Los nutrientes obtenidos por el aparato digestivo y el oxígeno procedente del aparato respiratorio tienen que llegar a las células para que puedan realizar la respiración celular. Del mismo modo, los productos y sustancias de desecho deben ser transportados a otras partes del organismo para expulsarlos al exterior. El encargado de realizar este transporte es el circulatorio. Este sistema, compuesto por el corazón, los vasos sanguíneos y la sangre, es capaz de llegar a todas las células del organismo. Además, al ser una “autopista” corporal, cumple otras funciones como intervenir en los sistemas de defensa del organismo o transportar hormonas segregadas por el sistema endocrino. También regula la temperatura corporal, repartiendo el calor desde las zonas más calientes a las más frías, manteniéndola en unos 37 ºC. , la idónea para el buen funcionamiento de las reacciones químicas celulares.
Además del sistema circulatorio sanguíneo, disponemos de otro, el linfático, un sistema abierto formado por capilares, venas y ganglios linfáticos por los que circula la linfa. Intervine en la función nutritiva transportando las grandes moléculas procedentes de la degradación de los lípidos hasta la sangre, pero sus principales funciones consisten en mantener los líquidos del cuerpo equilibrados y defendernos de las infecciones, por lo que nos ocuparemos de él cuando hablemos del sistema inmunitario.
En este capítulo de "reparto", nos vamos a centrar en el sistema circulatorio sanguíneo. Primero analizaremos su composición y funciones para, posteriormente, realizar algunas tareas que nos permitan profundizar un poco más en este maravilloso e intrincado sistema corporal.
Mapa del circulatorio
2
Vamos a conocer este sistema circulatorio analizando sus tres partes: la sangre, el corazón y los vasos sanguíneos. Como siempre en el mapa disponemos de una descripción de cada una de ellas que deberemos leer con detenimiento y de forma cooperativa; y resumirlo, como ya sabemos, en una tabla. Será un tarea en grupos de 2 sesiones de duración.
¡Allá vamos!
Son muchos y muy variados, pero debemos seleccionar a los más saludables y nutritivos para que formen parte del viaje. Para ello, los someteremos a varias pruebas que tendrán que pasar con éxito.
Pulsamos sobre los números de la imagen y seguimos el orden. ¿Quiénes serán los ganadores de esta carrera?
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La sangre es un líquido denso compuesto por plasma y células. Una persona adulta tiene una media de 5 litros de sangre. Es bombeada por el corazón una media de 100.000 veces al día.
1.-El plasma sanguíneo ocupa un 55% de la sangre. Es un líquido formado por un 90% de agua y gran cantidad de sustancias disueltas: nutrientes (glucosa, aminoácidos, sales minerales, vitaminas), sustancias de desecho, hormonas, etc.
2.- Células sanguíneas. Se originan en la médula ósea y son de tres tipos:
Glóbulos rojos o hematíes o eritrocitos: Son las más numerosas (unos 5 millones por mm3 de sangre). No tienen núcleo y contienen hemoglobina, un pigmento rojo que contiene hierro y transporta el O2 capturado en los pulmones. El dióxido de carbono, en cambio, se disuelve en el plasma y así va desde las células hasta los pulmones.
Glóbulos blancos o leucocitos: Son un conjunto heterogéneo de células que intervienen en la función defensiva contra sustancias extrañas o agentes infecciosos. Se originan en la médula ósea y en el tejido linfático. Tenemos unos 6000-7000 glóbulos blancos por mm3 de sangre.
Plaquetas o trombocitos: No son realmente células, sino fragmentos de células muy grandes de la médula ósea. Intervienen en la coagulación de la sangre, produciendo coágulos que hacen más lento o frenan el sangrado para facilitar la cicatrización de las heridas. Tenemos de 200000 a 300000 plaquetas por mm3 de sangre.
Es el órgano que, como una bomba, impulsa a la sangre por el circulatorio. Es un órgano musculoso hueco, constituido por unas gruesas paredes de un tejido muscular llamado miocardio. El corazón está dividido por un tabique en dos partes no comunicadas y cada parte tiene dos cavidades: aurículas y ventrículos
Aurículas: en la parte superior, pequeña, y con finas paredes. Reciben la sangre de las venas
Ventrículos: debajo de la aurícula, con paredes gruesas. Expulsan la sangre por las arterias.
Sin embargo, la aurícula y el ventrículo de cada lado sí están comunicados entre sí por unas válvulas que sólo permiten el paso de sangre de la aurícula al ventrículo sin retorno:
Válvula mitral o bicúspide: comunica la aurícula izquierda con el ventrículo izquierdo
Válvula tricúspide: comunica la aurícula derecha con el ventrículo derecho
A la salida de los ventrículos hay otras válvulas, las sigmoideas, que impiden que la sangre que sale por las arterias vuelva al corazón.
