De los acranios a los peces: origen del corazón
La evolución del sistema circulatorio comienza con formas primitivas en las que aún no existe una bomba muscular especializada.
En los acranios (tomando como ejemplo el anfioxo), el sistema circulatorio es cerrado, lo que los emparenta con los animales invertebrados, en particular con los anélidos. No tienen un verdadero corazón, y la sangre es impulsada por la pulsación de la aorta ventral. Una diferencia importante es la distribución de la sangre: la aorta ventral transporta sangre venosa y la dorsal, arterial. La circulación se realiza a través de un único circuito.
El primer gran paso progresivo se observa en los peces. En ellos se forma un verdadero corazón de dos cámaras, que consta de una aurícula y un ventrículo. A pesar de la mayor complejidad estructural, el circuito circulatorio sigue siendo uno solo. Una característica fisiológica importante de los peces es que a través de su corazón pasa exclusivamente sangre venosa, la cual se dirige luego a las branquias para el intercambio gaseoso.
Invasión de la tierra: anfibios y reptiles
La transición hacia un estilo de vida terrestre requirió una reestructuración radical del lecho vascular.
En los anfibios aparece la respiración pulmonar, lo que lleva a la formación de un segundo circuito: la circulación menor. El corazón se vuelve tricameral (dos aurículas y un ventrículo). En el ventrículo único se produce la mezcla de sangre arterial y venosa, por lo que a los órganos internos llega sangre mezclada. Sin embargo, el proceso de mezcla se frena parcialmente gracias a la presencia de trabéculas musculares especiales (trabéculas).
En los reptiles se observa una mayor complejidad. En el ventrículo se forma un tabique incompleto (en los cocodrilos se vuelve completo). Esto hace que la separación de los flujos sanguíneos sea más eficiente, aunque todavía persiste una mezcla parcial, por ejemplo, a través de defectos del tabique o del específico orificio de Panizza. Del corazón de los reptiles emergen ya tres grandes vasos principales independientes: la arteria pulmonar y los cayados aórticos izquierdo y derecho.
Adquisición de la homeotermia: aves y mamíferos
La cúspide de la evolución del sistema cardiovascular es la separación completa de los lechos arterial y venoso, lo que se convirtió en la base morfológica de la homeotermia.
Tanto en las aves como en los mamíferos se forma un corazón de cuatro cámaras plenamente desarrollado con un tabique interventricular completo. Los circuitos de la circulación sanguínea están completamente aislados entre sí.
A pesar de las similitudes, existen diferencias importantes entre clases:
- En las aves, durante la embriogénesis solo persiste el cayado aórtico derecho.
- En los mamíferos (incluido el ser humano) solo persiste el cayado aórtico izquierdo. Una diferencia adicional de los mamíferos es la presencia de eritrocitos anucleados, lo que aumenta su capacidad de transporte de oxígeno.
Significado clínico: malformaciones ontogenético-filogenéticas
La comprensión de la filogenia es de importancia crítica para la medicina, ya que muchas malformaciones congénitas del sistema cardiovascular (SCV) en los seres humanos se explican por el fenómeno de la recapitulación, es decir, la detención del desarrollo embrionario en una etapa correspondiente a la estructura de las formas ancestrales.
Malformaciones del desarrollo cardíaco:
- Corazón de dos cámaras: detención completa en la «etapa de los peces». La patología es absolutamente incompatible con la vida.
- Defecto del tabique auricular (CIA): detención en la «etapa de los anfibios».
- Defecto del tabique ventricular (CIV): detención en la «etapa de los reptiles» (persistencia del tabique incompleto).
Malformaciones de los grandes vasos:
- Persistencia del conducto arterial (de Botallo): persistencia de la comunicación embrionaria entre la aorta y la arteria pulmonar. Esto es un estado normal para el embrión humano, así como para los anfibios y reptiles adultos, pero una patología grave para el período postnatal humano.
- Transposición de los grandes vasos.
- Anomalías de los cayados aórticos: formación de un cayado derecho (como en las aves) o persistencia del doble cayado aórtico (como en anfibios y reptiles). Tales anomalías pueden conducir a la formación de un «anillo vascular» que causa una compresión peligrosa de la tráquea y el esófago.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué es el orificio de Panizza y entre qué vasos se encuentra?
El orificio de Panizza es una estructura a través de la cual se produce la mezcla parcial de sangre en los reptiles; las fuentes no especifican exactamente entre qué vasos se ubica.
Para recordar la aorta: las aves siempre tienen «DERECHA» (persiste el cayado derecho), mientras que los mamíferos se fueron a la «IZQUIERDA» (cayado izquierdo).
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué llega sangre mezclada a los órganos de los anfibios?
En los anfibios se formó la circulación menor y dos aurículas, pero el ventrículo siguió siendo uno solo. En él se mezclan la sangre arterial y la venosa, aunque las trabéculas reducen ligeramente este proceso.
¿Qué son las malformaciones ontogenético-filogenéticas del desarrollo?
Estas son anomalías congénitas humanas que surgen debido a la recapitulación, es decir, la detención del desarrollo del órgano fetal en una etapa que corresponde anatómica y evolutivamente a la estructura de los antepasados (por ejemplo, el defecto del tabique ventricular corresponde al corazón de los reptiles).
Qué más repasar sobre el tema
- Homología de los arcos aórticos branquiales
- Regulación genética del desarrollo del tabique interventricular
- Mecanismos de mezcla parcial de sangre (orificio de Panizza)
- Transposición de los grandes vasos: embriogénesis de la malformación
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