Circulaciones Especiales
Circulación Coronaria
La circulación coronaria es un circuito corto que rodea el miocardio, proporcionándole sangre rica en oxígeno y nutrientes. Se origina en la arteria aorta durante la sístole ventricular izquierda y se ramifica en arterias coronarias derecha e izquierda, que a su vez se dividen en arterias más pequeñas y capilares para facilitar el intercambio de sustancias. El corazón aprovecha estas sustancias de manera más eficiente que otros tejidos. El 80% del flujo coronario ocurre durante la diástole, ya que la menor presión sobre los vasos coronarios permite un mayor flujo sanguíneo. La regulación de la circulación coronaria es crucial debido a la sensibilidad del corazón a la isquemia.
La sangre se elimina a través de venas, venas de Tebesio (que drenan directamente a las cavidades cardíacas) y el seno coronario.
Regulación de la Circulación Coronaria
La circulación coronaria no se ve afectada por los cambios en la presión arterial, pero a mayor esfuerzo cardíaco, mayor es el flujo sanguíneo necesario.
1. Regulación Metabólica
La regulación metabólica es la más importante. Cuando las células del miocardio aumentan sus necesidades metabólicas, liberan adenosina, un metabolito vasodilatador (estimulado por prostaglandinas, CO2, K+, NO), que dilata las arterias coronarias, disminuyendo la resistencia al flujo sanguíneo y permitiendo una mayor irrigación desde la aorta.
2. Regulación Nerviosa Refleja
El sistema nervioso autónomo (SNA) juega un papel menor en la regulación local. Estímulos como el frío y el estrés activan el sistema simpático, liberando noradrenalina (NA) en el miocardio, lo que provoca vasoconstricción coronaria y disminuye el flujo sanguíneo y el aporte de O2 y nutrientes. La activación parasimpática libera acetilcolina, que se une a los receptores muscarínicos 1, produciendo vasodilatación coronaria y aumentando el flujo sanguíneo y el aporte de O2 y nutrientes.
3. Regulación Humoral
Sustancias vasoconstrictoras: ADH, GH (inhibe el NO vasodilatador), angiotensina II e insulina (aumenta el efecto del SNAS).
Sustancias vasodilatadoras: Estradiol, testosterona (aumenta el NO), progesterona y adrenalina en receptores beta 2 adrenérgicos.
4. Autorregulación Miogénica
Los propios vasos sanguíneos regulan su elasticidad. A mayor necesidad metabólica, mayor distensión celular para aumentar el flujo sanguíneo.
Circulación Cerebral
La circulación cerebral irriga constantemente el cerebro con O2 y nutrientes. Es muy sensible a la isquemia, por lo que la regulación es crucial. La barrera hematoencefálica (BHE), creada por los astrocitos, separa la circulación cerebral de la circulación sistémica y permite la entrada selectiva de sustancias como O2, CO2, glucosa, etanol y barbitúricos. Los astrocitos también captan K+ y transforman la glucosa en piruvato. El aumento de la presión intracraneal disminuye el flujo sanguíneo cerebral.
Regulación de la Circulación Cerebral
A mayor actividad o esfuerzo cerebral, mayor es el flujo sanguíneo necesario.
1. Autorregulación Miogénica
Los vasos sanguíneos del circuito cerebral regulan su elasticidad. A mayor necesidad metabólica, mayor distensión celular para aumentar el flujo sanguíneo.
2. Regulación Nerviosa o Neurogénica
El SNA tiene poca importancia, con efectos locales principalmente sobre vasos pequeños. La activación simpática provoca vasoconstricción y disminuye el flujo sanguíneo y el aporte de O2 y nutrientes. La activación parasimpática tiene el efecto contrario.
3. Regulación Metabólica
Cuando las células nerviosas aumentan sus necesidades metabólicas, liberan K+ como sustancia vasodilatadora, aumentando el flujo sanguíneo y el aporte de O2 y nutrientes. Los astrocitos reabsorben el potasio.
4. PCO2 Sistémica
El aumento de la PCO2 sistémica (hipercapnia) provoca vasodilatación cerebral, aumentando el flujo sanguíneo y el aporte de O2 y nutrientes. La disminución de la PCO2 tiene el efecto contrario.
5. Glutamato
El aumento del glutamato provoca la entrada excesiva de Ca2+ en los astrocitos, que liberan sustancias vasodilatadoras como prostaglandinas, tromboxanos y NO, aumentando el flujo sanguíneo y el aporte de O2 y nutrientes.