Las paredes de las aurículas son más finas que las de los ventrículos porque sólo tienen que empujar la sangre hasta los ventrículos, mientras que los ventrículos las tienen más gruesas porque tienen que impulsarla mucho más lejos.
Movimientos del corazón El corazón bombea la sangre mediante movimientos de contracción (sístole) y de relajación (diástole). Los movimientos del corazón forman un ciclo y se producen del siguiente modo:
Sístole auricular. Las venas que llevan la sangre al corazón entran en las aurículas. Las aurículas se van llenando de sangre y, cuando están llenas del todo, se contraen a la vez (sístole auricular). La sangre pasa de cada aurícula a su ventrículo correspondiente a través de las válvulas.
Sístole ventricular. Una vez que la sangre ha pasado a los ventrículos, éstos se contraen (sístole ventricular), se abren las válvulas sigmoideas y sale la sangre hacia las arterias.
Diástole. El corazón se relaja (diástole general) y la sangre procedente de las venas vuelve a entrar en las aurículas, comenzando nuevamente el ciclo.
Los pasos a través de las válvulas producen el sonido que conocemos como latido cardiaco. Cuando estos movimientos no se producen correctamente, se habla de “arritmia” cardiaca.
El corazón está irrigado por sus propias arterias y venas, llamadas coronarias. El Infarto de miocardio se produce cuando se obstruye una arteria coronaria y no llega aporte sanguíneo. Al quedarse sin oxígeno durante mucho tiempo se produce la muerte del tejido de esa zona, el miocardio y no se regenera.
Hemos mencionado ya arterias y venas que entran y salen del corazón. Son, junto con los capilares, los vasos sanguíneos. Son largos tubos por los que circula la sangre.
Arterias. Son los vasos sanguíneos que salen del corazón por los ventrículos y llevan la sangre hacia los tejidos. Tienen paredes elásticas y resistentes y se mueven con contracciones a la vez que late el corazón, que notamos en lo que llamamos "pulso". Del ventrículo derecho sale la arteria pulmonar y del ventrículo izquierdo la arteria aorta. Si se producen depósitos de grasa en las arterias provocan que sus paredes se engrosen y endurezcan perdiendo su elasticidad. Esto se llama arteriosclerosis y es una afección muy común del sistema circulatorio. El flujo sanguíneo se reduce o incluso llegua a pararse totalmente, provocando un ataque cardiaco. La arterioesclerosis es la consecuencia de consumir alimentos ricos en colesterol y grasas animales. Un aneurisma ocurre cuando una arteria se daña y se desgarra, provocando un sangrado en la zona que irriga.
Aorta
Aneurisma
Arterioescleriosis
Venas. Son los vasos sanguíneos que llevan la sangre al corazón. Las venas entran en el corazón por las aurículas. Por la derecha llegan las venas cavas procedentes de todo el cuerpo, y por la izquierda: llegan cuatro venas pulmonares. Su pared es más fina y menos resistente que la de las arterias, ya que la sangre circula por ellas con menos presión. Para que puedan retornar la sangre necesitan la contracción de los músculos que las rodean y la acción de unas válvulas en su interior, las válvulas venosas, que impiden su retroceso. Cuando este mecanismo funciona mal, se producen las llamadas “varices”, que son venas dilatadas que pueden causar dolor y malestar. Por eso es conveniente no permanecer mucho tiempo de pie sin andar y hacer ejercicio regular.
Músculos y venas
Válvulas venosas
Varices
Capilares. Son unos vasos muy finos que surgen de sucesivas ramificaciones de venas y arterias y llegan hasta todas las células de los órganos. Sus paredes son tan delgadas que las diferentes sustancias pueden traspasarlas para ir desde la sangre a las células y al revés, es donde se realiza el intercambio de sustancias. También son vasos conectores, pues unen las arterias con las venas.
.
