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Transporte en mamíferos

A-Level Biología · Tema 8

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9:17

El sistema circulatorio

Tu corazón late unas cien mil veces al día y nunca descansa. Pero aquí está lo ingenioso. No es un solo circuito. Son dos. La sangre sale…

Narración en inglés · Subtítulos en inglés + 中文 quemados en pantalla

8.1

El sistema circulatorio

Syllabus
  1. indicar que el sistema circulatorio de los mamíferos es una circulación doble cerrada, que consiste en un corazón, sangre y vasos sanguíneos que incluyen arterias, arteriolas, capilares, ** vénulas** y venas.
  2. describir las funciones de los principales vasos sanguíneos de las circulaciones pulmonar y sistémica, limitándose a la arteria pulmonar, vena pulmonar, aorta y vena cava.
  3. reconocer arterias, venas y capilares a partir de preparaciones microscópicas, fotomicrografías y micrografías electrónicas, y elaborar diagramas esquemáticos que muestren la estructura de arterias y venas en sección transversal (ST) y sección longitudinal (SL).
  4. explicar cómo la estructura de las arterias musculares, arterias elásticas, venas y capilares se relaciona con sus funciones específicas.
  5. reconocer y dibujar glóbulos rojos, monocitos, neutrófilos y linfocitos a partir de preparaciones microscópicas, fotomicrografías y micrografías electrónicas.
  6. indicar que el agua es el componente principal de la sangre y del líquido tisular, y relacionar las propiedades del agua con su función en el transporte en los mamíferos, limitándose a su acción como disolvente y su alta capacidad calorífica específica.
  7. indicar las funciones del líquido tisular y describir la formación del líquido tisular en una red capilar.

Fuente: Plan de estudios Cambridge International

Los mamíferos tienen una circulación cerrada y doble. "Cerrada" significa que la sangre permanece dentro de los vasos sanguíneos 血管 todo el tiempo. "Doble" significa que la sangre pasa por el corazón 心脏 dos veces para cada vuelta completa al cuerpo. Esto da lugar a dos bucles interconectados, por lo que se le llama circulación doble 双循环 y al conjunto completo sistema circulatorio 循环系统:

  • la circulación pulmonar 肺循环 transporta la sangre desde el corazón hacia los pulmones y de regreso.
  • la circulación sistémica 体循环 transporta la sangre desde el corazón hacia el resto del cuerpo y de regreso.

La sangre viaja en este orden: arterias 动脉 → arteriolas 小动脉 → capilares 毛细血管 → venulas 小静脉 → venas 静脉.

Diagrama de bucle de circulación doble: el lado derecho del corazón bombea sangre desoxigenada a los pulmones y de vuelta al lado izquierdo, que bombea sangre oxigenada al cuerpo y de vuelta al lado derecho
Circulación doble: el bucle pulmonar va a los pulmones, el bucle sistémico al cuerpo; la sangre pasa por el corazón dos veces

Los vasos principales son:

  • la arteria pulmonar 肺动脉 — transporta sangre con bajo contenido de oxígeno 氧气 desde el corazón hacia los pulmones.
  • la vena pulmonar 肺静脉 — transporta sangre rica en oxígeno desde los pulmones de regreso al corazón.
  • la aorta 主动脉 — la gran arteria que transporta sangre rica en oxígeno desde el corazón hacia el cuerpo.
  • la vena cava 腔静脉 — la gran vena que devuelve la sangre pobre en oxígeno desde el cuerpo hacia el corazón.

Cómo los vasos se adaptan a sus funciones

Vaso Estructura Función
arteria pared gruesa de músculo 肌肉 y fibras elásticas 弹性; lumen 管腔 estrecho (el espacio interior) transporta sangre a alta presión alejándose del corazón; las paredes elásticas se estiran y retroceden para suavizar el flujo; el músculo controla el flujo
capilar pared de solo una célula de grosor; muy estrecho corta distancia para el intercambio de sustancias entre la sangre y las células
vena pared delgada; lumen ancho; tiene válvulas 瓣膜 devuelve la sangre a baja presión al corazón; las válvulas evitan que la sangre fluya hacia atrás
Secciones transversales de una arteria con pared gruesa y lumen estrecho, una vena con pared delgada, lumen ancho y una válvula, y un capilar diminuto de una sola célula de grosor
Una arteria tiene pared gruesa y lumen estrecho; una vena, pared delgada, lumen ancho y válvulas; un capilar es de una sola célula de grosor

Células sanguíneas

Deberías reconocer: glóbulos rojos 红细胞 (que transportan oxígeno), y tres tipos de glóbulos blancos — monocitos 单核细胞, neutrófilos 中性粒细胞 y linfocitos 淋巴细胞.

