Bioifisica

Capítulo 9 Parte 1/4
BASES FISICAS DE LA CIRCULACION
9.1 ¿POR QUE EL HOMBRE TIENE UN SISTEMA
CIRCULATORIO?
Los capítulos iniciales de este manual estuvieron
dedicados a explicar cómo el agua, el Na+ el K+, la
glucosa, el O2 el CO2, etc. se intercambian entre el líquido
intersticial y líquido intracelular. La pregunta es ahora
cómo hacen esas sustancias para llegar al intersticial. En
unacélula aislada, "nadando" en un compartimento de
volumen infinito (concentración constante), el problema es
sencillo: las sustancias simplemente están allí y lo único
que tienen que hacer es atravesar una membrana celular
de unos 5 nm (5 nanometros = 5 . 10-9 m = 5 . 10-7 cm). Si
entre afuera y adentro hay una diferencia de
concentración de, supongamos, 0,1 mmol/L de glucosa, el
gradientede concentración será de:
DC l0-4 mol/L
Gradiente = —— = ————— = 200 mol . L-1. cm-1
DX 5 . 10-7 cm
El flujo de glucosa (Jgl), de acuerdo a la ley de Fick, donde
Pgl será la permeabilidad a la glucosa
Jgl = Pgl . A . DC / Dx
El flujo será proporcional a ese gradiente y la concentración glucosa dentro de la célula irá
cambiando con el tiempo en función a ese flujo
INDICE - Parte 1 Pág.9.1 ¿Por qué el hombre tiene
un sistema circulatorio? 1
9.2 Disposición del sistema
circulatorio en el hombre 3
9.3 Volúmenes, flujos,
presiones y velocidades en el
sistema circulatorio
· Volumen sanguíneo o
volemia
· Volumen minuto o gasto
cardíaco
· El gasto cardíaco como
producto del volumen
sistólico y la frecuencia
cardíaca
· El Indice cardíaco por
metro cuadrado
· Presiones enel sistema
circulatorio del hombre
4
4
5
6
7
7
· Presión sistólica,
diastólica, de pulso y
media
10
· Velocidad de la sangre en
el sistema circulatorio 12
Willam Harvey y Marcello Malpighi. Ya en la escuela primaria nos enseñan el sistema
circulatorio del hombre, con un corazón, arterias, venas y capilares. Esto que ahora parece tan
lógico y sencillo, significó un gran cambio enel pensamiento médico cuando en 1628 W. Harvey
publicó su trabajo mostrando que la sangre circula, en contraposición con la idea de que la sangre
se forma en el hígado y se extingue en la periferia. Harvey no llegó a explicar cómo se conectaban
arterias y venas porque no pudo ver los capilares, lo que haría M. Malpighi unos 30 años más tarde,
con la ayuda del microscopio, recientementeinventado. Este capítulo trata lo de ellos y lo mucho que
siguió.
Manual de Fisiología y Biofísica. Bases físicas de la circulación p. 2
Para una célula muscular humana, por ejemplo, las sustancias no "están allí", en al
intersticial sino que hay que traerlas. ¿De dónde? Pues de afuera, a través del epitelio digestivo
y respiratorio o de adentro mismo del cuerpo, desde otros órganos. Conceptualmenteno habría
problema en pensar, por ejemplo, en una cierta cantidad de moléculas de glucosa viajando
desde la cara serosa del epitelio intestinal a una célula del bíceps por simple difusión. Después
de todo, el intersticial es un continuo interconectado. El problema es simplemente de tiempo. Si
imaginamos que aquí hay también una diferencia de concentración de 0,1 mmol/L, y como los
puntos aconsiderar son intestino y bíceps, la distancia será de unos 50 cm, el gradiente será:
10-4 mol/L
Gradiente = --------------------- = 2.10-6 mol . L-1 . cm-1
50 cm
El gradiente es ahora 100 millones de veces menor y el flujo de glucosa será 100 millones
de veces menor: la concentración de glucosa dentro de la célula cambiará, sí, pero ¡años
después! La cuestión en un animal "grande" como elhombre es, entonces, no sólo traer la
molécula a la célula, sino ponerla rápidamente lo más cerca posible de la célula que la habrá
de utilizar.
En el hombre es su sistema circulatorio,
con sus arterias, corazón y venas, el que se
encarga de llevar, en cuestión de segundos,
la molécula al capilar más cercano a la
célula que hemos elegido (Fig. 9.1) ¿Y del
capilar a las células? La...