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21.3: Introducción a la regulación del flujo sanguíneo y la presión arterial - Biología


Explicar la estructura de las arterias, venas y capilares, y cómo fluye la sangre por el cuerpo.

La sangre se mueve principalmente a través del cuerpo por el movimiento rítmico del músculo liso en la pared del vaso y por la acción del músculo esquelético a medida que el cuerpo se mueve. La presión arterial de la fase de sístole y la fase de diástole da las dos lecturas de presión para la presión arterial.

Qué aprenderá a hacer

  • Explicar la estructura de arterias, venas y capilares.
  • Describir el sistema de flujo sanguíneo a través del cuerpo.
  • Identificar la importancia de la presión arterial.
  • Describe cómo se regula la presión arterial.

Actividades de aprendizaje

Las actividades de aprendizaje para esta sección incluyen lo siguiente:

  • Vasos sanguineos
  • La circulación sanguínea
  • Presión arterial
  • Autocomprobación: regulación del flujo sanguíneo y la presión arterial

Pregunta : 1. En la introducción al programa informático de reflejos de presión arterial (barorreceptor), Geoff se siente mareado y aturdido al levantarse de la cama. Encierre en un círculo todos los que sean un RESULTADO DIRECTO de que Geoff se levantara de la cama. una. TPR aumenta d. Disminuye la VDE b. el retorno venoso

1. En la introducción al programa informático de reflejos de presión arterial (barorreceptor), Geoff se siente mareado y aturdido al levantarse de la cama. Encierre en un círculo todos los que sean un RESULTADO DIRECTO de que Geoff se levantara de la cama.

una. TPR aumenta d. EDV disminuye

B. el retorno venoso disminuye e. Gotas de MAP

C. aumenta la frecuencia cardíaca f. el gasto cardíaco disminuye

2. Indique las ubicaciones MUY ESPECÍFICAS de los “barorreceptores arteriales” en el programa de reflejos de PA.

3 Proyección simpática de la médula espinal:

una. Indique las ubicaciones muy específicas de los cuerpos celulares de las fibras preganglionares que se proyectan desde la "médula espinal".

B. ¿Qué neurotransmisor y receptor hay en la sinapsis ganglionar?

4. En el programa, ¿cómo responden los barorreceptores cuando se hace clic en el botón verde "aumentar PA"?

La respuesta se refleja en el cambio en la frecuencia del potencial de acción en cada aspecto de la vía y se muestra como el número de potenciales de acción que se mueven a lo largo de la vía. (1-2 AP = baja frecuencia 4 AP = alta frecuencia). ¿Cuál es la frecuencia del potencial de acción (baja o alta) en:

una. barorreceptores? C. vía parasimpática?

B. interneuronas? D. vía simpática?

5. a. ¿Cuál de los postulados de Cannon se ilustra mediante los efectos parasimpáticos frente a los simpáticos sobre la frecuencia cardíaca?

B. ¿Por qué es importante que el parasimpático y el simpático no se regulen al mismo tiempo?

C. ¿Cuál es el beneficio de tener un control simpático de la frecuencia cardíaca? Es decir, ¿por qué no simplemente disminuir la producción parasimpática para aumentar la frecuencia cardíaca?

6. Comparar / contrastar los efectos simpáticos y parasimpáticos en ritmo cardiaco.


21.3: Introducción a la regulación del flujo sanguíneo y la presión arterial - Biología

Lectura de antecedentes: Sherwood, Capítulo 10.

1) Identificar los factores que afectan la presión arterial y explicar su influencia.

2) Comprender por qué hay presión diferencial dentro de las arterias y cómo se puede medir.

3) Defina la presión arterial sistólica, diastólica, media, el gasto cardíaco, el volumen sistólico y la frecuencia cardíaca.

4) Examine el efecto del ejercicio sobre la frecuencia cardíaca y la presión arterial.

La presión arterial es la fuerza que ejerce la sangre sobre las paredes de los vasos. Por tanto, la presión depende de varios factores: el volumen de sangre y la distensibilidad de las paredes de los vasos. El corazón bombea sangre a través del sistema circulatorio, lo que, para cada ciclo cardíaco, produce grandes cambios en el volumen de sangre desde el ventrículo izquierdo del corazón hacia la aorta. Esto significa que la presión arterial cambia con los latidos del corazón. La presión arterial alcanza su punto máximo cuando el ventrículo se contrae, empujando la sangre hacia la aorta, aumentando el volumen sanguíneo, esto se llama presión arterial sistólica. La presión arterial está en su nivel más bajo entre latidos, mientras que el ventrículo se relaja y la sangre fluye a través de las arterias, lo que disminuye el volumen de sangre que acaba de bombearse a la aorta desde el ventrículo (ver figura 10-6, Sherwood). Esta presión es la presión arterial diastólica.

Las presiones sanguíneas sistólica y diastólica indican las presiones más alta y más baja observadas en el sistema circulatorio y estas cifras tienen valor clínico. Una presión arterial promedio (en un individuo no enfermo) es de aproximadamente 120 mmHg / 80 mmHg. Las presiones sanguíneas elevadas indican la posibilidad de enfermedad arterial porque la presión arterial aumenta a medida que disminuye la distensibilidad de los vasos sanguíneos. La presión arterial elevada de forma crónica puede conducir no solo a una enfermedad arterial avanzada, sino también a una enfermedad cardíaca.

La presión arterial media, (PAM) se calcula de acuerdo con la siguiente ecuación, consulte también la figura 10-7, Sherwood:

Presión arterial media, describe una presión media en las arterias durante el ciclo cardíaco. La presión arterial media es la fuerza que impulsa el flujo de sangre a través del sistema circulatorio.

