Transporte en los Animales: Sistemas Circulatorios y Medio Interno

Transporte en los animales

1. Transporte en los animales

El transporte tiene una doble finalidad: llevar nutrientes a las células y eliminar los productos de desecho. Solo los organismos unicelulares no necesitan un sistema de transporte, ya que el intercambio se realiza por difusión. Los pluricelulares sí lo necesitan, porque la difusión es insuficiente: es lenta y eficaz solo a distancias cortas, y en los pluricelulares las distancias internas son grandes. Además, la superficie corporal de los animales terrestres es impermeable para no perder agua, lo que impide la difusión. Por ello, se necesita un sistema de transporte.

Parte de los fluidos de los animales se encuentra en el interior de las células (líquido intracelular) y forma el medio interno, que contiene los iones y nutrientes necesarios para la actividad celular. Por eso está en un continuo intercambio con las células.

Para que las células puedan realizar sus funciones, el medio interno debe mantener constante la composición química y el volumen. La capacidad para regular esto se denomina homeostasis. El mantenimiento de la homeostasis depende de: el sistema circulatorio (que regula las propiedades físicas de los líquidos), el sistema respiratorio y excretor, y las propiedades químicas que equilibran su composición.

Los mecanismos de regulación son automáticos y se desencadenan cuando hay una perturbación, para realizar una acción correctora en sentido contrario (retroalimentación). Estos mecanismos dependen de los sistemas hormonal y nervioso.

2. Sistemas de transporte

2.1 Sistemas de transporte no especializados

En animales sencillos, el fluido circulante es el líquido extracelular, de donde las células toman nutrientes y vierten los productos de excreción. Se realiza por dos vías:

• Difusión: los nutrientes y el agua se difunden, y los desechos salen al exterior (por ejemplo, en las esponjas, el agua del atrio o de la cavidad gastrovascular de los cnidarios es el fluido circulante).
• Por aparato digestivo: en los platelmintos, el aparato digestivo ramificado cumple funciones de transporte.

2.2 Sistemas de transporte especializados

Los animales complejos poseen un aparato circulatorio, formado por fluidos circulantes, un sistema de tubos abiertos o cerrados, y un órgano propulsor (el corazón), que impulsa el fluido en un solo sentido mediante contracciones.

2.3 Fluidos circulantes

Dentro de los tubos circulan componentes del líquido extracelular: agua, sales, proteínas plasmáticas, células y pigmentos respiratorios.

• Hidrolinfa: transporta nutrientes y excreta; contiene fagocitos que engloban elementos extraños (equinodermos).
• Hemolinfa: transporta lo mismo, con hemocianina (pigmento respiratorio), fagocitos y hemocitos. Es semejante al líquido extracelular, ya que no tiene un sistema circulatorio propio, y tiene conductos abiertos (invertebrados).
• Sangre: circula por conductos cerrados con pigmentos respiratorios. En anélidos el pigmento puede ser clorocruorina, hemoeritrina o hemoglobina; en vertebrados es la hemoglobina. La sangre está formada por plasma y células que flotan en él: eritrocitos, plaquetas y leucocitos.
• Linfa: circula por los vasos linfáticos; contiene linfocitos y plasma con más agua y urea, y menos proteínas que la sangre (vertebrados).

2.4 Sistema circulatorio

Está formado por un órgano propulsor (el corazón) y un sistema de tubos (vasos conductores). El corazón está formado por tejido muscular (miocardio), que se contrae y distiende para impulsar el fluido circulatorio. Recorre el sistema gracias a válvulas membranosas que impiden el movimiento en sentido opuesto. Existen corazones tabicados (moluscos y vertebrados) y tubulares (artrópodos). Algunos corazones accesorios aceleran la circulación en zonas determinadas.

Según los vasos, los sistemas circulatorios pueden ser:

• Abierto: el líquido circula por vasos abiertos en un extremo que desembocan en espacios intersticiales y en cavidades celómicas, bañando las células. Por ejemplo, en moluscos no cefalópodos el corazón está tabicado por un ventrículo y una o dos aurículas, situado en la cavidad pericárdica; la hemolinfa pasa del ventrículo a los vasos y de ahí a los espacios tisulares, desde donde es recogida por vasos hacia las branquias, donde se oxigena, y vuelve al corazón. En artrópodos, el corazón es tubular, la hemolinfa sale por arterias y se vierte en espacios tisulares, y regresa al corazón por ostiolos con válvulas que impiden el retroceso.
• Cerrado: el fluido circula siempre dentro de un circuito cerrado y no baña directamente a las células. En anélidos, el aparato circulatorio tiene dos vasos principales, uno ventral y otro dorsal, conectados por vasos laterales; los de posición ventral son contráctiles y tienen válvulas. El vaso dorsal impulsa el líquido hacia delante y el ventral hacia atrás. En cefalópodos, el corazón tabicado se divide en dos o cuatro aurículas y un ventrículo; la sangre sale por el ventrículo, circula por los vasos hasta las branquias, se oxigena y vuelve al corazón. En vertebrados, el corazón tabicado en posición ventral impulsa la sangre por vasos de un circuito cerrado formado por tres tipos de vasos: arterias, capilares y venas. La sangre es bombeada por el corazón hacia las arterias, que se ramifican en arteriolas, que a su vez se dividen en capilares; estos forman vénulas y venas que devuelven la sangre al corazón. En las arterias y venas, unas válvulas impiden el retroceso de la sangre. El paso de nutrientes se produce por difusión a través de las paredes de los capilares sanguíneos.

3. Evolución del aparato circulatorio de los vertebrados

Circulación simple: los peces tienen un corazón con dos cavidades (una aurícula y un ventrículo) y un seno venoso que recibe la sangre. La sangre sale del corazón por la arteria branquial, pasa a las branquias, donde se oxigena, se conduce a todo el cuerpo y vuelve al corazón, donde es recogida por el seno venoso, pasa a la aurícula y de ahí al ventrículo.

Circulación doble: presente en vertebrados pulmonados.

• Circulación pulmonar (menor): la sangre sale del corazón por la arteria pulmonar hacia los pulmones, se oxigena y regresa al corazón.
• Circulación mayor (sistémica): la sangre oxigenada sale por la arteria aorta, se distribuye por el cuerpo y regresa por las venas cavas.

La circulación es doble e incompleta cuando la sangre oxigenada y no oxigenada se mezcla en el corazón, al no estar tabicado totalmente. En anfibios, el corazón tiene dos aurículas divididas por un tabique: la aurícula derecha recibe sangre no oxigenada y la izquierda oxigenada, que se mezclan en el ventrículo. En reptiles, la mezcla es menor, aunque la contracción de las aurículas no está sincronizada.