Frotis de sangre teñido visto bajo un microscopio óptico: muchos glóbulos rojos pequeños y redondos con centros pálidos, un linfocito grande con núcleo morado oscuro cerca del centro, y dos neutrófilos con núcleos lobulados debajo Un frotis de sangre teñido: muchos glóbulos rojos pequeños, más un linfocito (centro) y neutrófilos (núcleo lobulado) — las células blancas son más grandes y tienen núcleo

Agua, plasma y líquido tisular

El agua es la parte principal de la sangre. Es un buen solvente 溶剂, por lo que transporta sustancias disueltas, y tiene una alta capacidad calorífica específica 比热容, por lo que la temperatura de la sangre se mantiene estable.

Al inicio de un capilar, la alta presión arterial empuja el líquido (pero no las células ni las proteínas grandes) fuera del plasma 血浆 y a través de la pared del capilar. Este líquido alrededor de las células es el líquido tisular 组织液. Suministra oxígeno y glucosa a las células y transporta los desechos. La mayor parte regresa al capilar en el extremo opuesto, donde la presión es menor.

Capilar con fluido empujado hacia afuera en el extremo arterial de alta presión para bañar las células corporales, y la mayor parte regresando en el extremo venoso de menor presión
Alta presión en el extremo arterial empuja el fluido hacia afuera para formar líquido tisular; la mayor parte regresa en el extremo venoso
Explorar

Circulación doble

Sigue un glóbulo rojo por el circuito. Pasa por el corazón dos veces en cada vuelta: una vez a los pulmones y una vez al resto del cuerpo.

Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
blood vessel/blʌd ˈvesl/ 血管 xuè guǎn
double circulation/ˈdʌbl ˌsɜːkjʊˈleɪʃn/ 双循环 shuāng xún huán
circulatory system/ˌsɜːkjʊˈleɪtəri ˈsɪstəm/ 循环系统 xún huán xì tǒng
pulmonary circulation/ˈpʌlmənəri ˌsɜːkjʊˈleɪʃn/ 肺循环 fèi xún huán
systemic circulation/sɪˈstemɪk ˌsɜːkjʊˈleɪʃn/ 体循环 tǐ xún huán
artery/ˈɑːtəri/ 动脉 dòng mài
arteriole/ɑːˈtɪəriəʊl/ 小动脉 xiǎo dòng mài
capillary/kəˈpɪləri/ 毛细血管 máo xì xuè guǎn
venule/ˈvenjuːl/ 小静脉 xiǎo jìng mài
vein/veɪn/ 静脉 jìng mài
pulmonary artery/ˈpʌlmənəri ˈɑːtəri/ 肺动脉 fèi dòng mài
aorta/eɪˈɔːtə/ 主动脉 zhǔ dòng mài
vena cava/ˈviːnə ˈkɑːvə/ 腔静脉 qiāng jìng mài
muscle/ˈmʌsl/ 肌肉 jī ròu
elastic/ɪˈlæstɪk/ 弹性 tán xìng
lumen/ˈluːmen/ 管腔 guǎn qiāng
valve/vælv/ 瓣膜 bàn mó
red blood cell/red blʌd sel/ 红细胞 hóng xì bāo
monocyte/ˈmɒnəʊsaɪt/ 单核细胞 dān hé xì bāo
neutrophil/ˈnjuːtrəfɪl/ 中性粒细胞 zhōng xìng lì xì bāo
lymphocyte/ˈlɪmfəsaɪt/ 淋巴细胞 lín bā xì bāo
solvent/ˈsɒlvənt/ 溶剂 róng jì
specific heat capacity/spəˈsɪfɪk hiːt kəˈpæsɪti/ 比热容 bǐ rè róng
plasma/ˈplæzmə/ 血浆 xuè jiāng
tissue fluid/ˈtɪʃuː ˈfluːɪd/ 组织液 zǔ zhī yè
haemoglobin/ˌhiːməˈɡləʊbɪn/ 血红蛋白 xuè hóng dàn bái
oxygen dissociation curve/ˈɒksɪdʒn dɪˌsəʊsɪˈeɪʃn kɜːv/ 氧解离曲线 yǎng jiě lí qū xiàn
saturation/ˌsætʃəˈreɪʃn/ 饱和度 bǎo hé dù
partial pressure/ˈpɑːʃl ˈpreʃə/ 分压 fēn yā
Bohr shift/ˈbəʊə ʃɪft/ 波尔位移 bō ěr wèi yí
carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ 二氧化碳 èr yǎng huà tàn
enzyme/ˈenzaɪm/ 酶 méi
carbonic anhydrase/kɑːˈbɒnɪk ˈænhaɪdreɪz/ 碳酸酐酶 tàn suān gān méi
hydrogencarbonate ion/ˈhaɪdrəʊdʒeŋkɑːbɒneɪt ˈaɪɒn/ 碳酸氢根离子 tàn suān qīng gēn lí zi
chloride ion/ˈklɔːraɪd ˈaɪɒn/ 氯离子 lǜ lí zi
chloride shift/ˈklɔːraɪd ʃɪft/ 氯转移 lǜ zhuǎn yí
haemoglobinic acid/ˌhiːməˌɡləʊˈbɪnɪk ˈæsɪd/ 血红蛋白酸 xuè hóng dàn bái suān
carbaminohaemoglobin/ˌkɑːbəˌmɪnəʊˌhiːməˈɡləʊbɪn/ 氨甲酰血红蛋白 ān jiǎ xiān xuè hóng dàn bái
atrium/ˈeɪtrɪəm/ 心房 xīn fáng
ventricle/ˈventrɪkl/ 心室 xīn shì
8.2