Para asegurar la circulación de sangre a los tejidos corporales, el sistema circulatorio debe ramificarse en vasos cada vez más pequeños (disminuyendo el radio). El gasto cardíaco se distribuye por todo el cuerpo de acuerdo con las necesidades de los sistemas de órganos. En otras palabras, la distribución de la sangre se puede regular en varios estados fisiológicos (es decir, después de la digestión o después del ejercicio). Por esta razón, ahora consideramos el flujo sanguíneo a través del sistema circulatorio. El flujo sanguíneo se describe mediante la ley de Pouseille, que tiene en cuenta factores como la viscosidad de la sangre y la longitud de los tubos, así como los cambios en la presión y el radio (a lo largo de esa longitud del tubo). Observamos principalmente que el flujo sanguíneo es proporcional al cambio de presión de un extremo de una arteria al otro y, además, el flujo sanguíneo es proporcional al radio de la arteria.

La presión arterial es más alta en las arterias y más baja en las venas, y esto asegura que la sangre arterial fluya fuera del corazón (figura 10-9, Sherwood). Mientras que el flujo disminuye cuando se considera un capilar (ver figura 10-16 panel violeta - la velocidad del flujo (mm / seg), (permitiendo así el intercambio de nutrientes y desechos), cuando se considera el lecho capilar completo asociado con la arteriola de suministro, el El flujo neto de sangre continúa saliendo del corazón (ver el panel rojo de la figura 10-16).

El radio de los tubos que transportan sangre varía a lo largo del sistema circulatorio y, por lo tanto, también afecta el flujo sanguíneo. Las arterias, vasos sanguíneos de mayor diámetro, tienen el mayor caudal y debido a sus paredes gruesas y elásticas que actúan como reservorios de alta presión, manteniendo la fuerza impulsora del flujo sanguíneo. Cuando una arteria llega a un órgano, el vaso se ramifica en arteriolas, que tienen un radio mucho más pequeño. Por lo tanto, la presión arterial en las arteriolas desciende, lo que estimula aún más el flujo sanguíneo a través del sistema cardiovascular. Además, el control del flujo sanguíneo está regulado por el diámetro de las arteriolas. Por lo tanto, cuando el ejercicio provoca una mayor demanda de flujo sanguíneo a los músculos esqueléticos, las arteriolas que sirven a los músculos esqueléticos se vasodilatan (aumentan de diámetro) y las arteriolas que sirven al tracto digestivo y los riñones se vasoconstrictan (disminuyen el diámetro). El flujo sanguíneo es más lento a través de los capilares. Debido a que los capilares son el lugar del intercambio de nutrientes, un flujo sanguíneo más lento optimiza el intercambio de nutrientes y productos de desecho entre las células de los tejidos y la sangre.

La presión arterial se puede determinar directamente. Para una medición directa, se puede conectar un tubo transparente a una aguja, que, a su vez, se inserta en una arteria. La altura de la columna de sangre en el tubo es una medida de presión en mm de sangre. El método indirecto no es invasivo y, por lo tanto, es menos probable que afecte a su propia medición.

El principio en el que se basa la medición indirecta es el hecho de que el sonido se produce cuando la sangre fluye más allá de una constricción. Cuando se infla un manguito que rodea una arteria, la arteria colapsa cuando la presión del manguito excede la presión arterial. Dado que el flujo sanguíneo se detiene, no se puede escuchar ningún sonido distal al manguito. Si la presión del manguito se reduce lentamente, eventualmente será igual a la presión sistólica. En este momento, la sangre fluirá más allá de la constricción cuando alcance su presión más alta y, por lo tanto, producirá sonido (Sonidos de Korotkoff). Finalmente, la presión del manguito solo podrá estrechar la arteria cuando la presión arterial tenga su valor más bajo (durante la diástole). Si la presión del brazalete desciende más, el sonido desaparece. Por lo tanto, la presión del manguito cuando aparece el sonido por primera vez es igual a la presión sistólica y cuando se produce el último sonido, es igual a la diastólica. Sin embargo, la mayoría de las personas escuchan un cambio distinto en el tono en lugar de la desaparición total del sonido para la presión diastólica. Vea especialmente la Figura 10-8 (página 350, Sherwood)

Determinación de la presión arterial.

1. Envuelva de forma segura un brazalete de presión arterial alrededor de la parte superior del brazo de su sujeto con la flecha etiquetada "arteria" sobre la arteria braquial. Palpe la arteria en la cara medial del brazo hasta el músculo bíceps braquial. Hay un "punto delgado" donde el húmero subyacente está cerca de la piel.

2. Inserte los extremos del estetoscopio en el oído con las puntas inclinadas hacia adelante.

3. Cierre la válvula de la perilla de goma e infle el manguito a 160 mm Hg (o hasta que la aguja del esfigmomanómetro deje de moverse pero no supere los 200 mm Hg).

4. Sostenga la campana del estetoscopio sobre la arteria radial en la superficie anterior del brazo donde se dobla en el codo.

5. Abra ligeramente la válvula y desinfle lentamente el brazalete (tome unos 10 segundos) mientras escucha.

6. Anote la lectura de presión cuando escuche por primera vez el sonido de la sangre fluyendo y nuevamente cuando el tono se amortigüe. La primera lectura es la presión sistólica y la segunda es la diastólica. Registre como una relación S / D. NOTA: Si pierde la lectura, desinfle completamente el brazalete y comience de nuevo. El brazalete corta el flujo sanguíneo.

7. Practique hasta que se sienta cómodo con el procedimiento.

1. Coloque su dedo medio sobre la arteria radial en el lado del pulgar de la superficie anterior de su antebrazo proximal a la muñeca. NOTA: No use su pulgar, o puede sentir su propio pulso.

