste principalmente de dos pequeñas masas especializadas de tejido, o nodos, de los cuales se originan impulsos, y de conductos nerviosos para la transmisión de impulsos, con ramas terminales que se extienden A la superficie interna de los ventrículos.

Las contracciones cardíacas rítmicas se originan con un impulso eléctrico que viaja desde la parte superior del corazón en la aurícula hasta el fondo del corazón en los ventrículos. El impulso se propaga como una onda que viaja de célula a célula.

Los canales de proteínas sensibles a la tensión en la superficie del sarcolemma, la membrana que rodea la fibra muscular, soportan el flujo de corriente en relación con el flujo de iones específicos (canales específicos de iones).

Estos canales sensibles al voltaje se abren y cierran en función de la tensión que se detecta en el lado exterior y en el lado interior (denominados "a través de la membrana" o transmembrana) del sarcolemma, entre los cuales existe una diferencia de potencial eléctrico.

Un gradiente de potencial eléctrico se crea por un exceso de iones negativos inmediatamente dentro del sarcolema y un exceso igual de iones positivos en el exterior del sarcolemma (una etapa conocida como el potencial de reposo).

Cuando un impulso nervioso estimula la apertura de los canales de iones, los iones positivos fluyen hacia la célula y provocan la despolarización, lo que conduce a la contracción de las células musculares.

Bajo condiciones de reposo la célula del corazón es principalmente permeable sólo a los iones de potasio cargados positivamente, que se escapan lentamente en la célula.

En las células de marcapasos especializadas, que se encuentran en el nódulo sinoauricular, el potencial de reposo negativo desciende rítmicamente hacia el potencial umbral positivo.

Cuando se supera el potencial de umbral, se desencadena la despolarización de la célula y hay una abertura de canales iónicos que transportan sodio y calcio dentro de la célula.

Este aumento repentino en el potencial de la membrana cardiaca se transmite de célula a célula, creando una onda de despolarización que representa funcionalmente la señal de excitación del corazón.

La propagación de la señal progresa rápidamente hacia abajo del tejido de conducción a través de células auriculares especializadas, el nódulo auriculoventricular y los haces de His y células de Purkinje y es seguida por una dispersión más lenta de la señal en las células del músculo ventricular.

La tasa de despolarización espontánea es un determinante importante de la frecuencia cardíaca.

Tanto los mecanismos de excitación como los de propagación son sensibles a alteraciones en la concentración de iones del fluido extracelular e intracelular, así como fármacos que pueden alterar los portadores o canales asociados con estos iones.

Después del evento de despolarización inicial en las células del músculo cardiaco, hay una secuencia de aberturas y cierres de canales específicos que finalmente resultan en un retorno al potencial transmembrana en reposo.

Esta interacción altamente orquestada de diferentes canales sensibles a voltaje, y los cambios resultantes en el voltaje transmembrana, se denomina potencial de acción cardíaco.

El evento de despolarización en la célula del músculo cardíaco también abre un canal de calcio, permitiendo que el calcio entre en el miocardio.

El calcio es un efector importante del acoplamiento entre la despolarización cardíaca (excitación) y la contracción cardíaca (llamada "acoplamiento excitación-contracción").

Bajo circunstancias normales, la concentración libre de iones de calcio en la célula del músculo cardíaco es muy baja.

Esta baja concentración se mantiene por la presencia de un sistema de membrana interno llamado retículo sarcoplasmático que secuestra los iones de calcio.

Tras la excitación y la despolarización de la célula, el canal de calcio se abre y admite una pequeña cantidad de calcio asociada con el cambio en el potencial de membrana.

Esta pequeña cantidad de calcio estimula la liberación de calcio adicional de los canales sensibles al calcio en el retículo sarcoplásmico, haciendo que la concentración de calcio celular aumente casi 100 veces.

Cuando el corazón se repolariza, el retículo sarcoplasmático reabsorbe el exceso de calcio, y la concentración de calcio celular regresa a su nivel anteriormente bajo, dejando que el músculo cardíaco se relaje.

La reabsorción del calcio celular por el retículo sarcoplásmico es importante porque impide el desarrollo de la tensión muscular. En el estado de reposo, dos proteínas, troponina y tropomiosina, se unen a las moléculas de actina e inhiben la interacción entre actina y miosina, bloqueando así la contracción muscular.

Cuando la concentración de calcio aumenta durante la despolarización, cambia la conformación de la troponina y la tropomiosina, y la actina es capaz de asociarse con la miosina. Cuando el calcio es retomado por el retículo sarcoplasmático, la célula miocárdica se relaja.

Los factores que controlan el aumento y la caída de las concentraciones de calcio en la célula del músculo cardíaco tienen efectos profundos sobre la función cardíaca.

Electrocardiograma



El impulso eléctrico que se genera por cada despolarización del corazón se puede caracterizar y examinar con el uso de un electrocardiograma. Desde un punto de vista clínico, el electrocardiograma se ha vuelto útil como mecanismo de diagnóstico de la enfermedad cardíaca.

El circuito del electrocardiograma permite la detección de pequeños cambios en el voltaje que se producen rítmicamente con la excitación cardiaca. Se descubrió a principios del siglo 20 que estos cambios podrían ser evaluados por cables (cables) que se colocaron en el pecho, los brazos y las piernas.

Las posibles diferencias entre los diferentes conjuntos de conductores se examinan a lo largo del ciclo cardíaco. En última instancia, la lectura del electrocardiograma describe la activación eléctrica del corazón.

Cuando una onda de despolarización pasa sobre las aurículas, el impulso se registra como la onda P. A medida que continúa a través de los ventrículos, se registra como el complejo QRS. Las corrientes generadas a medida que los ventrículos se recuperan del estado de despolarización producen la onda T.

Este proceso de repolarización ocurre en el músculo de los ventrículos aproximadamente 0,25 segundos después de la despolarización. Por lo tanto, hay ondas de despolarización y de repolarización representadas en el electrocardiograma.

Las aurículas repolarizan al mismo tiempo que los ventrículos despolarizan; Sin embargo, la onda de repolarización auricular está oscurecida por la onda QRS más grande. El momento relativo, el tamaño y la dirección de estas ondas son información de diagnóstico importante en la evaluación de la función eléctrica cardíaca y la enfermedad cardíaca.

Control nervioso del corazón



El control nervioso del corazón se mantiene por las fibras parasimpáticas en el nervio vago (parasimpático) y por los nervios simpáticos. El nervio vago es el inhibidor cardíaco, y los nervios simpáticos son los excitadores cardíacos.

La estimulación del nervio vago deprime la tasa de formación de impulsos y la contractilidad auricular y por lo tanto reduce el gasto cardíaco y disminuye la velocidad del corazón.

La estimulación parasimpática también puede producir diversos grados de alteración de la formación de impulsos o bloqueo cardíaco en las enfermedades del corazón. La estimulación de los nervios simpáticos aumenta la contractilidad tanto de la aurícula como de los ventrículos.

El ciclo cardíaco se define como el tiempo desde el final de una contracción del corazón hasta el final de la contracción posterior y consiste en un período de relajación llamado diástole seguido de un período de contracción llamado sístole.

Durante todo el ciclo, la presión se mantiene en las arterias; Sin embargo, esta presión varía durante los dos períodos, siendo la presión diastólica normal de 60 a 80 milímetros de mercurio y la presión sistólica normal de 90 a 120 milímetros de mercurio.

Los vasos sanguíneos


Debido a la necesidad del desarrollo temprano de un sistema de transporte dentro del embrión, los órganos del sistema vascular están entre los primeros en aparecer y asumir su función funcional. De hecho, este sistema se establece en su forma básica en la cuarta semana de vida embrionaria.

Alrededor del día 18 de gestación, las células comienzan a agruparse entre la piel externa (ectodermo) y la piel interna (endodermo) del embrión.

Estas células se reorganizan pronto para que las más periféricas se unan para formar una lámina continua aplanada que encierra más células colocadas centralmente; Estas células permanecen suspendidas en un medio fluido como células sanguíneas primitivas. Los tubos se expanden y se unen para formar una red; Aparecen así los vasos sanguíneos primitivos.

En un circuito a través del sistema cardiovascular, los glóbulos rojos transportan el oxígeno de los pulmones a los tejidos corporales y transportan el dióxido de carbono de los tejidos del cuerpo a los pulmones.