Circulación Cutánea
La circulación cutánea es un circuito superficial que regula la temperatura entre la piel y la circulación profunda, manteniendo una diferencia de solo 1°C para evitar alteraciones fisiológicas. Las necesidades metabólicas son bajas, con poco riesgo de isquemia.
La circulación cutánea está formada por arteriolas y vénulas que se unen en la dermis profunda y superficial. En la epidermis, forman papilas dérmicas donde se produce el intercambio de temperatura con el ambiente (asa capilar).
Regulación en Caso de Variación de Temperatura
Solo el sistema nervioso autónomo simpático (SNAS) regula la circulación cutánea en respuesta a cambios de temperatura.
Vasoconstricción: Liberación de NA que se une a los receptores alfa.
Vasodilatación: Liberación de acetilcolina o VIP.
Proceso de Regulación
- Los termorreceptores captan la variación de la temperatura corporal y transmiten la información al hipotálamo.
- a. Disminución de la temperatura: El hipotálamo envía un estímulo a través del SNAS para liberar NA, provocando vasoconstricción, lo que limita la superficie del vaso y el flujo sanguíneo. Esto evita la pérdida de agua (volemia) y reduce el intercambio de temperatura. Por ejemplo, en invierno, la vasoconstricción contrarresta la pérdida de calor corporal, evitando la deshidratación e hipotensión.
- b. Aumento de la temperatura: El hipotálamo envía un estímulo a través del SNAS para liberar ACg o VIP, provocando vasodilatación y aumentando la superficie de intercambio y el flujo sanguíneo. Esto aumenta la pérdida de agua (sudoración) y el intercambio de temperatura. Por ejemplo, en verano, la vasodilatación permite la sudoración para enfriar la superficie corporal y perder el exceso de calor. También ocurre durante el ejercicio para enfriar el cuerpo, independientemente de la temperatura ambiental. La sudoración es mayor con calor debido al menor gradiente de temperatura. La vasodilatación promueve la deshidratación e hipotensión por hipovolemia.
Regulación en Caso de Hipovolemia
La hipovolemia, causada por una disminución del volumen sanguíneo, reduce la presión arterial. La regulación compensa la caída de presión para mantener la homeostasis.
- Los barorreceptores de la aorta y el seno carotídeo, así como los receptores volumétricos de las aurículas, detectan la disminución de la presión arterial.
- a. Regulación nerviosa (rápida): El estímulo de los barorreceptores se integra en el centro cardiovascular, que estimula el SNAS para liberar catecolaminas (NA), provocando vasoconstricción superficial para evitar la pérdida de agua y aumentar la volemia. También estimula la secreción de renina.
- b. Regulación hormonal (más lenta): El estímulo se integra en el sistema renal, activando el sistema RAA (angiotensina II provoca vasoconstricción superficial y estimula el SNAS). El hipotálamo también estimula la secreción de ADH (sin afectar la circulación superficial).
Circulación Muscular
La circulación muscular suministra nutrientes y oxígeno a las células musculares y aumenta el retorno venoso. El intercambio se realiza a través de capilares sanguíneos y aumenta con el ejercicio. A mayor necesidad metabólica, mayor vasodilatación, lo que aumenta el flujo sanguíneo y el aporte de nutrientes y O2 al músculo.
Regulación de la Circulación Muscular
1. En Reposo
a. Los barorreceptores informan al SNAS sobre las variaciones de presión, manteniendo una presión constante mediante vasoconstricción (NA en receptores alfa 1) y vasodilatación (A en receptores beta 2).
b. El metabolismo bajo libera pocas sustancias vasodilatadoras.
2. En Actividad
a. El metabolismo activo de las células musculares libera sustancias vasodilatadoras (PCO2, adenosina, K+, H+), aumentando el flujo sanguíneo local, el aporte de nutrientes y O2.
b. La actividad simpática a través del SNA libera adrenalina, provocando vasoconstricción en otros tejidos para aumentar el flujo sanguíneo local y el aporte de nutrientes y O2 al músculo activo.
