Figure: 27.7 Title: The heart’s pacemaker and its connections Caption: The sinoatrial (SA) node, a spontaneously active mass of modified muscle fibers in the right atrium, serves as the heart’s pacemaker. The signal to contract spreads from the SA node through the muscle fibers of both atria, finally exciting the atrioventricular (AV) node in the lower right atrium. The AV node then transmits the signal to contract through bundles of excitable fibers that stimulate the ventricular muscle.

ACTIVIDAD ELECTRICA DEL CORAZON Marcapasos latentes: Células capacitadas para tener actividad espontánea. Marcapasos ectópico: Marcapaso latente desacoplado eléctricamente con capacidad de latir y controlar una porción del músculo cardíaco o una cámara, con velocidad diferente a la del marcapasos normal, provocando mayormente la desincronización del bombeo de las cámaras cardíacas.

ACTIVIDAD ELECTRICA DEL CORAZON Potenciales de los marcapasos Ausencia de un potencial de reposo estable Continua despolarización (potencial marcapasos)

Corazones en vertebrados Morfología comparativa funcional Vertebrados que respiran aire Vertebrados con respiración acuática Ambos tienen circulaciones separadas

Aves y Mamíferos

Aves y Mamíferos Circulación pulmonar tiene menor presión que la circulación sistémica Tiene 02 series de cámaras cardíacas en paralelo Lado izquierdo ejecta la sangre a la circulación sistémica El lado derecho deriva la sangre a la circulación pulmonar Circulación con alta presión: Ventajas: Es rápida, se pueden corregir cambios bruscos de flujo que pasan a través de capilares de pequeño diámetro. Desventajas: Mayor drenaje linfático hacia el espacio extracelular. En el pulmón del mamífero se puede reducir el drenaje linfático, promoviendo espacios extracelulares con un incremento en la difusión del aire a la sangre AVES

Aves y Mamíferos MAMIFERO Corazón dividido Ventajas: El flujo sanguíneo se mantiene a diferentes presiones Desventajas: Tiene igual volumen de expulsión a ambas circulaciones sin tener en cuenta los requerimientos en cada uno de los circuitos. Diferencia con el corazón de peces, anfibios, reptiles y embriones de aves y fetos de mamíferos: Poseen ventrículo único u otros mecanismos que llevan al shunt circulatorio (derecha a izquierda en situaciones de transferencia de gases reducidos y viceversa) En el caso de peces, anfibios y reptiles el flujo pulmonar es reducido durante inmersiones prolongadas, transferencia de gases a través de la piel o en el caso de uso de gases almacenados (embriones de aves), o durante el desarrollo dentro de la madre (mamíferos) Variaciones de flujo en los circuitos pulmonares o sistémicos. Aves y Mamíferos MAMIFERO

Peces

Peces Peces que respiran a través de agua: Poseen 04 cámaras en serie (tres son contráctiles, excepto el bulbo, elástico) Flujo unidireccional (válvulas sinoauriculares y aurículo ventriculares y a la salida del ventrículo) Branquias: La salida del ventrículo al cono esta controlado por por un par de válvulas y tiene de 02 a 07 pares de válvulas a lo largo del cono dependiendo de la especie Después de una contracción ventricular todas las válvulas están abiertas, excepto la más distal (interconexión entre el cono y el ventrículo). Apertura de la válvula distal y la sangre sale a la aorta

Peces Peces respiran del aire Las condiciones hipóxicas y las altas temperaturas del agua ha producido una evolución en vertebrados. Cierre de las válvulas del cono para evitar que la sangre retorne y el ventrículo se relaja. Los peces viven en el agua, pero van a la superficie y toman aire (burbuja) suplemento de oxígeno. Utilizan otras estructuras diferentes a las agallas: Boca, vejiga natatoria o la piel. No usan las agallas para la captación de O2, pero si para la excreción de CO2, regulación ácido base. En muchos de estos peces las agallas son reducidas (disminuir la pérdida de O2 de la sangre al agua) Arapaima (río Amazonas) captan una quinta parte de oxígeno en aguas con niveles de O2 normales. La mayor parte de O2 es captada a través de su vejiga natatoria altamente vascularizada y posee muchas separaciones para incrementar la superficie de intercambio. Estos peces han evolucionado y poseen una variedad de shunts que permite una distribución sanguínea a las agallas y a los órganos respiratorios.