La presión sanguínea La fuerza con la que la sangre sale de la arterias provoca una presión que es mayor en los movimientos de sístole, cuando el corazón se contrae y expulsa la sangre, que en la diástole, con el corazón relajado y llenándose de sangre. Por eso, cuando medimos la presión sanguínea tenemos una presión arterial máxima y otra mínima. Si el corazón bombea la sangre con más fuerza, la presión arterial es más alta que lo normal. Entonces hablamos de hipertensión y hay que controlarla para que no lleve a complicaciones. Las situaciones de estrés y de tensión elevan la presión sanguínea. Fumar, además de ser perjudicial para nuestros pulmones, también lo es para el aparato circulatorio, ya que favorece la aparición de arteriosclerosis, angina de pecho, infarto de miocardio, accidente cerebrovascular, etc. El exceso de peso va acompañado de una elevada tasa de colesterol en sangre, que también puede estar asociada a hipertensión. Si la tensión arterial es demasiado baja, no llega la suficiente cantidad de sangre a todas las zonas del organismo. Por consiguiente, las células no reciben suficiente oxígeno y nutrientes y los productos de desecho no son eliminados de forma adecuada.
Las personas disponemos de un sistema circulatorio doble: la circulación pulmonar y la sistémica. La parte derecha del corazón impulsa la sangre hacia los pulmones para que se oxigenen (circulación pulmonar), mientras que la parte izquierda del corazón distribuye la sangre hasta los tejidos (circulación sistémica).
La circulación pulmonar transporta la sangre no oxigenada desde el ventrículo derecho hacia la arteria pulmonar y la distribuye en los vasos capilares de los alvéolos pulmonares donde se oxigena y emprende el camino de vuelta a través de las venas pulmonares hasta alcanzar la aurícula izquierda del corazón, completando el circuito.
La circulación sistémica transporta sangre rica en oxígeno desde el ventrículo izquierdo hacia la arteria aorta y se distribuye por todo el cuerpo.
Al terminar, es conveniente que dediquemos unos minutos a reflexionar cuántos fallos y aciertos hemos tenido, porque nos va a dar una indicación de nuestro nivel de aprendizaje.
Tarea: experiencias sanguíneas
Duración:
1 hora
Agrupamiento:
Grupos
En esta tarea vamos a realizar una serie de experiencias para conocer un poco más a fondo algunas peculiaridades del sistema circulatorio. Trabajaremos por "estaciones", es decir, la clase se distribuirá en mesas de trabajo y, en cada una, habrá una actividad para experimentar. Cada grupo pasará por todas las estaciones e irá anotando lo trabajado en su cuaderno. Es muy importante que respetemos los tiempos para que no se produzcan aglomeraciones en el aula y no nos presionemos mutuamente.
Estación 1: Pulso
El pulso es lo que notamos cuando se expande y se contrae de forma regular una arteria por la salida de sangre a presión desde el ventrículo izquierdo del corazón al contraerse y se corresponde con cada latido del corazón.
El pulso o frecuencia cardiaca es la medición de los latidos del corazón por minuto. El pulso se puede tomar en la arteria radial de la muñeca o en la arteria carótida en el cuello. El número normal de pulsaciones por minuto en un adulto oscila entre 60 y 80, apareciendo variaciones con el ejercicio.
Vamos a tomar el pulso antes y después de hacer un ligero ejercicio y comprobar cómo se acelera. Necesitamos un cronómetro para registrar las pulsaciones por minuto. Nos tomaremos el pulso en parejas y anotaremos los resultados de todo el grupo en una tabla.
Alumno/a
Pulsaciones por minuto en reposo
Pulsaciones por minuto después del ejercicio
1
2
....
Procedimiento:
Con la palma de la mano hacia arriba, miramos la zona entre el hueso de la muñeca y el tendón del lado de la muñeca donde está el pulgar. Se puede tomar el pulso en cualquiera de las muñecas.
Usamos la punta del dedo índice y mayor de la otra mano para sentir el pulso en la arteria radial entre el hueso de la muñeca y el tendón del lado de la muñeca donde está el pulgar. Aplicamos solo la presión necesaria para sentir los latidos, si oprimimos demasiado fuerte, bloquearemos el flujo sanguíneo.
Medimos en el cronómetro las pulsaciones en un minuto y anotamos.
Repetimos el proceso después de hacer diez saltos de tijera.
2. Tensión arterial
La tensión es la presión que ejerce la sangre por los vasos por los que circula y depende de la fuerza con la que sale la sangre del corazón y la elasticidad de las propias arterias.
La presión “alta” es la presión sistólica, es decir, corresponde con el sístole cardiaco. La “baja” es la presión diastólica, o sea, cuando el corazón se relaja antes de iniciar el ciclo.
La presión alta normal es de entre 120 o 140 mmHg (decimos comúnmente 12 o 14) y la baja entre los 70 o 90 mmHg (7 o 9)
Nos vamos a tomar la tensión por parejas y anotaremos los datos. Solo necesitamos un tensiómetro digital y un poco de paciencia. En este vídeo nos explican el procedimiento:
Por la sangre circulan tantas sustancias esenciales para nuestro organismo, que hacer un análisis sanguíneo es una buena forma de conocer nuestro estado general de salud y ayudar a diagnosticar posibles dolencias. En esta estación nos acercaremos un poquito al entendimiento de una analítica de sangre, puesto que su interpretación debe ser siempre realizada por profesionales de la salud.