2. Cuando el segundero de un reloj alcanza algún punto de referencia, comience a contar cada pulso, comenzando con "0".

3. Termine el conteo después de un intervalo razonable (por ejemplo, 15, 30 o 60 segundos) y corrija a un minuto. Por ejemplo, si cuenta durante 15 segundos, multiplique la cuenta por 4. No es necesaria ninguna corrección para una cuenta de 60 segundos, y la precisión es mayor con un tiempo más largo. El resultado es la frecuencia del pulso en latidos / min.

Determine la frecuencia cardíaca y la presión arterial de su sujeto cada dos minutos hasta que las lecturas sucesivas de presión arterial sean casi idénticas en las siguientes posiciones: 1) sentado 2) de pie y 3) reclinado.

Figura 1: Diagrama de diferentes posiciones corporales

1. Esta prueba es un esfuerzo de grupo y requiere 4 personas.

a) Asunto: seleccione un sujeto sin antecedentes de problemas cardíacos u otros problemas que pudieran causar una reacción adversa por el ejercicio extenuante.

d) Registrador que anota todos los valores de todo el grupo.

2. Mida la frecuencia del pulso en reposo y la presión arterial (PA) de su sujeto.

3. Con el brazalete de presión aún colocado, haga que el sujeto se ejercite vigorosamente durante 5 minutos (suba y baje en un taburete a una velocidad de un paso por segundo, o suba y baje escaleras con cuidado, o salga y corra por el campus) .


2. Una descripción general de los métodos de análisis de imágenes para la cuantificación de fenómenos sanguíneos de microfluidos

2.1. Segmentación de imágenes y creación de umbrales

El procesamiento de análisis de imágenes es un área amplia que proporciona una gran cantidad de aplicaciones viables que pueden implicar algunos pasos como la adquisición de imágenes, el preprocesamiento de imágenes, la segmentación de imágenes, el posprocesamiento de imágenes y el análisis de imágenes. La segmentación de imágenes es uno de los elementos más importantes y críticos en el análisis automatizado de imágenes, que consiste en dividir una imagen digital en múltiples regiones, basándose en un conjunto de píxeles u objetos, para simplificar y / o cambiar la representación de una imagen [27] [28] [29]. Se pueden aplicar una variedad de técnicas: métodos simples como la creación de umbrales o métodos complejos como la detección de bordes / límites o el crecimiento de regiones.

La literatura contiene cientos de técnicas de segmentación [30] [31], pero no existe un método único que pueda considerarse suficientemente bueno para todo tipo de imágenes. El objetivo principal de la segmentación es dividir una imagen en regiones de interés con niveles de gris y texturas similares en cada región [32]. Los métodos de segmentación cambian según la modalidad de imagen, el dominio de aplicación, el tipo de método, automático o semiautomático, según la calidad de la imagen y los artefactos de la imagen, como el ruido. Algunos métodos de segmentación pueden requerir un procesamiento previo de la imagen antes del algoritmo de segmentación [33] [34]. Se desarrollaron bases de datos con algoritmos para compensar las incertidumbres presentes en los conjuntos de datos de la vida real [35]. Por otro lado, algunos otros métodos aplican posprocesamiento para superar los problemas que surgen de la segmentación excesiva. En general, los métodos de segmentación se pueden agrupar en umbrales, detección de límites y crecimiento de regiones [27] [29] [31] [36] [37]. Estos métodos varían en la forma en que se tratan las características de la imagen y en la forma en que se modelan la apariencia y la forma del objetivo [38].

Los métodos de umbral asignan píxeles con intensidades por debajo de un cierto valor de umbral en una clase y los píxeles restantes en otra clase y forman regiones conectando píxeles adyacentes de la misma clase, es decir, en el proceso de umbral, cada píxel en una escala de grises se reconoce como un objeto o fondo. El método más avanzado crea histogramas, orientados a la intensidad de la escala de grises o el color, que muestran la frecuencia de aparición de ciertas intensidades en una imagen para que las regiones y los objetos se reconozcan a partir de estos datos [28] [29] [30]. Los métodos de umbralización funcionan bien en imágenes simples donde los objetos y el fondo tienen distribuciones de intensidad distintivamente diferentes. Los métodos de extracción de límites utilizan información sobre las diferencias de intensidad entre regiones adyacentes para separar las regiones entre sí. Si las intensidades dentro de una región varían gradualmente pero la diferencia de intensidades entre regiones adyacentes sigue siendo grande, los métodos de detección de límites pueden delinear con éxito las regiones [28] [29] [30] [39]. Los métodos de crecimiento de regiones forman regiones combinando píxeles de propiedades similares [39] [40].

2.2. Segmentação e rastreamento de imagens de células sanguíneas

En los últimos años, se han realizado muchos estudios en el área de métodos de segmentación general que pueden analizar diferentes tipos de imágenes médicas. Las imágenes más utilizadas se adquieren durante un procedimiento de diagnóstico y se extrae información útil para el profesional médico. El desarrollo del análisis de imágenes en la ingeniería de instrumentación biomédica tiene como finalidad facilitar la adquisición de información útil para el diagnóstico, seguimiento, tratamiento o incluso investigación de determinadas patologías. Es importante tener siempre en cuenta que el objetivo principal de las imágenes biomédicas y del análisis de imágenes es proporcionar un cierto beneficio al sujeto o al paciente [41] [42].

En imágenes microscópicas de sangre humana normal, podría observarse una alta acumulación de glóbulos rojos, lo que da como resultado la existencia de contacto y superposición entre estas células [42]. Estos son dos problemas difíciles en la segmentación de imágenes donde los algoritmos de segmentación comunes no pueden resolver este problema [43]. Además de eso, las inconsistencias de tinción e iluminación también actúan como incertidumbre para la imagen [44]. Esta incertidumbre hace que la segmentación de la imagen de las células sanguíneas sea una tarea difícil y desafiante [43]. Se han propuesto numerosos métodos de segmentación a partir de frotis de sangre periférica o de médula ósea y la mayoría de ellos son esquemas basados ​​en regiones o en bordes [42] [45].