Los vasos sanguíneos consisten en un sistema cerrado de tubos que transportan la sangre a todas las partes del cuerpo y de vuelta al corazón. Como en cualquier sistema biológico, la estructura y la función de los vasos están tan estrechamente relacionadas que no se puede discutir sin que se tengan en cuenta las otras.

Las arterias transportan la sangre a los tejidos del cuerpo bajo alta presión, que se ejerce por la acción de bombeo del corazón.

El corazón fuerza la sangre a estos tubos elásticos, que retroceden, enviando sangre en ondas pulsantes. Por lo tanto, es imperativo que los vasos posean paredes fuertes y elásticos para garantizar un flujo sanguíneo rápido y eficiente a los tejidos.

La pared de una arteria consta de tres capas. La túnica íntima, la capa más interna, consiste en una superficie interna de endotelio liso cubierta por una superficie de tejidos elásticos.

La túnica media, o capa media, es más gruesa en las arterias, particularmente en las grandes arterias, y consiste en células de músculo liso entremezcladas con fibras elásticas. Las células musculares y las fibras elásticas rodean el vaso.

En vasos más grandes la túnica media está compuesta principalmente de fibras elásticas. A medida que las arterias se hacen más pequeñas, el número de fibras elásticas disminuye mientras que el número de fibras de músculo liso aumenta.

La túnica adventicia, la capa más externa, es la más fuerte de las tres capas. Se compone de fibras colágenas y elásticas. (El colágeno es una proteína del tejido conectivo).

La túnica adventicia proporciona una barrera limitante, protegiendo al buque de la sobreexpansión. También es característico de esta capa la presencia de pequeños vasos sanguíneos llamados vasa vasorum que abastecen las paredes de arterias y venas más grandes.

Por el contrario, las capas interna y media se nutren por la difusión de la sangre a medida que se transporta. La pared más gruesa y elástica de las arterias les permite expandirse con el pulso y recuperar su tamaño original.

La transición de arteria a arteriole es gradual, marcada por un adelgazamiento progresivo de la pared del vaso y una disminución en el tamaño del lumen, o paso.

En las arteriolas, la túnica íntima sigue presente como un revestimiento cubierto por una capa de finas fibras longitudinales; Sin embargo, la túnica media ya no contiene fibras elásticas y está compuesta sólo por una sola capa de fibras de músculo liso circular o espiral. La túnica adventicia consta de elementos del tejido conectivo.

Las pequeñas arterias y arteriolas actúan como válvulas de control a través de las cuales se libera sangre en los capilares. La pared muscular fuerte es capaz de cerrar el paso o de permitir que se expanda hasta varias veces su tamaño normal, alterando así enormemente el flujo de sangre a los capilares.

El flujo de sangre es por este dispositivo dirigido a los tejidos que lo requieren más.

A medida que las arteriolas se hacen más pequeñas, las tres capas se vuelven cada vez menos definidas, con las arteriolas más pequeñas que consisten en poco más que endotelio, o revestimiento, rodeadas por una capa de músculo liso.

Los túbulos capilares microscópicos consisten en una sola capa de endotelio que es una continuación de las células de revestimiento más internas de las arterias y venas.

A medida que los capilares convergen, se forman pequeñas vénulas cuya función es recoger la sangre de los lechos capilares (es decir, las redes de capilares). Las vénulas consisten en un tubo endotelial soportado por una pequeña cantidad de tejido colágeno y, en las vénulas mayores, por unas pocas fibras de músculo liso.

A medida que las vénulas continúan aumentando de tamaño, comienzan a exhibir una estructura de pared que es característica de las arterias, aunque son mucho más delgadas.

En las venas, que funcionan para conducir la sangre de los tejidos periféricos al corazón, un revestimiento endotelial está rodeado por la túnica media, que contiene menos músculo y tejido elástico de lo que se encuentra en la pared arterial.

La capa más externa, la túnica adventicia, está compuesta principalmente de tejido conectivo. La presión arterial en estos vasos es extremadamente baja en comparación con la del sistema arterial, y la sangre debe salir a una presión aún más baja.

Esto crea la necesidad de un mecanismo especial para mantener la sangre en movimiento en su regreso al corazón.

Para lograr esto, muchas venas poseen un sistema único de válvulas. Estas válvulas, formadas por pliegues semilunares en la íntima de la túnica, están presentes en pares y sirven para dirigir el flujo de sangre al corazón, particularmente en una dirección ascendente.

A medida que la sangre fluye hacia el corazón, las aletas de las válvulas se aplanan contra la pared de la vena; Entonces se agitan para bloquear la abertura cuando la presión de la sangre y de los tejidos circundantes llena el bolsillo de la válvula. Estas válvulas son más abundantes en las venas de las extremidades que en cualquier otra parte del cuerpo.

Las venas son más distensibles que las arterias, y sus paredes están construidas para permitirles expandirse o contraerse. Una función principal de su contractilidad parece ser disminuir la capacidad del sistema cardiovascular por constricción de los vasos periféricos en respuesta a la incapacidad del corazón para bombear sangre suficiente.

Las venas tienden a seguir un curso paralelo al de las arterias pero están presentes en mayor número.

Sus canales son más grandes que los de las arterias, y sus paredes son más delgadas. Alrededor del 60 por ciento del volumen sanguíneo está en la circulación sistémica, y el 40 por ciento está normalmente presente en las venas.

El circuito pulmonar consiste en el ventrículo derecho; La arteria pulmonar saliente y sus ramas; Las arteriolas, capilares y vénulas de los pulmones; Y las venas pulmonares que se vacían en el atrio izquierdo.

El tronco pulmonar, el tronco común de las arterias pulmonares, surge de la superficie superior del ventrículo derecho y se extiende de cuatro a cinco centímetros más allá de este origen antes de dividirse en las arterias pulmonares derecha e izquierda que suministran los pulmones.

La válvula pulmonar, que tiene dos foliolos, o cúspides, protege la abertura entre el ventrículo derecho y el tronco pulmonar. El tronco es relativamente delgado para una arteria, con paredes aproximadamente el doble del espesor de la vena cava y un tercio de la de la aorta.

Las arterias pulmonares derecha e izquierda son cortas pero poseen un diámetro relativamente grande. Las paredes son distensibles, permitiendo a los vasos acomodar el volumen sistólico del ventrículo derecho, que es una función necesaria igual a la del ventrículo izquierdo.

El tronco pulmonar pasa diagonalmente hacia arriba a la izquierda a través de la vía de la aorta. Entre la quinta y la sexta vértebras torácicas (aproximadamente a la altura del fondo del esternón), el tronco se divide en dos ramas-las arterias pulmonares derecha e izquierda que entran en los pulmones.

Después de entrar en los pulmones, las ramas pasan por un proceso de subdivisión, siendo las ramas finales capilares. Los capilares que rodean los sacos aéreos (alvéolos) de los pulmones recogen oxígeno y liberan dióxido de carbono.

Los capilares que llevan sangre oxigenada unen vasos cada vez más grandes hasta llegar a las venas pulmonares, que transportan sangre oxigenada de los pulmones a la aurícula izquierda del corazón.

Las arterias


La aorta y sus ramas principales

La aorta es el vaso más grande del circuito sistémico, procedente del ventrículo izquierdo. Se dice comúnmente que tiene tres regiones: la aorta ascendente, el arco de la aorta, y la aorta descendente; Este último puede subdividirse en la aorta torácica y abdominal.

Originarios de la porción ascendente de la aorta están las arterias coronarias derecha e izquierda, que suministran al corazón sangre oxigenada.

La ramificación del arco de la aorta son tres grandes arterias llamadas, en orden de origen del corazón, la innominada, la carótida común izquierda y la subclavia izquierda. Estas tres ramas proveen la cabeza, el cuello y los brazos con sangre oxigenada.

A medida que la arteria innominada (a veces denominada braquiocefálica) viaja hacia arriba hacia la clavícula o clavícula, se divide en las arterias carótida común derecha y subclavia derecha.

Las dos arterias carótidas comunes, una derivada de la innominada y la otra directamente de la aorta, se extienden de manera paralela a ambos lados del cuello hasta la parte superior del cartílago tiroideo (el cartílago principal en la caja de la voz, o laringe) , Donde se dividen, cada uno para convertirse en una arteria carótida interna y externa.

Las arterias carótidas externas desprenden ramas que suministran gran parte de la cabeza y el cuello, mientras que las carótidas internas son responsables de suministrar la parte delantera del cerebro, el ojo y sus apéndices y la frente y la nariz.