Generalmente, la analítica de sangre incluye dos tipos de pruebas:
Hemograma. Conteo de las células que componen la sangre: los hematíes, leucocitos, plaquetas y factores de coagulación. Permite evaluar el estado general de salud y detectar patologías como infecciones, anemias, leucemias y trastornos hemorrágicos o de la coagulación.
Bioquímica sanguínea. Muestra los niveles de las enzimas, nutrientes y proteínas que circulan en la sangre como la glucosa, el colesterol, la creatinina, el calcio, el hierro, etc.
En este análisis de sangre se reflejan algunos de estos parámetros. Vamos a analizarlo.
¿Reconocemos algunas células?, ¿cuáles?
¿Algún nutriente?, ¿sales minerales?
¿Qué parámetros están fuera de lo normal? (con un asterisco), ¿qué pueden indicar?
VCM (Volumen Corpuscular Medio). Refleja el tamaño de los hematíes. Valores elevados pueden aparecer en las anemias o carencia de vitamina B12 o trastornos hepáticos.
HCM (Hemoglobina Corpuscular Media). Cantidad de hemoglobina de cada hematíe. Los niveles bajos pueden indicar anemia.
Leucocitos. (linfocitos, eosinófilos, basófilos, neutrófilos, monocitos). Son las células de defensa. Si sus niveles son bajos, podría existir una infección bacteriana.
Plaquetas. Células encargadas de la coagulación. Si salen valores altos, puede ser por la reacción a una hemorragia, y si son más bajos puede deberse a un mal funcionamiento de la médula ósea.
Glucosa: Mide la cantidad de este azúcar que circula por la sangre.
Colesterol: Es un componente fundamental para nuestro organismo. Sin embargo, a pesar de su importancia, hay que vigilarlo, puesto que parte de él (el llamado “malo” o LDL) proviene de nuestra dieta. El colesterol en exceso puede depositarse en forma de placas en las paredes de los vasos sanguíneos y crear obstrucciones en los vasos.
Triglicéridos: Los triglicéridos son la forma en que la grasa se almacena en el organismo y constituyen la principal fuente de energía. Los valores elevados en sangre se asocian a un mayor riesgo de desarrollar una enfermedad cardiovascular.
En esta estación vamos a interpretar a muy grossomodo un electrocardiograma. Tenemos en cuenta que, de ninguna manera, podemos tomar como algo médico esta actividad, si no que es solo un ejercicio de acercamiento y, sobre todo, de interpretación de un modelo de gráfica.
El electrocardiograma es la representación visual de la actividad eléctrica del corazón en función del tiempo. Se obtiene midiendo con un electrocardiógrafo que nos proporciona una cinta continua en papel milimetrado. Se usa para saber si hay enfermedades o problemas cardiovasculares.
Se basa en que, para que la contracción del ciclo del corazón se realice en forma ordenada, existe un sistema de estimulación eléctrica compuesto por fibras de músculo cardíaco especializadas en la generación y transmisión de impulsos eléctricos que no deben ser confundidos con los movimientos del ciclo cardiaco.
El trazado típico de un electrocardiograma registrando un latido cardíaco normal consiste en una onda P, un complejo QRS y una onda T.
La onda T representa el pequeño latido perceptible después del primero y marca el final del latido del corazón. El tiempo transcurrido entre uno y otro debe ser bastante regular a lo largo de toda la prueba, si no, es señal de una irregularidad en el latido del corazón. Si es picuda puede indicar alteraciones de potasio, si presenta forma cóncava supone alteraciones de origen isquémico.
La onda P no debe superar los 2,5 mm de altura, y no debe durar más de 0,11 segundos en un adulto. Suele tener forma redondeada. Si alguno de estos elementos no se cumplen puede ser señal de diferentes anomalías como un agrandamiento auricular causado por hipertensión arterial.
Complejo QRS. El punto R es el más alto. Para interpretarlo hay que contar el número de cuadros grandes entre un punto «R» y otro. Lo normal son 4 cuadros (75 latidos/minuto). Por debajo de 4 hay taquicardia y por encima de 6, braquicardia.
Con estos datos, vamos a tratar de interpretar estos fragmentos de electrocardiogramas. Anotamos nuestras interpretaciones en el cuaderno.
