Sistemas circulatorios: los compartimentos líquidos de los animales

La mayor parte de los animales tienen una cavidad interna denominada celoma en cuyo interior hay un fluido, el líquido celómico. En los grupos en que se halla bien desarrollado, el interior del celoma está recubierto por un epitelio de origen mesodérmico denominado peritoneo. El celoma separa el intestino de la pared corporal y en su interior se encuentran los órganos. En varios grupos animales alberga un conjunto de células –celomocitos- que ejercen funciones inmunitarias. El líquido celómico protege frente a los golpes y presiones que recibe la pared corporal y que podrían deformar las estructuras internas; y también proporciona estabilidad a la estructura general del animal y al mantenimiento de la postura corporal ejerciendo la función de esqueleto hidrostático. Además, pone en contacto unos órganos con otros y transporta entre ellos gases, nutrientes y productos de deshecho. También permite el almacenamiento de gametos durante su maduración. El líquido celómico se mueve gracias a la acción de cilios o por la contracción de la musculatura de la pared corporal. Hay grupos, como los poliquetos y oligoquetos (anélidos), en los que la segmentación corporal ha conducido a la correspondiente segmentación de la cavidad celómica. Y en otros como, por ejemplo, hirudíneos (anélidos), moluscos y artrópodos, dicha cavidad ha quedado reducida a pequeñas áreas: canalículos en sanguijuelas, espacios que albergan corazón y gónadas en moluscos, y espacios asociados a la reproducción y excreción en artrópodos.

El celoma se desarrolló en los animales triblásticos, pero se perdió en algunos grupos –llamados acelomados-, seguramente a causa de una reducción del tamaño corporal1. Además de estos, esponjas y cnidarios, también carecen de cavidad interna. Ninguno de estos animales tiene un órgano respiratorio distinto del tegumento, por lo que necesitan, a cambio, una gran superficie corporal en relación con su volumen o masa; y cuando tienen sistema digestivo, este cuenta con muchas proyecciones o ramificaciones de manera que llegan a la proximidad de casi todas las células. Todas las sustancias que necesitan incorporar o eliminar se transfieren por pura difusión; de ahí la gran importancia de contar con extensas superficies de intercambio.

En otros linajes, la pérdida del celoma se vio compensada por la aparición de lo que se denomina un pseudoceloma que es, en realidad, el blastocele embrionario que se mantiene a lo largo de toda la vida. Los animales pseudocelomados –así se llaman- carecen de sistema vascular, de manera que las sustancias son transferidas por difusión desde el interior al exterior y viceversa, o entre diferentes órganos.

Como se ha dicho, la mayor parte de los animales son celomados. Ya se ha señalado que en los que tienen un celoma bien desarrollado el líquido celómico puede cumplir funciones de comunicación y de transporte de diferentes sustancias entre los diferentes órganos. Sin embargo, tiene una seria limitación, ya que no puede dirigirse con precisión a diferentes destinos, ni ser impulsado con intensidades diferentes en una u otra dirección. Y además, en algunos grupos la cavidad celómica se ha visto muy reducida. Por esas razones, en los celomados que han alcanzado una mayor complejidad estructural, el celoma ha sido sustituido a esos efectos por sistemas circulatorios.

Como vimos aquí, hay sistemas circulatorios abiertos y cerrados. Los moluscos gasterópodos y bivalvos, y los artrópodos tienen sistemas abiertos. En ellos la hemolinfa –el equivalente de la sangre- se mueve a través de vasos y se vierte a los espacios extracelulares, de manera que baña directamente las tejidos con los que intercambia sustancias. La cavidad interna formada por los espacios extracelulares se denomina hemocele. En los moluscos, la hemolinfa es impulsada por el corazón y llega, a través de arterias que se ramifican de forma progresiva, hasta los espacios extracelulares; después es recuperada por las venas y devuelta al corazón. En los artrópodos el esquema es algo diferente. El corazón de los insectos, por ejemplo, es un tubo dispuesto en posición dorsal que impulsa la hemolinfa hacia delante. La aorta da continuidad al corazón y alcanza la zona anterior del cuerpo, donde vierte la hemolinfa al hemocele. Aquella, después, se desplaza hacia la parte trasera y va reingresando en el corazón a través de unos poros, denominados ostia, que se distribuyen longitudinalmente. El sistema de los crustáceos es, por comparación con el de insectos, mucho más complejo; el corazón, también en posición dorsal, bombea la hemolinfa hacia la parte posterior, a través de una aorta y arterias que se ramifican al llegar a los tejidos; y al retornar hacia el corazón pasa antes por las branquias. La hemolinfa contiene varios tipos celulares, denominados de forma genérica hemocitos. Ejercen funciones diversas: defensa frente a patógenos, coagulación y, en algunos casos, transporte de gases respiratorios.

Anélidos, moluscos cefalópodos y vertebrados tienen sistemas circulatorios cerrados. A diferencia de los anteriores, la sangre fluye de forma continua a través de los elementos que lo constituyen sin ser vertida y recuperada a y desde una cavidad interna. No obstante, el plasma sanguíneo si puede salir de los capilares y ser recuperado posteriormente en los mismos capilares o a través del sistema linfático. Esa “fuga” y posterior recuperación constituye lo que se denomina intercambio capilar, y es el mecanismo que facilita el reparto de sustancias a los tejidos o su toma para su posterior eliminación. La sangre está formada por el plasma –agua con diferentes sustancias disueltas y proteínas en suspensión coloidal- y por células especializadas que, en vertebrados pueden ser de tres tipos: eritrocitos o glóbulos rojos, leucocitos o glóbulos blancos, y trombocitos, de los que se derivan las plaquetas (salvo en mamíferos, en los que las plaquetas proceden de los megacariocitos de la médula ósea). Los glóbulos rojos transportan oxígeno y CO2, los blancos son parte del sistema inmunitario, y las plaquetas ejercen funciones de coagulación en la cicatrización de heridas.

Además de los líquidos citados hasta ahora (celómico, hemolinfa y sangre), todos los animales tienen un fluido que baña sus células al que llamamos líquido intersticial. En los animales con sistema circulatorio abierto no hay discontinuidad entre ese líquido y la hemolinfa, y sí hay una cierta discontinuidad con la sangre en los animales con sistema cerrado. Finalmente, está el líquido intracelular, al que ya nos referimos aquí al tratar cuestiones relativas a los fenómenos osmóticos a tener en consideración en los animales.

1 Hay especialistas que sostienen que los animales celomados proceden de un antecesor acelomado.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

1 Comentario

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Manuel López RosasManuel López Rosas

Quizás una respuesta tentativa pueda lograr una mejor comprensión de lo leído.

Al recordar varios textos leídos de Juan Ignacio Pérez, algunos más comprensibles que otros (hablo de mi atención y capacidad de representación, de la continuidad encontrada en el texto), ha surgido la duda y la pregunta de si hay alguna secuencia o modelo de escritura que recomiende especialmente para validar el texto-de-blog-científico. -puede servirnos para escribir, pero posiblemente me permita también identificar mejor los criterios de validación y de divulgación que orientan a los participantes que publican en CCC-Naukas.

Entiendo perfectamente que mi pregunta quede sin contestar, pero a manera de reconocimiento he preferido formularla expresamente en este espacio.

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