Transporte de oxígeno y dióxido de carbono

Syllabus
  1. Describa el papel de los glóbulos rojos en el transporte de oxígeno y dióxido de carbono con referencia a los roles de: • hemoglobina • anhidrasa carbónica • la formación de ácido hemoglobínico • la formación de carbaminohemoglobina
  2. Describa el desplazamiento del cloruro y explique la importancia del desplazamiento del cloruro
  3. Describa el papel del plasma en el transporte de dióxido de carbono
  4. Describa y explique la curva de disociación del oxígeno de la hemoglobina adulta
  5. Explique la importancia de la curva de disociación del oxígeno a presiones parciales de oxígeno en los pulmones y en los tejidos respiradores
  6. Describa el desplazamiento de Bohr y explique la importancia del desplazamiento de Bohr

Fuente: Plan de estudios Cambridge International

Transporte de oxígeno

El oxígeno es transportado por la hemoglobina 血红蛋白 en los glóbulos rojos. Representamos qué tan bien la hemoglobina retiene el oxígeno mediante la curva de disociación del oxígeno 氧解离曲线. Esta gráfica en forma de S grafica la saturación 饱和度 (qué tan llena de oxígeno está la hemoglobina) contra la presión parcial 分压 del oxígeno:

  • donde la presión parcial de oxígeno es alta (en los pulmones), la hemoglobina carga oxígeno y se satura casi completamente.
  • donde es baja (en tejidos respiratorios), la hemoglobina libera su oxígeno para que las células lo utilicen.

El desplazamiento de Bohr

Cuando los tejidos están muy activos, liberan más dióxido de carbono 二氧化碳, lo que disminuye el pH. Esto hace que la hemoglobina libere oxígeno más fácilmente, por lo que la curva se desplaza hacia la derecha. Este cambio beneficioso es el desplazamiento de Bohr 波尔位移: el oxígeno se entrega exactamente donde es más necesario.

