Sistema Circulatorio
El sistema circulatorio es el corazón, los vasos sanguíneos y la sangre que transportan oxígeno, nutrientes, desechos y hormonas por todo el cuerpo.
Definition
El sistema circulatorio es el servicio de entrega de tu cuerpo: el corazón bombea sangre a través de tubos llamados vasos sanguíneos, llevando oxígeno y alimento a cada célula y retirando los desechos. El sistema cardiovascular está formado por el corazón, las arterias, las venas y los capilares, y la sangre, y transporta oxígeno desde los pulmones y nutrientes desde el sistema digestivo hacia las células del cuerpo, elimina el dióxido de carbono y otros desechos, distribuye hormonas y calor, y desplaza a las células inmunitarias; el corazón humano de cuatro cámaras impulsa dos circuitos, el pulmonar hacia los pulmones y el sistémico hacia el cuerpo. Es una red cerrada de doble circuito impulsada por una bomba miogénica cuyo ritmo se origina en el nódulo sinoauricular. El flujo obedece $Q = \Delta P / R$, con la resistencia dominada por el radio de las arteriolas (la resistencia varía con $1/r^4$ según la ley de Poiseuille), así que pequeños cambios en el diámetro del vaso producen grandes cambios en el flujo sanguíneo regional. El intercambio ocurre a través de las paredes capilares por difusión y por flujo masivo gobernado por presiones hidrostáticas y osmóticas (fuerzas de Starling), y el transporte de oxígeno depende de la unión cooperativa de la hemoglobina, descrita por una curva de disociación sigmoidal que se desplaza con el pH, la temperatura y el $CO_2$.
Example
Pon tus dedos sobre tu muñeca y siente tu pulso: cada latido es tu corazón empujando sangre a través de tus arterias, unas $70$ veces por minuto en reposo. Un adulto tiene alrededor de $5\ \text{L}$ de sangre, y el corazón en reposo bombea unos $5\ \text{L}$ por minuto, así que un glóbulo rojo completa un circuito completo en aproximadamente un minuto; puestos en fila, los vasos sanguíneos se extenderían decenas de miles de kilómetros, la mayoría capilares. El gasto cardíaco es igual a la frecuencia cardíaca multiplicada por el volumen sistólico, $70\ \text{beats/min} \times 70\ \text{mL} \approx 4.9\ \text{L/min}$ en reposo, elevándose a $20\ \text{L/min}$ o más en un atleta entrenado durante el ejercicio, y reducir a la mitad el radio de una arteriola aumenta su resistencia $16$ veces.
Key Insight
La sangre es lo único en tu cuerpo que visita cada célula, así que el sistema circulatorio conecta entre sí a todos los demás sistemas. Las arterias llevan sangre desde el corazón y las venas la llevan de regreso, pero cuál de ellas transporta sangre rica en oxígeno depende del circuito: la arteria pulmonar transporta sangre pobre en oxígeno hacia los pulmones. La presión arterial es un problema de física, ya que la presión, el flujo y la resistencia se relacionan de la misma manera que el voltaje, la corriente y la resistencia en un circuito; la hipertensión es una resistencia alta, y el corazón es la bomba que debe trabajar en su contra.