Jianhua y col. [46] desarrolló un enfoque iterativo de Otsu basado en un histograma circular para la segmentación de leucocitos. R. Sukesh Kumar y col. [47] desarrolló dos métodos de segmentación de imágenes en color utilizando el espacio RGB como espacio de procesamiento estándar. Estas técnicas pueden usarse en la segmentación de imágenes de células sanguíneas. Las imágenes en color son una fuente de información muy rica, porque proporcionan una mejor descripción de una escena en comparación con las imágenes en escala de grises. Por tanto, la segmentación del color se convierte en un tema muy importante y valioso [42] [47]. Por ejemplo, Huang et al. [48] ​​investigó un método basado en el método de Otsu para segmentar y luego reconocer el tipo de leucocito en función de las características del núcleo. Willenbrock y col. [49] desarrolló un programa de segmentación de imágenes para detectar células en movimiento y estancadas en imágenes de contraste de fase. El programa contribuyó al estudio de la mediación de la integrina LFA-1 en la detención de linfocitos.

Khoo Boon y col. [50] realizó comparaciones entre nueve métodos de segmentación de imágenes que son umbral de nivel de grises, coincidencia de patrones, operadores morfológicos, operadores de filtrado, método de gradiente de entrada, operadores de detección de bordes, umbral de color RGB, coincidencia de color, HSL (tono, saturación, luminosidad) y técnicas de umbralización de color en RBC. Llegaron a la conclusión de que no existe un método único que pueda considerarse bueno para la segmentación de glóbulos rojos [42] [50]. Meng Wang y col. [51] presentó algoritmos de segmentación y aprendizaje en línea para adquirir, rastrear y analizar los comportamientos del ciclo celular de una población de células generada por microscopía de lapso de tiempo. Kan Jiang y col. [45] combinó dos técnicas para la segmentación de glóbulos blancos (WBC). Dos componentes de los glóbulos blancos, el núcleo y el citoplasma, se extraen respectivamente utilizando diferentes métodos. Primero, una subimagen que contiene leucocitos se separa de la imagen de la celda. Luego, el filtrado de espacio de escala se utiliza para extraer la región del núcleo de la subimagen. Más tarde, se procesa la agrupación de cuencas hidrográficas en un histograma 3-D HSV (tono, saturación, valor) para extraer la región del citoplasma. Finalmente, se realizan operaciones morfológicas para obtener con éxito todo el esquema conectivo. Li y col. [52] desarrolló un nuevo método para la identificación de glóbulos blancos.El método consiste en la combinación de un adaptador de filtro sintonizable acústico-óptico (AOTF) y un microscopio para la adquisición de imágenes y un algoritmo para el tratamiento de datos. Los resultados mostraron la alta precisión del sistema. Pan y col. [53] entrenó un modelo de máquina de vectores de soporte para simular el sistema neuronal visual humano e identificar leucocitos a partir de imágenes de frotis de sangre y médula ósea.

Farnoosh y col. [54] desarrolló un marco que consiste en la integración de varias técnicas de procesamiento de imágenes digitales, como los contornos activos, el algoritmo de serpiente y el umbral de Zack para los glóbulos blancos, con el objetivo de separar el núcleo y el citoplasma. Ritter y col. [55] presentó un método automático para la segmentación y la identificación del borde de todos los objetos que no se superponen al límite [54]. Ongun y col. [56] hizo la segmentación por preprocesamiento morfológico seguido por el algoritmo serpiente-globo [54]. Jiang y col. [45] propuso un esquema de segmentación de WBC en imágenes de espacio de color utilizando técnicas de agrupación de espacios de características para la extracción de núcleos [54]. Al-Dulaimi y col. [57] desarrolló un método de segmentación de WBC utilizando contornos activos geométricos basados ​​en bordes y las fuerzas de curvatura, dirección normal y campo vectorial. Maitra y col. [58] presentó un enfoque para la segmentación automática y el recuento de glóbulos rojos en imágenes microscópicas de células sanguíneas utilizando la transformada de Hough [54]. Banik et al. [59] llevaron a cabo otra interesante investigación. Propusieron un método automático de segmentación del núcleo de WBC, basado en el HSI (tono, saturación, intensidad), el espacio de color L × a × b y el algoritmo de k-medias. Esto aumenta la capacidad de generalización y el resultado de la evaluación con una puntuación más alta en las métricas de calidad. Luego, para clasificar el WBC localizado, propusieron un nuevo modelo de red neuronal convolucional (CNN), que es el factor clave para reducir la dependencia del rendimiento entre la segmentación del núcleo propuesto y el método de clasificación. Al final, demostraron que el rendimiento de la segmentación no afecta la precisión del método de clasificación propuesto. Kawaguchi y col. [60] presentó un método analítico basado en imágenes para imágenes de lapso de tiempo de dinámica de glóbulos rojos y plasma con segmentación automática. Este método permitió la cuantificación de los cambios inducidos por la perturbación de los pasajes de RBC y plasma en vasos individuales y la microcirculación parenquimatosa.

La literatura tiene muchos más métodos, sin embargo, la mayoría de las técnicas presentadas anteriormente se basaron en el análisis morfológico o en la forma y constitución de los diversos constituyentes de la sangre. Las técnicas desarrolladas para los flujos sanguíneos aún están en desarrollo porque existen muchas formas y métodos para rastrear el movimiento. Se puede encontrar un buen resumen de los métodos de seguimiento de objetos en [61] y el seguimiento de células se puede encontrar en Miura et al. [62].

