1. Procesos y aparatos implicados en el transporte de Nutrientes:

1.1 El proceso de transporte de nutrientes:

Las sustancias nutritivas que todo organismo ingiere para sus funciones vitales tienen que ser digeridas y transportadas hasta las células mediante al tipo de sistema circulatorio. El transporte se completa con el paso de los nutrientes a través de las membranas celulares.

Vegetales:

En las plantas inferiores, al tener todas sus células en contacto directo con el agua, estas absorben directamente el oxigeno y el anhídrido carbónico, así como los nutrientes líquidos y sólidos presentes en el agua por difusión a través de la superficie del cuerpo. No necesitan, pues, órganos especializados en el transporte de nutrientes

En las plantas superiores, el encargado de conducir el agua, nutrientes, minerales disuelto y transportar de alimentos, es el tejido vascular. Hay dos tipos de tejidos vasculares: el xilema y el floema.

• Xilema. El xilema está formado por dos clases de tejido conductor: traqueidas y vasos. Las células que los forman son en los dos tipos alargadas, afiladas por los extremos, con paredes secundarias y sin citoplasma, y mueren al madurar. La pared celular tiene unas punteaduras (adelgazamientos) en las cuales no se produce engrosamiento secundario y a través de las que el agua pasa de unas células a otras. Los vasos suelen ser más cortos y anchos que las traqueidas y, además de punteaduras, tienen perforaciones carentes de engrosamiento primario y secundario a través de las que circulan libremente el agua y los nutrientes disueltos.

• Floema. El floema o tejido conductor de nutrientes está formado por células que se mantienen vivas al madurar. Las células principales del floema son los elementos cribosos —llamados así por los grupos de poros que tienen en las paredes— a través de los que se conectan los protoplastos de las células contiguas. Hay dos tipos de estos elementos: células cribosas, con poros estrechos dispuestos en grupos bastante uniformes en las paredes celulares, y tubos cribosos, con poros mayores en unas paredes celulares que en otras. Aunque los elementos cribosos contienen citoplasma también en la madurez, carecen de núcleo y otros orgánulos. Los elementos cribosos llevan asociadas unas células anexas que tienen núcleo y se encargan de fabricar y segregar sustancias que entregan a los elementos cribosos, así como de extraer de éstos los productos de desecho que forman.

Animales:

Una vez que los nutrientes han sido absorbidos, al aparato circulatorio se encarga de transportar los restos de las células del organismo.

En los animales poco complejos, como los poriferos, celenteros y algunos gusanos planos, no existe aparato circulatorio, realizándose el transporte de una célula a otra por difusión o transporte activo. En los animales más complejos, al aparato circulatorio esta formado por: liquido de transporte, vasos sanguíneos y corazón.

• Liquido de transporte. Es un tejido conectivo que circula por el interior del aparato circulatorio. En general, esta formado por agua, sales minerales, proteínas, células y diversos pigmentos, encargados de transportar gases(oxigeno y dióxido de carbono).Existen varios tipos, que se diferencial en su composición o en el tipo de pigmento que contienen.

• Hidrolinfa, es propio de algunos animales inferiores, como los equinodermos. Su composición es muy parecida a la del agua del mar. Transporta nutrientes y sustancias de desecho, pero carece de función transportadora de gases.

• Hemolinfa. Es el liquido de transporte de muchos invertebrados. En moluscos y crustáceos contiene un pigmento respiratorio, la hemocianina, que transporta el oxigeno.

• Sangre. Esta presente en vertebrados y anélidos. Es una mezcla compleja formada por plasma sanguíneo y por tres tipos de células: eritrocitos, leucocitos y plaquetas. En los vertebrados la sangre contiene hemoglobina como único pigmento respiratorio, mientras que en los anélidos puede contener además clorocruorina y hemoeritrina.

• Linfa, presente solo en los vertebrados que tienen un sistema circulatorio linfático conectado con el sanguíneo. La composición de la linfa es análoga a la de la sangre, pero se diferencia de esta en que no tiene eritrocitos, ni plaquetas, y transporta una mayor cantidad de lípidos y de leucocitos.

• Vasos sanguíneos. Son conductos que forman el sistema vascular por el que circulan los líquidos de transporte. Existen tres tipos principales de vasos sanguíneos:

• Arterias. Son los vasos por los que sale la sangre del corazón; sus paredes son gruesas, duras y elásticas para poder soportar la elevada presión con la que sale la sangre.

• Venas. Son los vasos por los que la sangre entra en el corazón; presentan mayor calibre que las arterias y paredes más delgadas.

• Capilares. Tienen paredes formadas por una sola capa de células a través de las que se produce el intercambio de gases y nutrientes.

• Corazón. El corazón es el órgano encargado de impulsar los líquidos de transporte mediante movimientos de contracción y dilatación. Existen varios tipos:

• Tubulares, llamados así por su forma de tubo.

• Accesorios. Se encargan de acelerar la circulación en zonas determinadas.

• Tabicados. Presentan dos tipos de cámaras: aurículas, por las que entra la sangre, y ventrículos, por las que sale.

Vegetales:

Aparato Circulatorio de las Plantas Superiores:

Los tejidos conductores de las plantas superiores están situados en el tallo y en las

nervaduras de las hojas.

• Los pelos radicales absorben activamente la mayor parte de las sustancias nutritivas, que luego pasan a través de los tejidos corticales de la raíz para llegar hasta el cilindro vascular central.

• El xilema transporta el agua y los minerales absorbidos por las raíces(savia bruta) hasta las partes aéreas de la planta, gracias a la cohesión del agua en el interior de las células xilemáticas en respuesta a la fuerza generada por la evaporación de dicho liquido en las hojas.