Las dos arterias vertebrales, una que surge como una rama de la innominada y la otra como una rama de la arteria subclavia izquierda, se unen en la base del cerebro para formar la arteria basilar, que a su vez se divide en las arterias cerebrales posteriores.

El suministro de sangre al cerebro se deriva principalmente de los vasos que pueden ser considerados como ramas del círculo de Willis, que se compone de las dos arterias vertebrales y las dos arterias carótidas internas y las arterias de conexión entre ellos.

Los brazos son suministrados por la arteria subclavia a la izquierda y por la continuación de la innominada a la derecha. En aproximadamente el borde de la primera costilla, ambos vasos se conocen como la arteria axilar; Esto, a su vez, se convierte en la arteria braquial a medida que pasa por la parte superior del brazo.

Alrededor del nivel del codo, la arteria braquial se divide en dos ramas terminales, las arterias radial y ulnar, la radial que pasa hacia abajo en el lado distal (pulgar) del antebrazo, y el ulnar en el lado medial. Las interconexiones (anastomosis) entre los dos, con las ramas en el nivel de la palma, suministran la mano y la muñeca.

La porción torácica (de tórax) de la aorta descendente desprende ramas que suministran las vísceras (ramas viscerales) y las paredes que rodean la cavidad torácica (ramas parietales). Las ramas viscerales proporcionan sangre para el pericardio, los pulmones, los bronquios, los ganglios linfáticos y el esófago.

Los vasos parietales suministran los músculos intercostales (los músculos entre las costillas) y los músculos de la pared torácica; Suministran sangre a la membrana que cubre los pulmones y revestimiento de la cavidad torácica, la médula espinal, la columna vertebral y una porción del diafragma.

A medida que la aorta desciende a través del diafragma, se conoce como la aorta abdominal y de nuevo desprende tanto las ramas visceral y parietal. Los vasos viscerales incluyen el celíaco, el mesentérico superior y el mesentérico inferior, que están desemparejados, y el renal y el testicular u ovárico, que están emparejados.

La arteria celíaca surge de la aorta a corta distancia por debajo del diafragma y casi inmediatamente se divide en la arteria gástrica izquierda, sirviendo parte del estómago y el esófago; La arteria hepática, que sirve principalmente al hígado; Y la arteria esplénica, que suministra el estómago, el páncreas y el bazo.

La arteria mesentérica superior surge de la aorta abdominal justo debajo de la arteria celíaca. Sus ramas suministran el intestino delgado y parte del intestino grueso.

Aparece varios centímetros por encima de la terminación de la aorta es la arteria mesentérica inferior, que se ramifica para abastecer la parte inferior del colon.

Las arterias renales pasan a los riñones. Las arterias testicular u ovárica suministran los testículos en el macho y los ovarios en la hembra, respectivamente.

Las ramas parietales de la aorta abdominal incluyen el frénico inferior, que sirve las glándulas suprarrenales (suprarrenales), las arterias lumbares y las arterias sacras medias.

Las arterias lumbares se disponen en cuatro pares y suministran los músculos de la pared abdominal, la piel, las vértebras lumbares, la médula espinal y las meninges (recubrimientos de la médula espinal).

La aorta abdominal se divide en dos arterias ilíacas comunes, cada una de las cuales desciende lateralmente y da lugar a ramas externas e internas.

Las arterias ilíacas externas derecha e izquierda son continuaciones directas de los ilíacos comunes y se conocen como arterias femorales después de pasar por la región inguinal, desprendiendo ramas que suministran estructuras del abdomen y extremidades inferiores.

En un punto justo por encima de la rodilla, la arteria femoral continúa como la arteria poplítea; De esto surgen las arterias tibiales posterior y anterior.

La arteria tibial posterior es una continuación directa del poplíteo, pasando por la parte inferior de la pierna para abastecer las estructuras de la porción posterior de la pierna y el pie.

A partir de la arteria tibial posterior, una corta distancia debajo de la rodilla es la arteria peronea; Esto da fuera ramas que nutren los músculos de la pierna y el peroné (el más pequeño de los dos huesos en la parte inferior de la pierna) y terminan en el pie. La arteria tibial anterior pasa por la parte inferior de la pierna hasta el tobillo, donde se convierte en la arteria dorsalis pedis, que suministra el pie.

Pulso cardíaco



Un impulso se puede sentir sobre una arteria que se encuentra cerca de la superficie de la piel.

El impulso resulta de la expansión y contracción alternativas de la pared arterial debido al latido del corazón. Cuando el corazón empuja la sangre hacia la aorta, el impacto de la sangre en las paredes elásticas crea una onda de presión que continúa a lo largo de las arterias. Este impacto es el pulso.

Todas las arterias tienen un pulso, pero se siente más fácilmente en los puntos donde el vaso se acerca a la superficie del cuerpo.

El pulso se distingue fácilmente en las siguientes localizaciones:

(1) En el punto en la muñeca donde la arteria radial se aproxima a la superficie.

(2) Al lado de la mandíbula inferior donde la arteria maxilar externa (facial) la cruza.

(3) En la sien encima y al lado exterior del ojo, donde la arteria temporal está cerca de la superficie.

(4) En el lado del cuello, desde la arteria carótida.

(5) En el lado interno del bíceps, desde la arteria braquial.

(6) En la ingle, desde la arteria femoral.

(7) Detrás de la rodilla, de la arteria poplítea.

(8) En la parte superior del pie, desde la arteria dorsal del pie.

La arteria radial es más comúnmente usada para verificar el pulso. Se colocan varios dedos en la arteria cerca de la articulación de la muñeca. Más de una punta del dedo es preferible debido a la superficie grande y sensible disponible para sentir la onda del pulso.

Mientras se controla el pulso, se registran ciertos datos, incluyendo el número y regularidad de latidos por minuto, la fuerza y ​​la fuerza del latido, y la tensión ofrecida por la arteria al dedo. Normalmente, el intervalo entre latidos es de igual longitud.

Las venas


Venules recogen la sangre de los capilares y los canales de la sangre conocidos como sinusoides y se unen para formar venas progresivamente más grandes que terminan como las grandes venas, o venae cavae.

En las extremidades hay venas superficiales y profundas; Las superficiales se encuentran justo debajo de la piel y drenan la piel y las fascias superficiales (láminas de tejido fibroso), mientras que las venas profundas acompañan a las principales arterias de las extremidades y reciben el mismo nombre.

Las interconexiones entre las venas superficiales y profundas son frecuentes.

Vena cava y afluentes del sistema cardiovascular humano

Vena cava y afluentes del sistema cardiovascular humano.

La sangre venosa entra en el atrio derecho de tres fuentes: el músculo cardíaco a través del seno coronario; La parte superior del cuerpo a través de la vena cava superior; Y la parte inferior del cuerpo a través de la vena cava inferior.

Vena cava superior y sus afluentes



Los afluentes de la cabeza y el cuello, los brazos y parte del tórax se unen para formar la vena cava superior. Los canales venosos llamados senos venosos se encuentran entre las dos capas de la duramadre, la cubierta exterior del cerebro; No poseen válvulas.

El drenaje venoso del cerebro es efectuado por estos senos y vasos comunicantes. La vena yugular interna es una continuación de este sistema hacia abajo a través del cuello; Recibe sangre de partes de la cara, el cuello y el cerebro.

A aproximadamente el nivel de la clavícula, cada uno se une con la vena subclavia de ese lado para formar las venas innominadas.

La vena yugular externa está formada por la unión de sus afluentes cerca del ángulo de la mandíbula inferior, o mandíbula. Drena algunas de las estructuras de la cabeza y el cuello y vierte su contenido junto con el subclavia en la vena innominada del mismo lado.

Todas las venas del brazo son afluentes de la vena subclavia de ese lado. Se encuentran en lugares superficiales y profundos y poseen válvulas. La mayoría de las venas profundas están dispuestas en parejas con conexiones cruzadas entre ellas.

El drenaje venoso de la mano se realiza superficialmente por pequeñas venas anastomosas (interconectadas) que se unen para formar la vena cefálica, corriendo por el lado radial (pulgar) del antebrazo, y la vena basílica, que corre por el lado cubital del antebrazo y recibe Sangre de la mano, antebrazo y brazo.

Las venas profundas del antebrazo incluyen las venas radiales, las continuaciones de las venas anastomosas profundas de la mano y la muñeca, y las venas ulnares, ambas venas que siguen el curso de la arteria asociada.

