para organismos más complejos, la difusión no es eficiente para el ciclo de gases, nutrientes y desechos de manera efectiva a través del cuerpo; por lo tanto, los sistemas circulatorios más complejos evolucionaron. La mayoría de los artrópodos y muchos moluscos tienen el sistema circulatorio abierto. En un sistema abierto, un corazón latiente alargado empuja la hemolinfa a través del cuerpo y las contracciones musculares ayudan a mover los líquidos., Los crustáceos más grandes y complejos, incluidas las langostas, han desarrollado vasos arteriales para empujar la sangre a través de sus cuerpos, y los moluscos más activos, como los calamares, han desarrollado un sistema circulatorio cerrado y son capaces de moverse rápidamente para atrapar a sus presas. Los sistemas circulatorios cerrados son una característica de los vertebrados; sin embargo, hay diferencias significativas en la estructura del corazón y la circulación de la sangre entre los diferentes grupos de vertebrados debido a la adaptación durante la evolución y las diferencias asociadas en la anatomía. Gráfico 21,4 ilustra los sistemas circulatorios básicos de algunos vertebrados: peces, anfibios, reptiles y mamíferos.
como se ilustra en la figura 21.4, un pez tiene un solo circuito para el flujo sanguíneo y un corazón de dos cámaras que tiene solo una aurícula y un solo ventrículo. La aurícula recoge la sangre que ha regresado del cuerpo y el ventrículo bombea la sangre a las branquias donde se produce el intercambio de gases y la sangre se reoxigena; esto se llama circulación branquial. La sangre entonces continúa a través del resto del cuerpo antes de llegar de nuevo a la aurícula; esto se llama circulación sistémica., Este flujo unidireccional de sangre produce un gradiente de sangre oxigenada a desoxigenada alrededor del circuito sistémico del pez. El resultado es un límite en la cantidad de oxígeno que puede llegar a algunos de los órganos y tejidos del cuerpo, reduciendo la capacidad metabólica general de los peces.
en anfibios, reptiles, aves y mamíferos, el flujo sanguíneo se dirige en dos circuitos: uno a través de los pulmones y de regreso al corazón, que se llama circulación pulmonar, y el otro a través del resto del cuerpo y sus órganos, incluido el cerebro (circulación sistémica)., En los anfibios, el intercambio de gases también ocurre a través de la piel durante la circulación pulmonar y se conoce como circulación pulmocutánea.
como se muestra en la figura 21.4 b, los anfibios tienen un corazón de tres cámaras que tiene dos aurículas y un ventrículo en lugar del corazón de dos cámaras de los peces. Las dos aurículas (cámaras superiores del corazón) reciben sangre de los dos circuitos diferentes (los pulmones y los sistemas), y luego hay alguna mezcla de la sangre en el ventrículo del corazón (cámara inferior del corazón), lo que reduce la eficiencia de la oxigenación., La ventaja de esta disposición es que la alta presión en los vasos empuja la sangre a los pulmones y el cuerpo. La mezcla es mitigada por una cresta dentro del ventrículo que desvía la sangre rica en oxígeno a través del sistema circulatorio sistémico y la sangre desoxigenada al circuito pulmocutáneo. Por esta razón, los anfibios a menudo se describen como de doble circulación.
La mayoría de los reptiles también tienen un corazón de tres cámaras similar al corazón anfibio que dirige la sangre a los circuitos pulmonar y sistémico, como se muestra en la figura 21.4 C., El ventrículo se divide más eficazmente por un tabique parcial, lo que resulta en una menor mezcla de sangre oxigenada y desoxigenada. Algunos reptiles (caimanes y cocodrilos) son los animales más primitivos que exhiben un corazón de cuatro cámaras. Los crocodilianos tienen un mecanismo circulatorio único donde el corazón desvía la sangre de los pulmones hacia el estómago y otros órganos durante largos períodos de inmersión, por ejemplo, mientras el animal espera a la presa o permanece bajo el agua esperando a que la presa se pudra., Una adaptación incluye dos arterias principales que salen de la misma parte del corazón: una lleva la sangre a los pulmones y la otra proporciona una ruta alternativa al estómago y otras partes del cuerpo. Otras dos adaptaciones incluyen un agujero en el corazón entre los dos ventrículos, llamado foramen de Panizza, que permite que la sangre se mueva de un lado del corazón al otro, y tejido conectivo especializado que ralentiza el flujo sanguíneo a los pulmones. Juntas, estas adaptaciones han hecho de los cocodrilos y caimanes uno de los grupos de animales más exitosos evolutivamente en la tierra.,
en mamíferos y aves, el corazón también se divide en cuatro cámaras: dos aurículas y dos ventrículos, como se ilustra en la figura 21.4 d. la sangre oxigenada se separa de la sangre desoxigenada, lo que mejora la eficiencia de la doble circulación y es probablemente necesaria para el estilo de vida de sangre caliente de mamíferos y aves. El corazón de cuatro cámaras de aves y mamíferos evolucionó independientemente de un corazón de tres cámaras. La evolución independiente del mismo rasgo biológico o de un rasgo biológico similar se conoce como evolución convergente.,
resumen
en la mayoría de los animales, el sistema circulatorio se utiliza para transportar sangre a través del cuerpo. Algunos animales primitivos utilizan la difusión para el intercambio de agua, nutrientes y gases. Sin embargo, los organismos complejos utilizan el sistema circulatorio para transportar gases, nutrientes y desechos a través del cuerpo. Los sistemas circulatorios pueden estar abiertos (mezclados con el líquido intersticial) o cerrados (separados del líquido intersticial)., Los sistemas circulatorios cerrados son una característica de los vertebrados; sin embargo, hay diferencias significativas en la estructura del corazón y la circulación de la sangre entre los diferentes grupos de vertebrados debido a las adaptaciones durante la evolución y las diferencias asociadas en la anatomía. Los peces tienen un corazón de dos cámaras con circulación unidireccional. Los anfibios tienen un corazón de tres cámaras, que tiene cierta mezcla de sangre, y tienen doble circulación. La mayoría de los reptiles no aviares tienen un corazón de tres cámaras, pero tienen poca mezcla de la sangre; tienen doble circulación., Los mamíferos y las aves tienen un corazón de cuatro cámaras sin mezcla de sangre y doble circulación.