Recientemente aparecieron otros trabajos, por ejemplo, Dobbe et al. [63] presentó un método aplicado a la microcirculación sublingual en un voluntario sano y en un paciente durante una cirugía cardíaca. Iqbal y col. [64] desarrolló un método novedoso para la detección de comportamientos anormales en las células a través de imágenes en tiempo real. El método se basó en la clasificación de píxeles utilizando k-medias y clasificación bayesiana. Chang y col. [32] imágenes médicas segmentadas a través de un modelo de fluido cargado. El modelo se divide en dos pasos definidos por la ecuación de Poisson. Se han realizado mediciones de la geometría funcional de la microcirculación y distribuciones de velocidad utilizando técnicas de imagen, como capilaroscopia, espectral polarizado ortogonal y una imagen de campo oscuro de flujo lateral [63]. Ashraf y col. [65] dijo que "el análisis de la movilidad celular es un proceso esencial en muchos estudios de biología", por lo que se han centrado en desarrollar un algoritmo novedoso para la segmentación de imágenes y el sistema de seguimiento conjugando las ventajas de las alineaciones topológicas y las serpientes, transformando la salida de las alineaciones topológicas. en la entrada del modelo de contorno activo para comenzar el análisis en los límites de las celdas y para determinar la movilidad de las celdas [65]. Pan y col. [66] propuso un algoritmo de detección de bordes basado en el forrajeo bacteriano (BFED) para la segmentación de imágenes celulares. El método se comparó con los otros cuatro algoritmos de detección de bordes y mostró resultados más precisos y efectivos.

En el caso de Möller et al. [67], se propuso un método de seguimiento semiautomático con una interacción mínima del usuario. El marco se basó en un enfoque de segmentación variacional que preserva la topología aplicado a componentes de velocidad normal obtenidos de cálculos de flujo óptico. Utilizando las ventajas del flujo óptico, Kirisits et al. [68] introdujo la estimación de movimiento variacional para imágenes que se definen en una superficie en evolución. Niazi y col. [69] estudiaron un método computacional de código abierto de seguimiento de partículas utilizando MATLAB (2014 b, MathWorks, Natick, MA, EE. UU.). El tamaño y la velocidad de las partículas se obtienen de las secuencias de video de los sistemas video-microscópicos. Las imágenes son procesadas por un conjunto de filtros, seleccionados por el usuario, para mejorar la precisión. Park y col. [70] desarrolló un ultrasonido de súper resolución basado en el aprendizaje profundo (DL-SRU) para el seguimiento de partículas. El método se basa en una red neuronal convolucional y microscopía de localización por ultrasonido profundo. El DL-SRU pudo identificar las posiciones de los glóbulos rojos para reconstruir la geometría del vaso. Carboni y col. [71] utilizó la fluorescencia para rastrear las partículas de sangre que fluyen a través de un canal de microfluidos. Los registros del flujo se analizaron con un algoritmo desarrollado con MATLAB para evaluar el parámetro de marginación en los flujos relevantes. El procesamiento de la imagen constaba de tres partes: corrección de fondo, cálculo de la posición y tamaño de las partículas mediante un método basado en gradientes y cálculo de los desplazamientos y velocidades. Varga y col. [72] entrenó redes neuronales convencionales, profundas y convolucionales para segmentar imágenes de tomografía de coherencia óptica para identificar el número de focos hiperreflectivos. Las redes coinciden en la mayoría de los casos con la evaluación realizada por diferentes médicos. Chen y col. [73] estudiaron un nuevo enfoque para la segmentación de la forma de los eritrocitos (glóbulos rojos). La técnica se denominó superficies subjetivas basadas en fases locales complejas (CLAPSS) y presentaba un nuevo esquema de variación del factor de estiramiento y estaba integrado con información de fase local compleja. Las imágenes procesadas se adquirieron mediante microscopía de contraste de interferencia diferencial (DIC).

Algunos métodos también se pueden usar para rastrear partículas para diagnóstico o tratamientos. Por ejemplo, Siegmund et al. [74] probó el uso del etiquetado de nanopartículas y la resonancia magnética (MRI) para el seguimiento in vivo de células estromales derivadas del tejido adiposo (ASC). El etiquetado se mantuvo estable durante cuatro meses. Este método tiene la desventaja de no poder identificar la celda ya que es un método indirecto. Aún se requiere optimización para reducir la cantidad de nanopartículas. Müller y col. [75] investigó el transporte de partículas magnéticas en recipientes de modelos de huevos de gallina. El flujo se sometió a la influencia de un campo magnético en el modo de luz reflejada en campo oscuro y fluorescencia. Las partículas se rastrearon mediante seguimiento de una sola partícula (SPT). Se visualizaron aglomerados irreversibles después de detener el campo magnético. En consecuencia, se requieren más estudios de la interacción entre células y partículas y del recubrimiento de partículas. También para apoyar el diagnóstico, Kucukal et al. [76] cuantificó la viscosidad de muestras de sangre completa sin preprocesamiento de la población de pacientes con anemia de células falciformes mediante el uso de la técnica micro-PIV para la evaluación in vitro de la viscosidad de la sangre completa y la adhesión de glóbulos rojos. Más recientemente, Kucukal et al. [77] han podido medir la velocidad del flujo sanguíneo total en un microcanal durante la coagulación usando una configuración óptica simple y procesando las imágenes usando PIV y velocimetría de flujo óptico basada en ondículas. Ambos estudios demostraron la viabilidad de los métodos de procesamiento de imágenes para obtener datos con relevancia clínica. La Tabla 1 a continuación muestra el avance cronológico de los estudios y que, recientemente, los estudios se han basado en métodos automáticos con algoritmos específicos y técnicas de seguimiento de partículas.

Tabla 1. Resumen de los métodos de análisis de imágenes utilizados para el seguimiento y la segmentación de células.