Curva de disociación del oxígeno en forma de S que grafica el porcentaje de saturación contra la presión parcial de oxígeno, con una segunda curva desplazada hacia la derecha para mayor dióxido de carbono y menor pH
La hemoglobina carga oxígeno en los pulmones y lo libera en los tejidos; el desplazamiento de Bohr mueve la curva a la derecha para liberar más

Transporte de dióxido de carbono

Una pequeña cantidad de dióxido de carbono se disuelve directamente en el plasma, pero la mayoría es transportada después de una reacción dentro de los glóbulos rojos:

  1. la enzima 酶 anhidrasa carbónica 碳酸酐酶 acelera la reacción del dióxido de carbono con el agua para formar ácido carbónico.
  2. el ácido carbónico se divide en iones hidrógeno e iones bicarbonato 碳酸氢根离子.
  3. los iones bicarbonato salen hacia el plasma. Esta es la forma principal en que se transporta el dióxido de carbono.
  4. para mantener el equilibrio de cargas, los iones cloruro 氯离子 entran en los glóbulos rojos. Este movimiento es el desplazamiento del cloruro 氯转移.
  5. los ones hidrógeno se unen a la hemoglobina para formar ácido hemoglobínico 血红蛋白酸; esto absorbe los iones hidrógeno y mantiene el pH estable.

Alguno del dióxido de carbono también se une directamente a la hemoglobina para formar carboxihemoglobina 氨甲酰血红蛋白.

Dentro de un glóbulo rojo: el dióxido de carbono y el agua se convierten en ácido carbónico (por la anhidrasa carbónica), que se divide en iones hidrógeno y bicarbonato; el bicarbonato sale mientras entra el cloruro, y los iones hidrógeno se unen a la hemoglobina
La mayor parte del CO₂ viaja como iones bicarbonato; el desplazamiento del cloruro mantiene el equilibrio de cargas y la hemoglobina absorbe los H⁺

Ejemplo resuelto. En los pulmones, la presión parcial de oxígeno es de aproximadamente $12\ \text{kPa}$ y la hemoglobina está saturada en un 98%; en un músculo en ejercicio, es de aproximadamente $3\ \text{kPa}$ y la saturación cae a un 40%. ¿Cuánto oxígeno se libera y por qué la curva tiene forma de S? Restamos las saturaciones: $98 - 40 =$ 58% del oxígeno de la hemoglobina se libera en el músculo. La forma de S proviene de la unión cooperativa: el primer oxígeno que se une cambia la forma de la hemoglobina para que los siguientes se unan más fácilmente, por eso el medio de la curva es tan empinado. Esa pendiente es el punto clave: una pequeña caída en la presión parcial en un tejido respiratorio causa una gran liberación de oxígeno. El exceso de dióxido de carbono en un músculo en ejercicio disminuye el pH y desplaza la curva hacia la derecha, por lo que se libera aún más oxígeno a la misma presión parcial; ese es el desplazamiento de Bohr cumpliendo su función.

Explorar

Cómo la sangre transporta el oxígeno

La hemoglobina capta oxígeno donde hay mucho (los pulmones) y lo libera donde hay poco (los tejidos).

Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
oxygen/ˈɒksɪdʒn/ 氧气 yǎng qì
pulmonary vein/ˈpʌlmənəri veɪn/ 肺静脉 fèi jìng mài
8.3

El corazón

Syllabus
  1. describir la estructura externa e interna del corazón de los mamíferos
  2. explicar las diferencias en el grosor de las paredes de: • aurículas y ventrículos • ventrículo izquierdo y ventrículo derecho
  3. describir el ciclo cardíaco, con referencia a la relación entre los cambios en la presión sanguínea durante la sístole y la diástole y la apertura y cierre de las válvulas
  4. explicar los roles del nodo sinoatrial, el nodo auriculoventricular y el tejido de Purkinje en el ciclo cardíaco (no se espera conocimiento sobre el control nervioso y hormonal)

Fuente: Plan de estudios Cambridge International

Estructura

El corazón tiene cuatro cámaras. Las dos cámaras superiores son las aurículas 心房 (singular: aurícula); tienen paredes delgadas porque solo empujan la sangre hacia abajo en las cámaras inferiores. Las dos cámaras inferiores son los ventrículos 心室; tienen paredes musculares gruesas porque bombean sangre fuera del corazón.