Sistema circulatorio cerrado en serie A diferencia de los mamíferos, donde los vasos están asociados en paralelo, en los peces, el sistema funciona como una asociación en serie.

Sistema circulatorio cerrado en serie - esquema Circulación secundaria O2 CO2 Aurícula Branquias Marcapasos Distribución a tejidos Bulbo arterial Reducidor de flujo + válvula Ventrículo

Pez pulmonado Sistema circulatorio cerrado en paralelo Aorta dorsal Tejidos Aorta dorsal Segmento vasomotor pulmonar PULMON Branquias Bulbo arterial troncal Ventrículo Aurícula Pez pulmonado

Peces Peces que poseen pulmones (protopterus, pez africano): División del corazón es más completa Posee agallas, pulmones y circulación pulmonar Tiene un septum parcial en la aurícula y ventrículo y crestas en el bulbo (mantiene la separación entre sangre oxigenada y desoxigenada) Los arcos anteriores de las agallas no tienen lamelas y la sangre puede ir del lado izquierdo del corazón a los tejidos El arco de las agallas posteriores es muy inervado y puede estar involucrado en el control del flujo sanguíneo entre la arteria pulmonar y la circulación sistémica.

Anfibios

Anfibios Tienen dos aurículas completamente separados y un solo ventrículo (sapo) La sangre oxigenada y desoxigenada esta dividida aunque el ventrículo no esta dividido (Cresta en espiral en el conducto arterioso del corazón) La sangre oxigenada va directamente de la piel a los tejidos por el arco sistémico La sangre desoxigenada va directamente del cuerpo al arco pulmocutáneo Sangre deoxigenada sale del ventrículo durante la sístole y entra a la circulación pulmonar Incremento de la presión en el arco pulmocutáneo y es similar a la del arco sistémico, flujo de sangre en ambos arcos con la cresta espiral dividiendo el flujo sistémico y pulmocutáneo en el cono arterioso El flujo a los pulmones o al cuerpo está inversamente relacionado a los dos circuitos.

Reptiles no cocodrilianos Tortugas, serpientes etc. tienen ventrículo parcialmente dividido (septum horizontal que separa la cavidad pulmonar de la cavidad venosa y arterial) y arcos sistémicos derecho e izquierdo En las tortugas puede haber recirculación de sangre arterial en el circuito pulmonar (shunt de izquierda a derecha en el corazón) Durante la respiración (tortuga): la resistencia al flujo en la circulación pulmonar es baja y el flujo sanguíneo es alto Cuando no respira (se sumerge) La resistencia vascular pulmonar incrementa, pero la resistencia vascular sistémica disminuye (shunt de derecha a izquierda y una disminución en el flujo pulmonar sanguíneo) Consecuente bradicardia durante la inmersión. Reptiles no cocodrilianos

Reptiles cocodrilianos Corazón con ventrículo completamente dividido Durante su respiración normal el flujo a través del pulmón es bajo Presiones generadas por el ventrículo derecho son bajas respecto a las generadas por el ventrículo izquierdo durante las fases del ciclo cardíaco Ocurre un pequeño reflujo dentro de la aorta derecha vía la anastomosis durante la sístole Si bien son parecidos a los mamíferos en ya que estos poseen una completa separación del flujo sistémico del pulmonar, los reptiles cocodrilianos tienen una capacidad adicional que es la de un shunt del circuito pulmonar al sistémico Reptiles cocodrilianos