Referencia, año Objetivo Técnico Conclusión
[45] , 2003 Segmentación de glóbulos blancos (WBC) Filtrado de espacios de escala y agrupación de cuencas hidrográficas Extrae la región de WBC
El espacio HSV es mejor que el espacio RGB debido a su baja correlación.
[47] , 2007 Segmentación de imágenes en color Usando el espacio RGB como espacio de procesamiento estándar:
(1) Segmentación RGB no exclusiva.
(2) Segmentación RGB exclusiva.
Las imágenes en color proporcionan una mejor descripción de una escena en comparación con las imágenes en escala de grises
[54] , 2009 Segmentación de WBC: para separar el núcleo y el citoplasma. Se basa en el análisis morfológico y el umbral de intensidad de píxeles, respectivamente. El método es capaz de producir un 92% de precisión para la segmentación del núcleo y un 78% para la segmentación del citoplasma.
[60] , 2012 Cuantificar los cambios inducidos por perturbaciones de los pasajes de RBC y plasma en los vasos individuales. El método analítico basado en imágenes para imágenes de lapso de tiempo de dinámica de glóbulos rojos y plasma con segmentación automática Los tonos arteriales y el flujo sanguíneo parenquimatoso se pueden coordinar individualmente.
[52] , 2013 Segmentar los núcleos y el citoplasma de los glóbulos blancos Se basa en el algoritmo de segmentación ISAM por píxeles. la precisión del algoritmo propuesto es 91,06% (núcleos) y 85,59% (citoplasma)
[67] , 2014 Seguimiento celular Técnicas de preservación de topología El método tiene buena precisión.
[71] , 2016 Seguimiento directo de partículas Algoritmo desarrollado en MATLAB Los resultados obtenidos confirman los resultados experimentales
[66] , 2017 Optimice la detección de bordes tradicional Algoritmo de detección de bordes basado en revestimiento bacteriano Identifica los límites de forma más eficaz y proporciona una segmentación de imágenes más precisa
[69] , 2019 Determine la velocidad de las partículas y las distribuciones de tamaño de grandes grupos de partículas mediante sistemas video-microscópicos. Implementación computacional de código abierto con MATLAB Permite el seguimiento automático de cualquier fluido con partículas, clasifica las partículas según su tamaño y calcula la velocidad.
[70] , 2020 Seguimiento de partículas El método se basa en una red neuronal convolucional y microscopía de localización por ultrasonido profundo. Su localización de glóbulos rojos robusta, rápida y precisa, en comparación con otras técnicas de ULM
[76] , 2020 Evaluación in vitro de la viscosidad de la sangre total (WBV) y la adhesión de glóbulos rojos Micro-PIV La adhesión de WBV y RBC puede servir como biomarcadores y criterios de valoración clínicamente relevantes en la evaluación de terapias curativas y dirigidas emergentes en la ECF.
[77] , 2021 Mediciones de la velocidad del flujo sanguíneo total en un microcanal durante la coagulación. PIV y velocimetría de flujo óptico basada en ondículas (wOFV) Los resultados de wOFV de alta resolución proporcionan información muy detallada sobre la formación de trombos y la correspondiente evolución del flujo.

Para estudios basados ​​en in vitro En los enfoques, existen diferentes algoritmos automáticos, sin embargo, la mayoría de ellos aún en desarrollo porque los resultados tienden a superponerse a altos hematocritos (Hcts), y la mayoría de ellos se basan en imágenes que tienen los investigadores, teniendo en cuenta su objetivo. Por tanto, para tener un buen método y aprovechar todas sus capacidades, lo ideal es desarrollar nuestro propio algoritmo para el objetivo que queremos conseguir.


Sonidos cardiovasculares y presión arterial

Introducción: La presión arterial es la presión que ejerce la sangre sobre las paredes de los vasos sanguíneos. Se entiende por presión arterial la presión arterial y también la presión en las arterias grandes, como la arteria braquial del brazo. La presión de la sangre en otros vasos es menor que la presión arterial. Los valores de presión arterial se expresan universalmente en milímetros de mercurio (mm Hg) y siempre se dan en relación con la presión atmosférica: la presión absoluta de la sangre en una arteria con una presión arterial media expresada en 100 mm por día con una presión atmosférica de 760 mm. , es de 860 mm (Jarvis, 3).

La presión sistólica se define como la presión máxima en las arterias durante el ciclo cardíaco, la presión diastólica es la presión más baja en la fase de reposo del ciclo cardíaco. La presión arterial media y la presión del pulso son otras cantidades importantes (AHA, 1).

Los valores típicos para un adulto sano en reposo son aproximadamente 120 mmHg sistólico y 80 mmHg diastólico escritos como 120/80 mmHg, sin embargo, esto puede variar con individuos grandes. Estas medidas de presión arterial no son estáticas, sino que sufren variaciones naturales de un latido a otro oa lo largo del día en un ritmo circadiano; también cambian en respuesta al estrés, factores nutricionales, medicamentos o enfermedades, como la enfermedad de Parkinson y la diabetes (2 ).

El método auscultatorio utiliza un estetoscopio y un esfigmomanómetro. Este comprende un manguito inflable colocado alrededor de la parte superior del brazo aproximadamente a la misma altura vertical que el corazón, unido a un manómetro de mercurio o aneroide. El manguito se infla manualmente apretando repetidamente una perilla de goma hasta que la arteria esté completamente ocluida. Al escuchar con el estetoscopio la arteria braquial en el codo, el examinador libera lentamente la presión en el manguito. Cuando la sangre empieza a fluir.

Estilos de citas:

Sonidos cardiovasculares y presión arterial. (2007, 03 de junio). En WriteWork.com. Obtenido a las 17:59, 2 de julio de 2021, de https://www.writework.com/essay/cardiovascular-sounds-and-blood-pressure

Colaboradores de WriteWork. "Sonidos cardiovasculares y presión arterial" WriteWork.com. WriteWork.com, 03 de junio de 2007. Web. 02 de julio de 2021.

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Anatomía 1. En sus propias palabras, describa cómo fluye la sangre a través de las venas y cómo el flujo sanguíneo se relaciona con la presión arterial. Luego, dé un ejemplo de un momento en el que uno podría tener presión arterial irregular y cómo esto afecta el flujo sanguíneo. Aprendemos de nuestra clase de biología que la sangre fluye a través de las venas debido a la acción de bombeo del corazón. Entonces, cuando el corazón realiza su función de bombear sangre a través de las arterias que usan presión, existe una cierta cantidad de resistencia que las arteriolas pequeñas ejercen cuando reciben sangre de las arterias más grandes.

Esta tensión entre la presión del flujo sanguíneo y la resistencia de las arterias determina la presión arterial. Ciertas cualidades de las arterias (como la elasticidad) que transportan la sangre pueden influir en la presión arterial. Las arterias pueden contraerse (debido a obstrucciones causadas por depósitos de grasa), lo que aumenta el riesgo de hipertensión arterial, o simplemente puede dilatarse y permitir que la sangre fluya normalmente. Una presión arterial irregular puede ser causada por muchos factores como: estrés, falta de ejercicio, postura y esfuerzo.

La falta de sueño puede contribuir a la presión arterial baja, lo que significa que la sangre no fluye como se esperaba, lo que reduce la energía del cuerpo. Por el contrario, la presión arterial alta causa demasiada tensión en otros órganos del cuerpo que puede resultar en lesiones o daños y producir trastornos metabólicos. El flujo sanguíneo es fundamental ya que la sangre es importante en la distribución de oxígeno y nutrientes a todo el cuerpo; sin embargo, la clave para una vida saludable es la moderación. Hay varias áreas especiales del cuerpo por donde fluye la sangre.

Elija un área especial y explique cómo esta área podría tener un desequilibrio o irregularidad. Piense en un momento en el que usted o alguien que conoce experimentó un desequilibrio en una de las áreas especiales identificadas. ¿Cuáles fueron los resultados del desequilibrio y cómo afectó el funcionamiento general del cuerpo? La cámara cardíaca izquierda es una parte importante del sistema circulatorio. Aquí es donde la sangre se transporta de regreso después de haber circulado por todo el cuerpo. Cuando la presión arterial aumenta, existe una alta probabilidad de que este órgano se espese.

Cuando el corazón no puede adaptarse a la presión, su capacidad de contraerse se ve afectada y provoca insuficiencia cardíaca. Según la Organización Estadounidense del Corazón, cuando ocurre la insuficiencia cardíaca congestiva (ICC), el corazón no puede bombear suficiente sangre a los demás órganos del cuerpo. Uno de los principales órganos afectados por esta situación son los riñones.Como todos sabemos, los riñones juegan un papel importante en el mantenimiento del equilibrio de agua y sodio en el cuerpo. Cuando ocurre la ICC, la sangre fluye lentamente a los riñones, lo que hace que la sangre se acumule en las venas, además, se retiene una gran cantidad de sodio en el cuerpo.

Esto resulta en hinchazón o edema en ciertas partes del cuerpo como piernas y tobillos. Sin embargo, esto también puede suceder en los pulmones cuando se acumulan líquidos, lo que provoca dificultad para respirar, especialmente cuando una persona está acostada. La American Heart Association definió esta afección como edema pulmonar que puede poner en peligro la vida.


Sistema circulatorio sanguíneo de los peces

El sistema a través del cual circula la sangre en diferentes órganos y partes del cuerpo se llama Sistema Circulatorio Sanguíneo. La presencia de un sistema circulatorio bien desarrollado se puede observar en casi todos los animales con pocas excepciones. Los peces tienen un tipo de sistema circulatorio sanguíneo cerrado. Los alimentos, el oxígeno y los productos de desecho se transportan de una parte del cuerpo a otra a través de la sangre que fluye en dicho sistema circulatorio.

El sistema circulatorio participa activamente en el control del metabolismo de los alimentos, coordinando los diversos órganos y sistemas del cuerpo, preservando, reparando y destruyendo varios patógenos. Aunque el sistema circulatorio tiene características especiales en comparación con otros órganos, su estructura es igualmente común. El sistema circulatorio de los peces está formado por sangre, vasos sanguíneos (arterias y venas) y el corazón.

Existen membranas permeables en la mayoría de las áreas del cuerpo del pez. Para ello, se intercambia agua a través de las branquias, y además de los gases disueltos en las branquias, se realiza el intercambio de algunos desechos nitrogenados y minerales. La entrada y el retorno de la sangre del cuerpo del pez a las branquias, a excepción del pez pulmonado, se realiza mediante una sola circulación. En este caso, el corazón intercambia sangre con oxígeno de baja concentración y dióxido de carbono de alta concentración.

El volumen de sangre de los peces óseos más altos (teleósteos) oscila entre el 1,5% y el 3% del peso corporal total. En los mamíferos, sin embargo, la cantidad de sangre es del 6% o más del peso corporal. Pez perro espinosoSqualus acanthias) tiene un volumen sanguíneo del 5% del peso corporal. El plasma o las células sanguíneas de los peces se producen en mayores cantidades en diferentes órganos o sistemas que en los mamíferos.

Una característica notable del sistema circulatorio de los peces es que hay un número significativo de sistemas capilares o sinusoidales en el flujo sanguíneo arterial o venoso. El sistema especial creado como resultado de tal disposición capilar se llama sistema de portal. Dichos sistemas se encuentran en las branquias, el hígado (sistema portal hepático) y los riñones (sistema portal renal). También hay otro capilar que se asemeja a los vasos en la rete mirabile en una parte de la vejiga natatoria de los peces Physoclystous. La disposición de las glándulas de cloruro en los ojos del teleósteo es similar.