Circulación Pulmonar
La circulación pulmonar es una red doble:
Circulación Menor o Alveolar
La circulación menor o alveolar utiliza vasos más delgados, cortos y de mayor diámetro, con alta distensibilidad. Sirve como reservorio de sangre para la circulación sistémica. El flujo sanguíneo es alto debido a la baja resistencia (mayor diámetro y menor longitud de los vasos) y la menor diferencia de presión (la presión es menor que en la circulación sistémica). La presión es menor que la arterial porque está separada de la circulación sistémica general. Abarca la conexión entre el ventrículo derecho y la aurícula izquierda.
El intercambio se produce a través de la membrana alveolocapilar si la presión oncótica (sobre los capilares) es mayor que la presión hidrostática (del agua de la sangre hacia el exterior) del capilar pulmonar. Si la presión hidrostática es mayor que la oncótica, se produce más filtración que absorción, quedando agua, solutos y desechos en el líquido extracelular. El sistema linfático reabsorbe estos líquidos y los devuelve a la circulación sistémica o los elimina.
La circulación menor permite el intercambio de gases entre la sangre y el aire atmosférico, transporta productos del metabolismo y excreción pulmonar. La baja velocidad del flujo en los capilares permite que la difusión alcance el equilibrio.
- La sangre rica en CO2 y pobre en O2 llega a la aurícula derecha a través de la vena cava superior.
- Sale del ventrículo derecho por las arterias pulmonares y llega a los capilares pulmonares (que rodean los alvéolos), donde se produce el intercambio gaseoso.
- El sistema linfático reabsorbe los restos de la filtración y reabsorción en los capilares.
- La sangre rica en O2 y pobre en CO2 se recoge por las venas pulmonares, llega a la aurícula izquierda y sale del ventrículo izquierdo a través de la arteria aorta para cubrir las necesidades metabólicas celulares.
- Una vez utilizado el O2 y convertido en CO2, la sangre se recoge y llega a la aurícula derecha por la vena cava superior.
Circulación Bronquial
La circulación bronquial es eferente de la circulación sistémica (separada de la alveolar, aunque se mezclan en la pleura). Se origina en la aorta torácica por las arterias bronquiales y cubre las necesidades celulares (nutrientes y O2) de los bronquios y tejidos de sostén que participan en la respiración. También calienta y humidifica el aire para evitar complicaciones fisiológicas por variación de la temperatura. La sangre regresa a la aurícula izquierda por las venas bronquiales, aumentando el gasto cardíaco del corazón izquierdo y diluyendo la sangre oxigenada.
La suma de la sangre de las venas pulmonar y bronquial al llegar a la aurícula izquierda determina la PaO2.
Regulación del Flujo en la Circulación Pulmonar
1. Regulación Humoral
Las catecolaminas (adrenalina vasodilatación, NA vasoconstricción) y la angiotensina II (vasoconstricción) varían el diámetro de los vasos.
2. Regulación Mecánica
El gasto cardíaco del ventrículo derecho (donde se inicia la arteria pulmonar) regula la presión, que a su vez determina el diámetro de los capilares pulmonares y el flujo sanguíneo.
3. Regulación Local
La disminución de la PO2 alveolar (hipoxia) provoca vasoconstricción para disminuir el flujo sanguíneo innecesario e irrigar más los alvéolos con PO2 normal.
Efecto de la Hipoxia sobre la Circulación Pulmonar
El descenso de la PO2 atmosférica provoca un descenso de la PO2 alveolar y un aumento de la PCO2, disminuyendo el gradiente de presiones y el intercambio gaseoso a través de la membrana alveolocapilar. El O2 no difunde tanto a la sangre y el CO2 no difunde tanto al alvéolo. Para compensar, se produce una vasoconstricción local de los capilares del circuito alveolar, aumentando la resistencia al flujo sanguíneo y disminuyendo el flujo innecesario para aumentar el flujo en los alvéolos con PO2 normal.
Envejecimiento del Aparato Circulatorio
- Disminución de la elasticidad de la aorta (menor presión arterial, menor flujo).
- Disminución del gasto cardíaco (frecuencia + volumen sistólico de eyección).
- Reducción de la longitud de las fibras contractiles miocárdicas (menor contractibilidad, menor volumen sistólico de eyección, menor gasto cardíaco).
- Pérdida de fuerza de contracción o frecuencia del latido (menor gasto cardíaco).
- Incremento del colesterol, posibles obstrucciones (mayor resistencia al flujo, mayor presión arterial).
- Enfermedades del corazón como arritmias o insuficiencia cardíaca congestiva.
- Incremento de la presión arterial.