Las venas radial y cubital convergen en el codo para formar la vena braquial; Esto, a su vez, se une con la vena basílica a nivel del hombro para producir la vena axilar.

En el borde exterior de la primera costilla, la vena axilar se convierte en la vena subclavia, punto terminal del sistema venoso característico de la extremidad superior.

Las venas yugular subclavia, externa y jugular convergen para formar la vena innominada. Las venas innominadas derecha e izquierda terminan en la vena cava superior, que se abre en la parte posterior superior de la aurícula derecha.

Además de las venas innominadas, la vena cava superior recibe sangre de la vena azigosa y pequeñas venas del mediastino (la región entre los dos pulmones) y el pericardio. La mayor parte de la sangre de la espalda y de las paredes del tórax y el abdomen se drena en las venas que se extienden a lo largo de los cuerpos vertebrales (las porciones que soportan peso de las vértebras).

Estas venas forman lo que se denomina el sistema azygous, que sirve como conexión entre la vena cava superior e inferior.

Las venas terminales de este sistema son las venas hemiarígenas azygous, hemiazygous, y accesoria. A nivel del diafragma, la vena lumbar ascendente derecha continúa hacia arriba como la vena azigosa, cuyos afluentes principales son las venas intercostales derechas, que drenan los músculos de los espacios intercostales. También recibe afluentes del esófago, ganglios linfáticos, pericardio y pulmón derecho, y entra en la vena cava superior aproximadamente al nivel de la cuarta vértebra torácica.

El lado izquierdo del sistema azygous varía grandemente entre individuos.

Por lo general, la vena hemiarígena surge justo debajo del diafragma como una continuación de la vena lumbar ascendente izquierda y termina en la vena azigosa. Los afluentes del drenaje hemiazígeno de los músculos intercostales, el esófago y una porción del mediastino.

El hemiácigo accesorio suele extenderse hacia abajo como una continuación de la vena del cuarto espacio intercostal, recibiendo afluentes de los espacios intercostales izquierdos y el bronquio izquierdo. Se vacía en la vena azigosa ligeramente por encima de la entrada del hemiazizo.

Vena cava inferior y sus afluentes



La vena cava inferior es un tronco venoso grande sin valvas que recibe sangre de las piernas, la espalda y las paredes y el contenido del abdomen y la pelvis.

El pie es drenado principalmente por el arco venoso dorsal, que cruza la parte superior del pie no lejos de la base de los dedos. El arco está conectado con venas que drenan la suela.

Superficialmente, la parte inferior de la pierna es drenada por las venas safenas grandes y pequeñas, que son continuaciones del arco venoso dorsal. La pequeña vena safena se extiende por la parte posterior de la pierna para terminar normalmente en la vena poplítea.

Hay cierta interconexión con las venas profundas y con la gran vena safena. La última vena, la más larga en el cuerpo, se extiende desde el arco venoso dorsal hasta el interior de la parte inferior de la pierna y el muslo, recibiendo ramas venosas de la rodilla y el área del muslo y terminando en la vena femoral.

La mayoría de la sangre de la extremidad inferior vuelve por las venas profundas. Estas incluyen las venas femorales y poplíteas y las venas que acompañan a las arterias tibial y peroneal anterior y posterior.

Las venas tibial anterior y posterior se originan en el pie y se unen al nivel de la rodilla para formar la vena poplítea; Este último se convierte en la vena femoral mientras continúa su extensión a través del muslo.

A nivel del ligamento inguinal (que está en el borde diagonal anterior entre el tronco y el muslo), la vena femoral se conoce como vena ilíaca externa; El último se une con la vena ilíaca interna para formar la vena ilíaca común.

La vena ilíaca interna drena las paredes pélvicas, las vísceras, los genitales externos, las nalgas y una porción del muslo. A través de las venas ilíacas comunes pareadas, se drenan las piernas y la mayor parte de la pelvis.

Los dos ilíacos comunes se unen a un nivel por encima del cóccix (el hueso más bajo de la columna vertebral) para convertirse en la vena cava inferior.

A medida que se desplaza hacia arriba a través del abdomen, la vena cava inferior recibe sangre de los ilíacos comunes y de las venas lumbares, renales, suprarrenales y hepáticas antes de vaciarse en la aurícula derecha.

Los pares de venas lumbares (que drenan la sangre de los lomos y las paredes abdominales) se unen en cada lado por una vena vertical de conexión, la vena lumbar ascendente; La vena lumbar ascendente derecha continúa como el azygous y la izquierda como el hemiazygous.

Estas venas normalmente entran por separado en la vena cava inferior.

Las venas renales se encuentran frente a la arteria renal correspondiente; La vena renal derecha recibe afluentes exclusivamente del riñón, mientras que la izquierda recibe sangre de varios otros órganos también.

La vena suprarrenal derecha termina directamente en la vena cava inferior como lo hace el frénico derecho, por encima de la vena gonadal. Dos o tres troncos hepáticos cortos se vacían en la vena cava inferior a medida que pasa a través del diafragma.

Sistema de portal



El sistema portal puede describirse como una parte especializada del sistema circulatorio sistémico. Aunque se origina en capilares, el sistema portal es único de otros vasos en que también termina en un capilar-como cama vascular, situada en el hígado.

La sangre del bazo, estómago, páncreas e intestino primero pasa a través del hígado antes de que se mueva hacia el corazón. La sangre que fluye al hígado proviene de la arteria hepática (20 por ciento) y la vena porta (80 por ciento); La sangre que sale del hígado fluye a través de la vena hepática y luego desemboca en la vena cava inferior.

La sangre arterial hepática suministra los requerimientos de oxígeno para el hígado. La sangre de las vísceras abdominales, particularmente el tracto intestinal, pasa a la vena porta y luego al hígado.

Las sustancias en la sangre portal son procesadas por el hígado (ver sistema digestivo, humano).

Sistema pulmonar venoso


De los capilares pulmonares, en los que la sangre toma oxígeno y abandona el dióxido de carbono, la sangre oxigenada en las venas se recoge primero en vénulas y luego en venas progresivamente más grandes; Finalmente fluye a través de cuatro venas pulmonares, dos del hilio de cada pulmón.

(El hilio es el punto de entrada en cada pulmón para los bronquios, vasos sanguíneos y nervios.)

Estas venas luego pasan a la aurícula izquierda, donde su contenido se vierte en el corazón.

Los capilares


La vasta red de unos 10.000.000.000 de capilares microscópicos funciona para proporcionar un método mediante el cual se intercambian fluidos, nutrientes y desechos entre la sangre y los tejidos.

A pesar de ser de tamaño microscópico, siendo el capilar más grande de aproximadamente 0,2 milímetros de diámetro (aproximadamente el ancho de la punta de un alfiler), la gran red de capilares sirve como un depósito que normalmente contiene aproximadamente una sexta parte del volumen total de sangre circulante.

El número de capilares en el tejido activo, como músculo, hígado, riñón y pulmones, es mayor que el número en tendones o ligamentos; Además, la córnea del ojo, la epidermis y el cartílago hialino (cartílago semitransparente tal como se encuentra en las articulaciones) carecen de capilares.

La red de interconexión de capilares en la que se encuentran las arteriolas vacías se caracteriza no sólo por tamaño microscópico sino también por paredes extremadamente finas de una sola célula de espesor.

Los vasos son simplemente continuaciones tubulares de las células de revestimiento interno de los vasos más grandes, normalmente de tamaño uniforme, generalmente de tres a cuatro células endoteliales en la circunferencia, excepto hacia las terminaciones venosas, donde se vuelven ligeramente más anchas, de cuatro a seis células en la circunferencia.

Una fina membrana, llamada membrana basal, rodea estas células y sirve para mantener la integridad del vaso.

Una única unidad capilar consiste en una red ramificada e interconectada (anastomosada) de buques, cada uno con un promedio de 0,5 a 1 milímetro de longitud.

La pared del capilar es extremadamente delgada y actúa como una membrana semipermeable que permite que las sustancias que contienen moléculas pequeñas, tales como oxígeno, dióxido de carbono, agua, ácidos grasos, glucosa y cetonas, pasen a través de la membrana.

El oxígeno y el material nutritivo pasan a los tejidos a través de la pared en el extremo arteriolar de la unidad capilar; Dióxido de carbono y productos de desecho se mueven a través de la membrana hacia el interior del vaso en el extremo venoso del lecho capilar.