La pared del ventrículo izquierdo es más gruesa que la del ventrículo derecho, porque el lado izquierdo debe bombear sangre por todo el cuerpo, mientras que el lado derecho solo bombea hacia los pulmones cercanos.

Diagrama etiquetado de corte transversal del corazón humano que muestra las cuatro cámaras, las válvulas y los vasos principales con flechas para la dirección del flujo sanguíneo
Las cuatro cámaras, las válvulas y los vasos principales; la pared del ventrículo izquierdo es la más gruesa

Ciclo cardíaco

Un latido cardíaco es el ciclo cardíaco 心动周期. Tiene dos partes: sístole 收缩期 (cuando el músculo cardíaco se contrae) y diástole 舒张期 (cuando se relaja y se llena). Cuando una cámara se contrae, la presión interna aumenta; este cambio de presión abre y cierra las válvulas para que la sangre fluya solo en una dirección.

Gráfica de presión contra tiempo para un latido cardíaco, con curvas para el ventrículo, la aorta y la aurícula; la presión del ventrículo sube durante la sístole y la válvula semilunar se abre cuando supera la de la aorta
La presión del ventrículo aumenta en la sístole y empuja la sangre hacia la aorta; una válvula se abre o cierra siempre que dos curvas de presión se crucen

Control del latido cardíaco

El corazón establece su propio ritmo:

  • el nodo sinoauricular 窦房结 en la aurícula derecha es el marcapasos. Envía una onda de excitación eléctrica que se extiende por las aurículas y provoca su contracción.
  • el nodo auriculoventricular 房室结 capta la onda, la retrasa un momento (para que las aurículas se vacíen primero) y luego la transmite.
  • el tejido de Purkinje 浦肯野组织 lleva la onda hacia abajo y a través de las paredes ventriculares, de modo que los ventrículos se contraen de abajo hacia arriba y expulsan la sangre.
Contorno del corazón mostrando la onda de excitación comenzando en el SAN en la aurícula derecha, extendiéndose al AVN, luego bajando y subiendo por las paredes ventriculares a través del tejido de Purkinje
El SAN marca el ritmo; la onda pasa al AVN, y el tejido de Purkinje hace que los ventrículos se contraigan de abajo hacia arriba
Explorar

Explorar el corazón

Toca cada parte. El lado derecho bombea sangre a los pulmones; el lado izquierdo, con paredes más gruesas, la bombea por todo el cuerpo.

Explorar

El ciclo cardíaco

Pasa por una latido completo: las aurículas se contraen, luego los ventrículos, y finalmente todo se relaja y se rellena.

Explorar

El ciclo cardíaco

Pasa por un latido cardíaco. Los cambios de presión abren y cierran las válvulas para que la sangre fluya siempre en una sola dirección.

Vocabulario Entrenar
Inglés Chino Pinyin
heart/hɑːt/ 心脏 xīn zàng
cardiac cycle/ˈkɑːdiæk ˈsaɪkl/ 心动周期 xīn dòng zhōu qī
systole/ˈsɪstəʊl/ 收缩期 shōu suō qī
diastole/ˈdaɪəstəʊl/ 舒张期 shū zhāng qī
sinoatrial node/sɪˈnəʊtrɪəl nəʊd/ 窦房结 dòu fáng jié
atrioventricular node/ˌeɪtrɪˌəʊvənˈtrɪkjʊlə nəʊd/ 房室结 fáng shì jié
Purkyne tissue/ˈpɜːkaɪn ˈtɪʃuː/ 浦肯野组织 pǔ kěn yě zǔ zhī
8.3

Consejos para el examen

  • Rastrea la circulación doble y nombra las cámaras, las válvulas y los vasos; la pared del ventrículo izquierdo es más gruesa (bombea más lejos a mayor presión).
  • Lee la gráfica de presión del ciclo cardíaco: una válvula se abre o cierra cuando las presiones a ambos lados se cruzan.
  • Explica la curva de disociación del oxígeno (forma de S) y el desplazamiento de Bohr (más CO₂ la desplaza a la derecha, liberando más O₂ a los tejidos activos).
  • La mayor parte del CO₂ se transporta como bicarbonato (a través del desplazamiento del cloruro).

Lecciones interactivas sobre este tema

Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.

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