• El floema conduce azucares(savia elaborada)desde las áreas de alta concentración hasta las de baja concentración mediante un flujo dinámico dependiente de los gradientes osmóticos. Los azucares son sintetizados en las hojas y se almacenan en otras regiones de la planta bajo forma osmóticamente inactiva. El flujo de la savia elaborada suele ser descendente.

Animales:

Según la estructura que presente la red de vasos sanguíneos, se distinguen dos tipos de aparatos circulatorios: abiertos y cerrados.

• Abierto. Se caracteriza por que los vasos no forman un circuito cerrado, sino que se abren a las cavidades corporales. El liquido de transporte sale fuera de los vasos para bañar directamente a las células del animal, efectuándose allí el intercambio de gases y nutrientes. Es un sistema propio de los moluscos y de los artrópodos.

• Cerrado. El liquido de transporte circula siempre por el interior de un sistema de vasos cerrados, sin salir de ellos, con la excepción del plasma sanguíneo. La sangre no baña directamente a los tejidos, y el paso de los nutrientes a las células se realiza por difusión a través de delgadas paredes que forman los conductos capilares. Es propio de vertebrados y de algunos invertebrados, como algunos anélidos.

Aparatos Circulatorios de invertebrados

• Moluscos. Presentan un aparato circulatorio abierto con un corazón tabicado, que se encuentra dentro de una cavidad denominada pericárdica.

Presenta además corazones accesorios, como los corazones branquiales, que reciben la hemolinfa de las venas y la impulsa a través de las branquias hacia las aurículas del corazón principal. Desde ñas aurículas pas al ventrículo, y es bombeada hacia los tejidos por medio de grandes vasos que se abren directamente a los espacios tisulares, donde se pone en contacto con las células. De los espacios tisulares, y a través de diferentes vasos, la hemolinfa retorna a las branquias y, de estas, a las aurículas.

• Artrópodos. Tienen un aparato circulatorio abierto con un corazón tubular que presenta unos pequeños orificios u ostiolos. El corazón se contrae y bombea la hemolinfa hacia las arterias; de estas pasa a los espacios tisulares, y, desde ahí, regresa por otros vasos a la cavidad pericárdica que rodea al corazón. Penetra en el mismo a través de los ostiolos, dotados de una válvulas que impiden que la hemolinfa circule en sentido contrario.

• Anélidos. Poseen un aparato circulatorio cerrado formado por dos vasos longitudinales, uno en posición dorsal y otro en posición ventral, unidos por varios vasos transversales. La sangre circula por el vaso dorsal de atrás hacia delante, pasa a los vasos transversales y, de ahí, al vaso ventral, por donde circula desde la parte anterior a la posterior del animal. El movimiento de la sangre es posible ya que algunos vasos transversales han desarrollado unos ensanchamientos o “corazones” que tienen capacidad para contraerse.

Aparatos circulatorios de vertebrados.

El aparato circulatorio de los vertebrados es cerrado y presenta un corazón tabicado. El numero de cavidades que lo forman varia para cada grupo taxonómico.

La circulación sanguínea puede ser de dos tipos: simple o doble, según que la sangre pase por el corazón una o dos veces, respectivamente, al dar una vuelta completa al organismo.

• Circulación simple. Es propia de los peces. El corazón esta formado por dos cámaras: una aurícula y un ventrículo, y un seno venoso o cámara accesoria. La contracción del ventrículo hace que la sangre salga del corazón por una arteria, la aorta ventral, hacia las branquias, donde se oxigena. Desde las branquias, la sangre es distribuida, por medio de la aorta dorsal, a todo el cuerpo, donde cede el oxigeno, recoge dióxido de carbono y regresa por las venas hasta el seno venoso del corazón. De esta manera, el corazón solo impulsa sangre sin oxigenar y nunca sangre oxigenada.

• Circulación doble. Se da entre los vertebrados que respiran mediante pulmones: anfibios, reptiles, aves y mamíferos. La sangre pasa dos veces por el corazón, siguiendo dos circuitos, que corresponden a la circulación menor o pulmonar y a la circulación mayor.

• En la circulación menor, la sangre sale del ventrículo derecho a través de las arterias pulmonares y se dirige a los pulmones, donde una vez oxigenada es devuelta a la aurícula derecha a través de las venas pulmonares.

• En la circulación mayor, la sangre oxigenada sale del ventrículo izquierdo a través de la arteria aorta y se distribuye por el organismo a todas las células, donde cede el oxigeno y capta dióxido de carbono. La sangre sin oxigenar regresa al corazón a través del sistema venoso y entra en él por la aurícula derecha a través de la vena cava.

En los animales con circulación doble, el corazón, al contraerse, impulsa sangre oxigenada y sangre sin oxigenar. Dependiendo de que estos dos tipos de sangre se mezclen o no, se distinguen dos modelos de circulación doble: incompleta y completa.

• Circulación doble incompleta.

Se da en animales, como los anfibios y la mayoría de los reptiles, cuyo corazón esta formado por dos cavidades: dos aurículas y un ventrículo.

La sangre oxigenada y la sangre sin oxigenar se mezclan en el ventrículo.

Aunque el corazón de la mayoría de los reptiles presenta un tabique intraventricular, este es incompleto, por lo que el ventrículo no queda dividido en dos cámaras.

• Circulación doble completa

Ocurre en las aves, mamíferos y algunos reptiles, como los cocodrilos.

En este caso, el corazón esta dividido en cuatro cavidades, dos aurículas y dos ventrículos.

Por la mitad izquierda del corazón circula sangre oxigenada, mientras que por la mitad derecha circula sangre sin oxigenar; y, dado que no existe comunicación entre las dos zonas, ambos tipos de sangre no se mezclan.