La constricción y dilatación de las arteriolas es la principal responsable de regular el flujo de sangre hacia los capilares. Los guardabarros musculares, o esfínteres, en la propia unidad capilar, sin embargo, sirven para dirigir el flujo a aquellas áreas que más necesitan.

Hay tres modos de transporte a través de la membrana celular de la pared capilar. Las sustancias solubles en la membrana lipídica (grasa) de las células capilares pueden pasar directamente a través de estas membranas mediante un proceso de difusión.

Algunas sustancias necesarias en los tejidos y solubles en agua, pero completamente insolubles en la membrana lipídica, pasan a través de diminutos pasajes llenos de agua, o poros, en las membranas mediante un proceso llamado ultrafiltración. Sólo 1 / 1.000 de la superficie de los capilares está representada por estos poros. Otras sustancias, como el colesterol, son transportadas por receptores específicos en el endotelio.

Circulación fetal humana


En el feto, la sangre oxigenada es transportada de la placenta al feto por la vena umbilical.

Luego pasa a la vena cava inferior del feto por medio de un vaso llamado ducus venoso. Desde la vena cava inferior, la sangre entra en la aurícula derecha, luego pasa a través del foramen oval hasta la aurícula izquierda; Desde allí se mueve hacia el ventrículo izquierdo y sale a través de la aorta, que bombea la sangre oxigenada a la cabeza y las extremidades superiores.

La sangre de las extremidades superiores vuelve a través de la vena cava superior hacia la aurícula derecha, donde se desvía en gran medida hacia el ventrículo derecho.

Desde el ventrículo derecho, una porción de la sangre fluye hacia la arteria pulmonar hacia los pulmones.

La fracción más grande fluye a través de una abertura, el conducto arterioso, hacia la aorta. Se introduce en la aorta más allá del punto en que la sangre de la cabeza se va. Parte de la sangre suministra la parte inferior del cuerpo.

El resto vuelve a la placenta a través de las arterias umbilicales, que se ramifican de las arterias ilíacas internas.

Los cambios que tienen lugar al nacer y que permiten el enrutamiento de la sangre a través del sistema pulmonar en lugar de los vasos umbilicales se han descrito anteriormente en la sección sobre el origen y desarrollo del corazón.

Evaluación del Sistema Cardiovascular


Ciertas técnicas de diagnóstico con respecto al corazón y los vasos sanguíneos son factores importantes para determinar el grado de enfermedad y su tratamiento médico y quirúrgico apropiado.

Técnicas invasivas


Cateterización del corazón derecho

La cateterización del corazón derecho se realiza mediante la inserción de un catéter (un tubo largo) en la vena cubital (en la curva del codo), la vena safena (en el interior del muslo) o la vena femoral (en la ingle).

El catéter, que es opaco a la radiografía, se introduce en la aurícula derecha, el ventrículo derecho y la arteria pulmonar bajo fluoroscopia. Este procedimiento permite medir la presión y la saturación de oxígeno en la propia cámara cardiaca derecha y así diagnosticar anomalías en las válvulas.

Angioplastia coronaria: inyección de medio de contraste

Angioplastia coronaria: inyección de medio de contraste. La arteria coronaria derecha es inyectada con colorante radiopaco a través de un catéter en la aorta durante un procedimiento de angioplastia coronaria.

Cateterización del corazón izquierdo



El cateterismo del corazón izquierdo se realiza introduciendo un catéter en la arteria braquial o femoral (en el brazo y el muslo, respectivamente) y avanzando a través de la aorta a través de la válvula aórtica y hacia el ventrículo izquierdo. Los defectos valvulares mitral y aórtico y la enfermedad miocárdica pueden ser evaluados por esta técnica.

Angiocardiografía y arteriografía



La angiocardiografía permite la visualización directa de las cámaras y grandes vasos del corazón a partir de inyecciones de colorantes opacos a los rayos X. Los defectos anatómicos, como lesiones congénitas y adquiridas, pueden detectarse fácilmente.

La ventriculografía izquierda (imágenes de rayos X del ventrículo izquierdo) proporciona información sobre la sincronía y la adecuación de las fuerzas de contracción en las zonas del ventrículo izquierdo.

La arteriografía (imágenes radiográficas de una arteria después de la inyección de colorantes opacos a los rayos X) de las arterias coronarias permite identificar, localizar y evaluar la extensión de lesiones obstructivas dentro de estas arterias.

Es el medio más importante para definir la presencia y gravedad de la aterosclerosis coronaria y, junto con la ventriculografía izquierda, el estado relacionado de la función miocárdica.

Aunque las técnicas invasivas que implican cateterismo ventricular izquierdo y angiocardiografía con contraste de radio y arteriografía proporcionan mediciones confiables de la fracción de eyección y la formación regional, tienen aplicaciones limitadas.

angiografía coronaria. Angiografía que muestra los detalles de las arterias coronarias del corazón

Coronaria: angiografía coronaria. Angiografía que muestra los detalles de las arterias coronarias del corazón. La inyección de colorantes opacos a los rayos X permite identificar, localizar y evaluar el grado de daño causado por lesiones obstructivas en estas arterias.

Técnicas no invasivas


El término ecocardiografía se refiere a un grupo de pruebas que utilizan ultrasonido (ondas sonoras por encima de frecuencias audibles para los seres humanos) para examinar el corazón y registrar información en forma de ecos o ondas sonoras reflejadas.

La ecocardiografía en modo M registra la amplitud y la velocidad de movimiento de los objetos en movimiento, como las válvulas, a lo largo de una sola línea con gran precisión.

Sin embargo, la ecocardiografía en modo M no permite una evaluación eficaz de la forma de las estructuras cardíacas ni representa el movimiento lateral (es decir, el movimiento perpendicular al haz ultrasónico).

La ecocardiografía en tiempo real (transversal o bidimensional) representa la forma cardiaca y el movimiento lateral no disponible en la ecocardiografía en modo M al mover el haz ultrasónico muy rápidamente, y tal grabación puede mostrarse en película o cinta de video.

Nuevas técnicas permiten la medición por ultrasonografía de las tasas de flujo y presiones, por ejemplo, a través de las válvulas cardíacas.

La formación de imágenes de radionucleidos (nucleidos radiactivos) proporciona una evaluación cuantitativa segura de la función cardíaca y una medición directa del flujo sanguíneo miocárdico y del metabolismo miocárdico.

La imagen con radionúclidos se utiliza para evaluar el progreso temporal de la enfermedad cardiaca, la hemodinámica y la extensión del daño miocárdico durante y después del infarto y para detectar el infarto pulmonar después de embolia.

El requisito principal de la formación de imágenes de radionúclidos es que el bolo de radionúclido debe permanecer dentro de los vasos sanguíneos durante su primer paso a través de los lados derecho e izquierdo del corazón.

El segundo requisito es que las propiedades físicas del radionúclido sean satisfactorias con respecto a la instrumentación que se utiliza.

El radionúclido utilizado en prácticamente todas las fases de la formación de imágenes de radionúclidos es el tecnecio-99.

Sin embargo, tiene la desventaja de una semivida larga (seis horas) y también se usan otros radionucleidos con semividas más cortas.

Estos radionucleidos emiten rayos gamma, y ​​una cámara de centelleo se utiliza para detectar la emisión de rayos gamma. Los datos se evalúan con la onda R del electrocardiograma como un marcador temporal para el ciclo cardíaco.

La cineangiografía con radionucleidos es un desarrollo adicional de la formación de imágenes de radionúclidos. Estas técnicas se utilizan para evaluar el daño miocárdico, la función ventricular izquierda, la regurgitación valvular y, con el uso de análogos de potasio de radionúclidos, la perfusión miocárdica.

Existen técnicas que miden el metabolismo en el miocardio usando el método del radiotrazador (es decir, un isótopo radiactivo reemplaza a un elemento estable en un compuesto, que se sigue a medida que se distribuye a través del cuerpo).

La tomografía por emisión de positrones utiliza radionucleidos positrones que pueden incorporarse a verdaderos sustratos metabólicos y, en consecuencia, pueden usarse para trazar el curso de vías metabólicas seleccionadas, como la captación de glucosa miocárdica y el metabolismo de ácidos grasos.

La resonancia magnética (MRI, también llamada resonancia magnética nuclear [RMN]), permite también imágenes en tomografía (de un plano) y tridimensional de tejidos de alta resolución. La resonancia magnética utiliza campos magnéticos y frecuencias de radio para penetrar el hueso y obtener imágenes claras de los tejidos subyacentes.