Un frotis de sangre es una prueba que se usa para controlar una amplia variedad de problemas que afectan la sangre. Para hacer un frotis de sangre, una muestra de sangre se extiende sobre un portaobjetos de vidrio. El portaobjetos se trata con un tinte especial que facilita la observación de las células. Luego, un profesional de laboratorio mira el portaobjetos bajo un microscopio para verificar el tamaño, la forma y la cantidad de células en la muestra de sangre. En un frotis podemos distinguir:
Glóbulos rojos o eritrocitos. Son los más abundantes, no tienen núcleo y su forma es de disco.
Plaquetas. Son fragmentos de células, que se ven como pequeños corpúsculos sin núcleo.
Neutrófilos: Son leucocitos granulados muy abundantes, Núcleo lobulado.
Eosinófilos: Leucocitos granulados poco abundantes, con núcleo con 3 o 2 lóbulos.
Basófilos: Leucocitos granulados con un núcleo voluminoso e irregular.
Linfocitos: Células no granuladas, esféricas, pequeñas, con un núcleo único esférico y que abarca gran parte del citoplasma.
Monocitos: Las células más grandes del tejido sanguíneo. Tienen un núcleo único, grande, con una escotadura dándole forma arriñonada.
Trabajamos con el microscopio virtual de la Red de Macrouniversidades de América Latina y el Caribe
Abrimos el simulado: Frotis de sangre.
Nos situamos en una esquina del frotis y agrandamos al máximo con el dial.
A la izquierda veremos un puntito rojo que nos está marcando en qué parte del frotis estamos.
Vamos moviendo este puntito haciendo pasadas de izquierda a derecha en zigzag, hasta analizar toda la muestra. A veces, hay que bajar un poco el dial para enfocar mejor.
Vamos reconociendo las células que encontremos y haciendo un dibujo de cada una.
Si tenemos dificultad, vamos a la pestaña “Exploración guiada”, dónde hay ejemplos de todos los tipos celulares.
Miguel Servet fue un teólogo y científico español del siglo XVI. Aunque en su vida abarcó muchas disciplinas científicas, su fama y reconocimiento actual es debido al descubrimiento de la circulación pulmonar descrita en su obra “Christianismi Restitutio”. Este trabajo, unido a que sus ideas religiosas chocaron con la ortodoxia hicieron que fuera declarado hereje, pero su legado constituyó uno de los grandes avances científicos en biología y medicina.
Imaginamos que somos periodistas científicos y que podemos introducirnos en una máquina del tiempo e ir a la época en la que vivía Miguel Servet para hacerle una entrevista. ¿Es posible? Pues puede que sí, gracias a la IA.
Recordamos que somos periodistas de la ciencia y queremos escribir un artículo para publicarlo en un periódico científico histórico. Nos interesa conocer, por ejemplo:
Cómo se le ocurrió la idea de que había diferentes tipos de circulación sanguínea
Qué idea se tenía de la circulación sanguínea antes de él
Qué métodos empleó para descubrirla
Cómo fue acogida su idea
Qué le sucedió
Todo lo que queramos saber sobre este científico
Vamos anotando tanto las preguntas que le hacemos, como un resumen de las respuestas que nos ofrece, para, al final, hacer un artículo con la entrevista. El artículo debe contener:
Título
Imagen del entrevistado
Resumen en pocas líneas de la idea principal
Extracto de la entrevista con preguntas y respuestas más importantes
Tarea: narración circulatoria
Duración:
1 hora
Agrupamiento:
Individual
Hemos concluido otro capítulo más del viaje de los alimentos y toca, como hemos hecho habitualmente, resumirlo en una narración de texto, que pueda contener, además, imágenes o enlaces web.
Podemos comenzar describiendo el personaje de un glóbulo rojo y su "viaje" por el sistema circulatorio. ¿Dónde se encuentra? ¿Qué otras sustancias lo acompañan? ¿Cuál es su misión? ¿Cómo es su recorrido? ¿Dónde recoge el O2 y dónde deja el CO2? ¿Dónde recoge las moléculas de los alimentos?
¡Imaginación al poder!
Cuando esté acabada, la entregamos a nuestro profesor/a para su valoración.
Reflexión y evaluación
Dedicamos unos minutos para repasar lo aprendido hasta ahora y hacer una reflexión personal sobre nuestro aprendizaje. Algunas cuestiones que nos podemos preguntar pueden ser:
¿Qué he aprendido?
¿Qué me ha sorprendido más? ¿Por qué?
¿He cambiado alguna idea previa? ¿Cuál?
¿Qué me ha resultado más difícil? ¿Por qué?
Estas tareas se valorarán con las siguientes escalas de evaluación: