¿CÓMO FUNCIONA EL CORAZÓN DE LOS VERTEBRADOS?

El corazón de los vertebrados se conforma de cavidades musculares capaces de contraerse con fuerza. Las cavidades llamadas aurículas recolectan la sangre. Las contracciones auriculares envían la sangre a los ventrículos, cavidades cuyas contracciones hacen circular la sangre a los pulmones y al resto del cuerpo.

En la evolución de los vertebrados aumentó la complejidad y eficiencia del corazón

En el transcurso de la evolución de los vertebrados el corazón se ha vuelto cada vez más complejo, con una mayor separación entre la sangre oxigenada (que recoge el oxígeno de los pulmones o las branquias) y la sangre desoxigenada (que, al pasar por los tejidos del cuerpo, pierde oxígeno).

El corazón de los peces —los primeros vertebrados que evolucionaron— consta de dos cavidades contráctiles: una sola aurícula que se vacía en un solo ventrículo. La sangre bombeada del ventrículo pasa primero a través de las branquias, donde recoge oxígeno y libera dióxido de carbono. La sangre viaja directamente de las branquias al resto del cuerpo para llevar oxígeno a los tejidos y recoger dióxido de carbono. La sangre del cuerpo regresa a la única aurícula.

Con la evolución, conforme los peces dieron lugar a los anfibios y éstos a los reptiles, se conformó un corazón con tres cavidades, que consta de dos aurículas y un ventrículo. En los corazones de tres cavidades de los anfibios y reptiles, como víboras, lagartijas y tortugas, la sangre ya desoxigenada del cuerpo llega a la aurícula derecha, mientras que la sangre de los pulmones entra a la aurícula izquierda. Ambas aurículas se vacían en el único ventrículo.

Aunque se produce cierta mezcla, la sangre desoxigenada tiende a permanecer en la porción derecha del ventrículo y se bombea a los vasos sanguíneos que llevan a los pulmones, mientras que la mayor parte de la sangre oxigenada permanece en la porción izquierda del ventrículo y se bombea al resto del cuerpo. Los corazones de cuatro cavidades de algunos reptiles, como los cocodrilos, así como de todas las aves y mamíferos tienen ventrículos derecho e izquierdo separados que aíslan por completo la sangre oxigenada de la desoxigenada.

Los corazones de cuatro cavidades constan de dos bombas separadas

Los corazones de cuatro cavidades, incluido el de los seres humanos, pueden considerarse como dos bombas independientes, cada una con dos cavidades. En cada bomba, una aurícula recibe y retiene brevemente la sangre antes de pasarla a un ventrículo que la envía hacia el cuerpo. Una bomba, formada por la aurícula derecha y el ventrículo derecho, bombea sangre desoxigenada. La aurícula derecha recibe la sangre sin oxígeno del cuerpo por medio de la vena cava superior y la vena cava inferior, que son las dos venas (vasos sanguíneos que transportan la sangre al corazón) más grandes. Después de llenarse de sangre, la aurícula derecha se contrae y provoca que la sangre pase al ventrículo derecho. Luego, la contracción del ventrículo derecho envía la sangre sin oxígeno a los pulmones por medio de las arterias pulmonares (vasos sanguíneos que transportan la sangre fuera del corazón).

La otra bomba, que está conformada de la aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo, se encarga de la sangre oxigenada. La sangre rica en oxígeno proveniente de los pulmones entra en la aurícula izquierda a través de las venas pulmonares y luego pasa al ventrículo izquierdo. Una fuerte contracción del ventrículo izquierdo (la cavidad del corazón con más músculo) envía la sangre oxigenada por una arteria importante, la aorta, al resto del cuerpo.

Las válvulas mantienen la dirección del flujo sanguíneo

Cuando los ventrículos se contraen, la sangre debe salir a través de las arterias, sin regresar a las aurículas; de igual forma, la sangre que entra en las arterias tampoco debe regresar a los ventrículos cuando el corazón se relaja. Las válvulas en un solo sentido mantienen la dirección del flujo sanguíneo. La presión en una dirección las abre con facilidad, pero la presión invertida las obliga a cerrarse. Las válvulas auriculoventriculares permiten que la sangre fluya de las aurículas hacia los ventrículos, más no a la inversa. Las válvulas semilunares (término de origen latín que significa válvulas “en media luna”, por su forma) permiten que la sangre entre en la arteria pulmonar y en la aorta al contraerse los ventrículos, y al mismo tiempo evitan que la sangre se regrese cuando éstos se relajan.

El músculo cardiaco sólo está presente en el corazón

La mayor parte del corazón está conformada de un tipo de músculo especializado: el músculo cardiaco, que sólo se encuentra en ese órgano. Cada célula del músculo cardiaco es pequeña, ramificada y presenta un grupo ordenado de cadenas de proteínas que le dan un aspecto estriado. Las células del músculo cardiaco están unidas entre sí mediante discos intercalados, los cuales parecen bandas entre las células. Aquí, las membranas celulares adyacentes están unidas entre sí por medio de desmosomas, que evitan que las fuertes contracciones cardiacas separen las células musculares. Los discos intercalados también contienen uniones que permiten que las señales eléctricas desencadenadas por las contracciones se extiendan en forma directa y rápida de una célula muscular a las adyacentes. Esto provoca que las regiones interconectadas del músculo cardiaco se contraigan de manera casi sincronizada.

Las contracciones coordinadas de las aurículas y los ventrículos producen el ciclo cardiaco

El corazón humano late alrededor de 100 mil veces al día. De hecho, cada latido del corazón es una serie de eventos coordinados, que se conocen como ciclo cardiaco. Durante cada ciclo, las dos aurículas se contraen primero en sincronía para vaciar su contenido en los ventrículos. Una fracción de segundo más tarde, los dos ventrículos se contraen de manera simultánea, obligando a que la sangre pase a las arterias que salen del corazón. Después, las aurículas y los ventrículos se relajan brevemente antes de que se repita el ciclo cardiaco. En una persona típica en reposo, el ciclo ocurre en menos de un segundo (alrededor de 70 veces por minuto). El ciclo cardiaco genera las fuerzas medidas al tomar la presión arterial. La presión sistólica (la más alta de las dos lecturas) se mide durante las contracciones ventriculares y la presión diastólica es la presión mínima en las arterias cuando el corazón descansa entre contracciones.

Una lectura de la presión arterial menor a 120/80 se considera saludable, y una presión de 140/90 o mayor se define como presión arterial alta. La presión arterial alta, o hipertensión, se debe a la constricción de las arterias pequeñas, lo cual a su vez causa una resistencia al flujo sanguíneo y tensión sobre el corazón. Algunas personas tienen tendencia genética a la hipertensión, aunque ésta también se asocia al tabaquismo, la obesidad, la falta de ejercicio, un alto consumo de alcohol, el estrés y el envejecimiento. La presión arterial alta, a su vez, contribuye al “endurecimiento de las arterias”.