Autopsia normal y forense: historia, procedimiento y propósitos

médicos ingleses Charles Scarborough y Edward Arris realizando una autopsia

Scarborough, Charles: "Los médicos ingleses Charles Scarborough y Edward Arris realizando una autopsia", pintura de Harding

Los médicos ingleses Charles Scarborough y Edward Arris realizaron una autopsia en 1651 (pintado en 1818 por G.P. Harding de una obra original en el Barber Surgeons 'Hall, Londres).

¿Qué es una autopsia y cuál es su historia?

¿Cómo es el procedimiento de una autopsia normal y una autopsia forense y cuáles son sus propósitos?


La Autopsia, también llamada necropsia, post mortem, o examen post mortem, es la disección y examen de un cadáver y sus órganos y estructuras.

Se puede realizar una autopsia para determinar la causa de la muerte, observar los efectos de la enfermedad y establecer la evolución y los mecanismos de los procesos patológicos. La palabra autopsia se deriva de la autopsia griega, que significa "el acto de ver por uno mismo".



Historia de la autopsia


Los primeros egipcios estudiaron el cuerpo humano muerto para una explicación de la enfermedad y la muerte, aunque algunos órganos fueron removidos para su preservación.

Los griegos y los indios cremaron sus muertos sin examen; Los romanos, los chinos y los musulmanes tenían tabúes sobre la apertura del cuerpo; Y las disecciones humanas no fueron permitidas durante la Edad Media.

Las primeras disecciones reales para el estudio de la enfermedad fueron llevadas a cabo cerca de 300 aC por los médicos alejandrinos Herophilus y Erasistratus, pero fue el médico griego Galen de Pergamum a finales del siglo II dC quien fue el primero en correlacionar los síntomas del paciente (quejas) Y los signos (lo que se puede ver y sentir) con lo que se encontró al examinar la "parte afectada del fallecido".

Este fue un avance significativo que finalmente llevó a la autopsia y rompió una antigua barrera para el progreso en la medicina.

Fue el renacimiento de la anatomía durante el Renacimiento, como ejemplifica la obra de Andreas Vesalius (De humani corporis fabrica, 1543) que hizo posible distinguir lo anormal, como tal (por ejemplo, un aneurisma), de la anatomía normal.

Leonardo da Vinci diseccionó 30 cadáveres y notó "anatomía anormal"; Miguel Ángel también realizó varias disecciones.

Más temprano, en el siglo XIII, Federico II ordenó que los cuerpos de dos criminales ejecutados fueran entregados cada dos años a las facultades de medicina, una de las cuales estaba en Salerno, para una "Anatomica Publica", a la que todos los médicos estaban obligados.

Se dice que la primera autopsia forense o legal, en la que se investigó la muerte para determinar la causa, fue solicitada por un magistrado en Bolonia en 1302.

Antonio Benivieni, médico florentino del siglo XV, realizó 15 autopsias explícitamente Para determinar la "causa de muerte" y correlacionó significativamente algunos de sus hallazgos con síntomas previos en el fallecido.



Théophile Bonet de Ginebra (1620-89) recopiló de la literatura las observaciones realizadas en 3.000 necropsias. Muchas entidades clínicas y patológicas específicas fueron definidas por varios observadores, abriendo así la puerta a la práctica moderna.

médico flamenco Andreas Vesalius autopsia

Vesalius, Andreas

En el siglo 16 el médico flamenco Andreas Vesalius revolucionó la práctica de la medicina al proporcionar descripciones precisas y detalladas de la anatomía del cuerpo humano, que se basaban en sus disecciones de cadáveres.

La autopsia llegó a la mayoría de edad con Giovanni Morgagni, el padre de la patología moderna, que en 1761 describió lo que se podía ver en el cuerpo a simple vista.

En su voluminoso trabajo Sobre los Asientos y Causas de las Enfermedades como Investigado por Anatomía, comparó los síntomas y observaciones en unos 700 pacientes con los hallazgos anatómicos al examinar sus cuerpos.

Así, en la obra de Morgagni el estudio del paciente reemplazó el estudio de los libros y la comparación de los comentarios.

Con Karl von Rokitansky de Viena (1804-78), la autopsia bruta (a simple vista) alcanzó su apogeo.

Rokitansky utilizó el microscopio muy poco y fue limitado por su propia teoría humoral.

El anatomista y fisiólogo francés Marie F.X. Bichat (1771-1802) destacó el papel de los diferentes sistemas y tejidos generalizados en el estudio de la enfermedad.



Sin embargo, fue el patólogo alemán Rudolf Virchow (1821-1902) quien introdujo la doctrina celular -que los cambios en las células son la base de la comprensión de la enfermedad- en la patología y en la autopsia.

Advirtió contra el dominio de la anatomía patológica -el estudio de la estructura del tejido enfermo- solo como tal y subrayó que el futuro de la patología sería patología fisiológica-estudio del funcionamiento del organismo en la investigación de la enfermedad.

La autopsia moderna se ha ampliado para incluir la aplicación de todo el conocimiento y de todos los instrumentos de las ciencias básicas modernas especializadas.

El examen se ha extendido a estructuras demasiado pequeñas para ser vistas, excepto con el microscopio electrónico, ya la biología molecular para incluir todo lo que se puede ver, así como lo que sigue sin ser visto.

Procedimiento de la autopsia


El procedimiento de autopsia en sí mismo ha cambiado muy poco durante el siglo XX. El primer paso es un examen general del exterior de cualquier anormalidad o trauma y una cuidadosa descripción del interior del cuerpo y sus órganos. Esto suele ser seguido por otros estudios, incluyendo el examen microscópico de células y tejidos.

Las incisiones principales en el cuerpo siguen siendo las mismas. Para el torso, se realiza una incisión en forma de Y.

Cada miembro superior de la "Y" se extiende desde la axila o el hombro externo y se lleva debajo de la mama hasta la parte inferior del esternón, o esternón, en la línea media.

Desde este punto de unión en la parte inferior del esternón, la incisión continúa hasta el abdomen inferior, donde las ingleas se encuentran en el área genital.

Existen diferentes escuelas en cuanto al procedimiento más allá de este punto. En un método, cada órgano se separa por separado para la incisión y el estudio.

En los llamados métodos en masa los órganos del tórax son todos eliminados en un solo grupo y todos los órganos abdominales en otro para su examen.

Los grandes vasos del cuello, la cabeza y los brazos están ligados-atados-y los órganos eliminados como una unidad para la disección. Los órganos del cuello se exploran in situ o se retiran de abajo.

La disección entonces procede generalmente de la parte posterior, excepto donde los resultados dictan una variación en el procedimiento.

Por lo general, los grupos de órganos se eliminan juntos para que se puedan determinar las alteraciones en sus relaciones funcionales. Después del estudio del cerebro en posición, se libera de sus apegos y se quita en toto. La médula espinal también se puede quitar.

El disector procede a examinar la superficie externa y cortada de cada órgano, sus estructuras vasculares, incluidas las arterias, los vasos linfáticos, el tejido fascial o fibroso y los nervios.

Los especímenes se toman para la cultura, el análisis químico, y otros estudios. Inmediatamente después de completar el procedimiento, todos los órganos se devuelven al cuerpo y todas las incisiones cuidadosamente cosido. Después de la restauración apropiada del cuerpo, ninguna evidencia indecorosa de la necesidad de la autopsia permanece.

Después del examen macroscópico del cuerpo, los hallazgos se equilibran entre sí y se recopila una lista de hallazgos patológicos; Esta lista comprende los diagnósticos anatómicos provisionales o "provisionales".

Estos diagnósticos se agrupan y ordenan en el orden de importancia y de secuencia. En ocasiones se realiza un rápido estudio microscópico para confirmar un diagnóstico para asegurar su correcta catalogación.

Las autopsias documentan los procesos de enfermedad que estaban en su lugar en el momento de la muerte del paciente, y la mayoría de las autopsias no enumeran una causa inmediata o próxima de la muerte.

Estos factores son importantes en los casos forenses, y son a menudo requeridos en el análisis de autopsia, incluso en situaciones en las que la autopsia no es requerida por la ley.

Después de completar todos los estudios -histológicos, químicos, toxicológicos, bacteriológicos y virales- se corrigen los errores de los diagnósticos anatómicos provisionales y se enumeran los diagnósticos anatómicos finales y la causa final de la muerte. Una declaración de análisis de la autopsia que correlaciona los hallazgos con el cuadro clínico, la "correlación patológica clínica", concluye el registro de la autopsia.



Autopsia Forense


El patólogo forense va más allá de la mera causa de la muerte; Debe establecer todos los hechos, tanto letales como no letales, con cualquier posible potencial sobre el litigio penal o civil.

La causa de la muerte no se revela automáticamente cuando se abre el cuerpo; No es una entidad tangible y delimitada aislada; Es un concepto -una opinión- en cuanto a mecanismo o acontecimiento y como tal está sujeto ocasionalmente a diferencias de interpretación. La autopsia legal requiere meticulosas descripciones detalladas, mediciones y documentación.

El objetivo de las autopsias forenses es determinar si la muerte se debe o no a causas naturales. La experiencia en la investigación de la escena de una muerte en casos médico-legales es importante, ya que la evaluación de las circunstancias de muerte puede ser crítica para establecer el modo de muerte, por ejemplo, el suicidio.

La autopsia puede no ser capaz, por sí misma, de determinar la intención, mientras que la escena y las circunstancias pueden proporcionar evidencia inconfundible. La documentación fotográfica es importante en la autopsia médico-legal.

El examen médico-legal post-mortem siempre debe estar completo para descartar cualquier otra causa potencial de muerte y por lo tanto nunca debe limitarse a un estudio parcial.

La identificación del fallecido y de todos los especímenes tomados del cuerpo es crítica; El momento de la muerte y el grupo sanguíneo deben establecerse, si es posible.

En todas las autopsias, pero especialmente en casos forenses, los hallazgos deben ser dictados a un taquígrafo o instrumento de grabación durante el desempeño real del procedimiento. El registro a menudo se convierte en evidencia legal y por lo tanto debe ser completa y precisa.

Propósitos de la autopsia


La autopsia se ocupa de la enfermedad en particular como se evidencia en un individuo y es más que simplemente un promedio estadístico.

Cada autopsia es importante para exponer los errores, delimitar nuevas enfermedades y nuevos patrones de enfermedad, y guiar los estudios futuros. Las estadísticas de morbilidad y mortalidad adquieren precisión y significación cuando se basan en autopsias cuidadosas; También suelen dar la primera indicación de contagio y epidemias.

Tampoco puede subestimarse el papel de la autopsia en la educación médica. Es el punto focal en el que la profesión aprende a evaluar y aplicar el conocimiento médico. Por lo tanto, la autopsia no sólo determina la causa de la muerte.

Aunque la autopsia médico-legal en particular tiene este importante objetivo primario, la mayoría de las autopsias tienen un propósito más amplio.

Historia de la teoría celular: formulación y contribución de otras ciencias




Leeuwenhoek, Antonie van. Antonie van Leeuwenhoek, detalle de un retrato de Jan Verkolje; En el Rijksmuseum de Amsterdam.

Conoce todo lo relacionado con la Historia de la teoría celular, ¿quiénes descubrieron la célula y cómo se dieron cuenta de sus partes y funciones?

Conoce cómo se formuló la teoría de que las células existían y cuáles fueron las contribuciones de otras ciencias.

Formulación de la teoría celular


La historia de la teoría celular es una historia de la observación real de las células, porque la predicción temprana y la especulación acerca de la naturaleza de la célula generalmente no tuvieron éxito.



El acontecimiento decisivo que permitió la observación de las células fue la invención del microscopio en el siglo XVII, después de lo cual se estimuló el interés por el mundo "invisible".

El físico inglés Robert Hooke, que describió el corcho y otros tejidos vegetales en 1665, introdujo el término célula porque las paredes de celulosa de las células de corcho muertas le recordaban los bloques de celdas ocupadas por los monjes.

Incluso después de la publicación en 1672 de excelentes imágenes de los tejidos vegetales, no se agregó importancia al contenido dentro de las paredes celulares. Los poderes de aumento del microscopio y la inadecuación de las técnicas para preparar las células para la observación impidieron un estudio de los detalles íntimos del contenido celular.

El inspirado microscopista holandés Antonie van Leeuwenhoek, a partir de 1673, descubrió células sanguíneas, espermatozoides y un animado mundo de "animales". Se abrió un nuevo mundo de organismos unicelulares.

Tales descubrimientos extendieron la variedad conocida de seres vivos pero no trajeron la penetración en su uniformidad básica. Por otra parte, cuando Leeuwenhoek observó el enjambre de sus animales, pero no pudo observar su división, sólo pudo reforzar la idea de que surgieron espontáneamente.



La teoría celular no se formuló durante casi 200 años después de la introducción de la microscopía. Las explicaciones de este retardo van desde la mala calidad de los microscopios hasta la persistencia de ideas antiguas sobre la definición de una unidad vital fundamental.

Se hicieron muchas observaciones de las células, pero aparentemente ninguno de los observadores pudo afirmar con fuerza que las células son las unidades de estructura y función biológicas.

Tres descubrimientos críticos hechos durante la década de 1830, cuando los microscopios mejorados con lentes adecuadas, mayores potencias de aumento sin aberración, y una iluminación más satisfactoria se hicieron disponibles, fueron eventos decisivos en el desarrollo temprano de la teoría celular.

En primer lugar, el núcleo celular fue observado por el botánico escocés Robert Brown en 1833 como un componente constante de las células vegetales. A continuación, también se observaron núcleos y se reconocieron como tales en algunas células animales.

Finalmente, una sustancia viva llamada protoplasma fue reconocida dentro de las células, su vitalidad se hizo evidente por sus flujos activos, o movimientos fluidos, especialmente en las células vegetales.

Después de estos tres descubrimientos, las células, previamente consideradas como meros poros en el tejido vegetal, ya no podían considerarse vacías, porque contenían material vivo.


Robert Brown.

El fisiólogo alemán Theodor Schwann y el biólogo alemán Matthias Schleiden declararon claramente en 1839 que las células son las "partículas elementales de organismos" en plantas y animales y reconocieron que algunos organismos son unicelulares y otros multicelulares.

Esta afirmación fue hecha en Mikroskopische Untersuchungen über die Übereinstimmung in der Struktur und der Wachstume der Tiere und Pflanzen (1839), en la investigación microscópica sobre la estructura y el crecimiento de animales y plantas.

Las contribuciones de Schleiden sobre las plantas fueron reconocidas por Schwann como la base para su comparación de la estructura animal y vegetal.


Theodor Schwann.


Matthias Schleiden.

Las declaraciones descriptivas de Schleiden y Schwann sobre la base celular de la estructura biológica son sencillas y aceptables para el pensamiento moderno.

Reconocían las características comunes de las células como la membrana, el núcleo y el cuerpo celular y las describían en comparaciones de diversos tejidos animales y vegetales. Una declaración de Schleiden apuntó hacia la dirección futura de los estudios celulares:

"Cada célula lleva una vida doble: una independiente, perteneciente a su propio desarrollo; Y otra incidental, en la medida en que se ha convertido en parte integral de una planta.

Sin embargo, es fácil percibir que el proceso vital de las células individuales debe constituir la primera base fundamental absolutamente indispensable, tanto en lo que se refiere a la fisiología vegetal como a la fisiología comparada en general."


El problema del origen de las células


Schwann y Schleiden no fueron los únicos que contribuyeron a esta gran generalización de las ciencias naturales, ya que las intimaciones fuertes de la teoría celular se producen en el trabajo de sus predecesores.

Reconociendo que el problema básico era el origen de las células, estos primeros investigadores inventaron una hipótesis de "formación de células libres", según la cual las células se desarrollaron de novo a partir de una sustancia no formada, un "citoblastema", por una secuencia de eventos en los que primero el nucleolo se desarrolla, seguido por el núcleo, el cuerpo celular y finalmente la membrana celular.

El mejor modelo físico de la generación de cuerpos formados entonces disponible era cristalización, y su teoría fue inspirada por ese modelo.

En retrospectiva, la hipótesis de la formación de células libres no parece haberse justificado, ya que la división celular, una característica no característica de los procesos de cristalización, ha sido frecuentemente observada por microscopistas anteriores, especialmente entre organismos unicelulares.

A pesar de que la división celular se observó repetidamente en las décadas siguientes, la teoría de la formación de células libres se prolongó durante la mayor parte del siglo XIX; Sin embargo, llegó a considerarse cada vez más como una posible excepción al principio general de la reproducción de las células por división.

El principio general correcto fue afirmado en 1855 por un patólogo y estadista alemán, Rudolph Virchow, quien afirmó que "omnis cellula e cellula" ("todas las células proceden de células").


Rudolf Virchow.

Los eventos inherentemente complejos de división celular impidieron una resolución rápida de la secuencia completa de cambios que ocurren durante el proceso.

En primer lugar, se observó que una célula con un núcleo se divide en dos células, cada una de las cuales tiene un núcleo; Por lo tanto, se concluyó que el núcleo debe dividirse, y la división directa de núcleos fue debidamente descrita por algunos.

Mejores técnicas sirvieron para crear perplejidad, porque se encontró que durante la división celular el núcleo como tal desaparece.

Además, en el momento de la división, las masas vagamente discernidas, ahora reconocidas como cromosomas, se veían aparecer temporalmente.

Las observaciones en la década de 1870 culminaron con la descripción e interpretación altamente precisa de la división celular del anatomista alemán Walther Flemming en 1882.

Sus avanzadas técnicas de fijación y tinción de células le permitieron ver que la reproducción celular implica la transmisión de cromosomas de las células madre a las células hijas El proceso de mitosis y que la división del cuerpo celular es el evento terminal de esa reproducción.


Cromosomas humanos.

El descubrimiento de que el número de cromosomas permanece constante de una generación a otra resultó en la descripción completa del proceso de meiosis.

La descripción de la meiosis, combinada con la observación de que la fecundación es fundamentalmente la unión de conjuntos maternos y paternos de cromosomas, culminó en la comprensión de las bases físicas de la reproducción y la herencia.

La meiosis y la fecundación llegaron a ser entendidas como los eventos complementarios en el ciclo de vida de los organismos: la meiosis reduce a la mitad el número de cromosomas en la formación de esporas (plantas) o gametos (animales), mientras que la fertilización restaura el número a través de la unión de gametos.

En la década de 1890 la "vida" en todas sus manifestaciones podía ser pensada como una expresión de células.

El concepto de protoplasma


A medida que el concepto de la célula como partícula elemental de la vida se desarrolló durante el siglo XIX, fue paralelo al concepto de "protoplasma" -la idea de que el protoplasma dentro de la célula es responsable de la vida.

El protoplasma se había definido en 1835 como la sustancia fundamental del material vivo y, por tanto, responsable de todos los procesos vivos.

Que la vida es una actividad de una partícula elemental, la célula, puede contrastarse con la visión de que es la expresión de una sustancia compleja viva -incluso una supermolécula- llamada protoplasma.

El concepto de protoplasma fue apoyado por observaciones de los movimientos fluidos del contenido aparentemente viscoso de las células vivas.

Los defensores del concepto de protoplasma implicaban que las células eran fragmentos o contenedores de protoplasma.

Sospechosos ya menudo despectivos de la información obtenida de células muertas y manchadas, tales investigadores descubrieron la mayor parte de la información básica sobre las propiedades físicas-mecánicas, ópticas, eléctricas y contráctiles- de la célula viva.

Es difícil evaluar la utilidad del concepto de protoplasma. No era totalmente falso; Por un lado, estimuló el estudio de las propiedades químicas y mecánicas de los contenidos celulares, pero también generó una resistencia, evidente hasta la década de 1930, al desarrollo de técnicas bioquímicas para el fraccionamiento celular y la realización de moléculas muy grandes (Macromoléculas) son constituyentes celulares importantes.

A medida que la célula se ha fraccionado en sus partes componentes, el protoplasma, como término, ya no tiene significado.

Sin embargo, la palabra protoplasma todavía se utiliza para describir el fenómeno de la fluencia protoplasmática, el fenómeno del cual surgió originalmente el concepto de protoplasma.

Contribución de otras ciencias


La apreciación de la célula como unidad de vida se ha acumulado de fuentes importantes distintas de la microscopía; Quizás la más importante es la microbiología.

A pesar de que el pequeño tamaño de los microorganismos prohibía mucha observación de su estructura detallada hasta el advenimiento de la microscopía electrónica, podrían crecer fácil y rápidamente.

Así fue que los estudios de microbios publicados en 1861 por el químico y microbiólogo francés Louis Pasteur ayudaron a establecer el principio de la biogénesis, a saber, que los organismos surgen sólo de la reproducción de otros organismos.

Las ideas fundamentales sobre los atributos metabólicos de las células -es decir, su capacidad para transformar sustancias nutritivas simples en sustancia celular y energía utilizable- procedían de la microbiología.

Pasteur quizás exageró la relación entre la catálisis y el estado de vida de las células al considerar la acción enzimática como un atributo de la célula viva más que de las moléculas catalíticas (enzimas) contenidas en la célula; Es un hecho, sin embargo, que gran parte de la química de las células es química enzimática y que las enzimas son un atributo definitorio de las células.

Las técnicas de microbiología abrieron el camino para la genética microbiana, que a su vez proporcionó los medios para resolver los problemas fundamentales de la biología molecular que eran inaccesibles al principio para atacar directamente mediante métodos bioquímicos.


Pasteur, Louis: realizando un experimento. El químico y microbiólogo francés Louis Pasteur realizó un experimento científico. Los estudios de Pasteur ayudaron a establecer el principio de la biogénesis, el desarrollo de nuevos organismos a partir de la reproducción de otros organismos.

La ciencia de la biología molecular sería más capaz de derrocar la teoría de las células si éstas fueran una generalización exagerada.

Por el contrario, la biología molecular se ha convertido en el fundamento de la ciencia celular, ya que ha demostrado no sólo que los procesos básicos como el código genético y la síntesis de proteínas son similares en todos los sistemas vivos, sino también que son posibles por los mismos componentes celulares - Por ejemplo, cromosomas, ribosomas y membranas.

En los historiales superpuestos de la biología celular y la medicina, dos eventos son especialmente importantes. Uno, la identificación en 1827 por el embriólogo prusiano-estonio Karl Ernst Ritter von Baer del óvulo (óvulo no fertilizado) como una célula, era importante teniendo en cuenta las muchas formas en que a menudo difiere de otras células.

Baer no sólo sentó las bases para la biología reproductiva sino que también proporcionó evidencia importante para la teoría celular en un momento crítico.

El segundo acontecimiento importante fue la promoción en 1855 del concepto de "patología celular" por Virchow. Su idea de que las enfermedades humanas son enfermedades de las células y pueden ser identificadas y entendidas como tales dio una autoridad a la teoría celular.


Karl Ernst, Ritter von Baer, detalle de una litografía de Rudolf Hoffmann, 1839

Aunque la bioquímica pudo haber hecho progresos considerables sin la teoría de las células, cada una influyó en la otra casi desde el principio.

Cuando se estableció que la mayoría de los fenómenos bioquímicos son compartidos por todas las células, la célula podría definirse tanto por su metabolismo como por su estructura.

La citoquímica, o histoquímica, dio un brillante comienzo en 1869, cuando el bioquímico suizo Johann Friedrich Miescher postuló que el núcleo debía tener una química característica y luego descubrió los ácidos nucleicos, que han demostrado ser las moléculas cruciales de la herencia y el metabolismo.

La teoría celular por sí misma no puede explicar el desarrollo y la unidad del organismo multicelular.

Una célula no es necesariamente una unidad funcionando independientemente, y una planta o un animal no es meramente una acumulación de células individuales.

Afortunadamente, sin embargo, la larga controversia centrada en la individualidad y la separación de las células ha terminado. La biología celular se centra ahora en las interacciones y la comunicación entre las células, así como en el análisis de la célula única.

La influencia del ambiente en la célula siempre ha sido considerada importante; Ahora se ha reconocido que una parte importante del ambiente de una célula es otras células.

Así pues, la teoría celular no es tan completa como para eliminar el concepto del organismo como más que la suma de sus partes.

Pero el estudio de un organismo particular requiere la investigación de las células tanto como individuos como como grupos. El problema del cáncer es un ejemplo: una planta o un animal gobierna la división de sus propias células; Las células derechas deben dividirse, diferenciarse y luego integrarse en el sistema de órganos adecuado en el momento y lugar adecuados.

El desglose resulta en una variedad de anomalías, una de las cuales es el cáncer. Cuando el biólogo celular estudia el problema de la regulación de la división celular, el objetivo final es entender el efecto de todo el organismo en una célula individual.

TEMAS COMPLEMENTARIOS:

Diferenciación celular - El estado diferenciado, proceso de diferenciación y errores

La evolución de las células, desarrollo de la información genética y desarrollo del metabolismo