Algunos peces de movimiento rápido como el tiburón caballa (Lamnidae), el atún, la caballa (Scombridae) tienen otros órganos, como vasos sanguíneos capilares especiales en los músculos. Como resultado de este sistema, el intercambio de gas entre la sangre y los tejidos se realiza de manera más eficiente.

Sangre

La sangre de los peces es el mismo tejido conectivo que otros vertebrados. La parte líquida se llama plasma y la parte sólida se llama glóbulos y otras sustancias que se encuentran en la parte líquida. Incluye los siguientes glóbulos: glóbulos rojos (eritrocitos o glóbulos rojos), glóbulos blancos (leucocitos o glóbulos blancos) y plaquetas (trombocitos). Los glóbulos rojos son de color rojo porque llevan un tipo de pigmento rojo llamado hemoglobina. Desempeña un papel importante en el transporte de oxígeno en la sangre.

No todos los peces tienen glóbulos rojos y hemoglobina. Algunos peces antárticos (Chaenichthyidae, draco o cocodrilo blanco) tienen sangre incolora porque no tienen eritrocitos. La sangre de la anguila pequeña (larvas de Leptocephalus) también es incolora. Pigmento sanguíneo de lamprea (Petromyzon) no es como la hemoglobina de otros vertebrados.

Plasma

El líquido transparente que se obtiene al separar las células sanguíneas de la sangre se llama plasma. En el sentido más amplio, si la sangre se recolecta en una botella con anticoagulantes, la sangre no se coagulará, y en este caso, si la sangre se centrifuga, las células sanguíneas se separarán y almacenarán como sedimento, entonces el líquido restante se llama plasma. .

Si la sangre se recolecta en una botella sin anticoagulante, la sangre se coagulará y en este caso, si se centrifuga, la parte líquida se llama suero. De hecho, el suero pierde el componente de coagulación de la sangre, llamado protrombina y fibrinógeno, pero el plasma lleva el componente de coagulación de la sangre proteínico.

El plasma contiene varios componentes proteicos (fibrinógeno, globulina, albúmina, etc.), minerales disueltos (Na +, K +, Ca ++, Mg ++, Cl -, HCO3 -, PO4 --- , ASI QUE4 -), componente absorbido como resultado de la digestión (glucosa, ácidos grasos, aminoácidos), productos de desecho tisular (urea, ácido úrico, creatina, creatinina, sales de amonio), secreciones especiales (hormonas y enzimas), anticuerpos y gases disueltos (oxígeno, nitrógeno de carbono). La coeficiente de sedimentación de las principales proteínas plasmáticas varía de una especie a otra.

El electrolito (ión) por litro de sangre en el bacalao (Gadus callarius) es 180 ml de sodio (Na +), 4,9 ml de potasio (K +), 3,8 ml de magnesio (Mg ++), 5,0 ml de calcio (Ca ++), 5,3 ml de cloruro (Cl -), 3,1 ml de fosfato (PO4 ---). Las concentraciones de sodio y cloruro son generalmente más bajas en los teleósteos de agua dulce.

Los tiburones (Squaliformes) tienen altas concentraciones de Mg ++ en la sangre. Sin embargo, su sangre es levemente alcalina que la sangre de peces con huesos superiores (Actinopterygii). El material disuelto en solución indica el punto de congelación que también se puede medir mediante presión osmótica. A medida que aumenta la presión osmótica de la sangre, el agua se esparce desde la membrana permeable a la solución de baja densidad.

En los peces óseos de agua dulce, el punto de congelación del plasma es 0.5 0 C. Para algunos tiburones de agua dulce y otros peces (elasmobrancos) es 1.0 0 C. Para los peces óseos marinos, el valor es 0.6-1.0 0 C. El valor máximo en peces marinos elasmobranch es 2.17 0 C. El punto de congelación del agua de mar es 2.08 0 C.

Los peces tienen menos proteínas plasmáticas que los vertebrados superiores. Las principales proteínas plasmáticas del pescado son la albúmina (que regula la presión osmótica), la lipoproteína (que transporta los lípidos), la globulina (que se une a la hemiparte), la ceruloplasmina (que se une al cobre), el fibrinógeno (que ayuda a los coágulos sanguíneos) y la iodiuroforina (solo se encuentra en pescado, agregando yodo inorgánico).

La concentración de proteína plasmática en pescado es de 2 a 6 g / litro. La presencia de niveles bajos de fibrinógeno y proteínas similares a la protrombina no se asocia con una rápida coagulación de la sangre. Trucha arcoiris (Salmo gairdneri) puede sobrevivir por encima de 0 0 C. A bajas temperaturas, la sangre de este pez se coagula. Debido a que el suero de los peces antárticos contiene glucoproteínas, pueden sobrevivir a -1,9 0 C. La proporción de albúmina y treonina en esta proteína es 2: 1. Su peso molecular es 2600-33000.

Proteínas de unión a tiroides como T3 y T4 se encuentran en el plasma sanguíneo de los peces. En especies de ciprínidos, agrega vitalogenina. También contiene una variedad de enzimas como CPK, fosfatasa alcalina (Alk Pase), SGOT, SGPT, LDH, lipasa y anhidrasa carbónica y sus coenzimas.

Si el suero de algunos teleósteos, especialmente Anguila, algunos bagres (Siluridae), y el atún (Thunnis) se introduce en la sangre de los mamíferos y muestra una reacción de envenenamiento.

Tipos de glóbulos sanguíneos

Los tipos de células sanguíneas se mencionan en el siguiente diagrama:

1. Hematíes / eritrocitos

La mayoría de los peces tienen glóbulos rojos con núcleos redondos o rectangulares que se encuentran en el centro de la célula y son de color rojo amarillento. Su número varía según la especie, la edad, la estación y las influencias ambientales. Su tamaño es grande en Elasmobranch y pequeño en teleósteos. En especies de estuario como Fundulus, es de menor tamaño que las especies de agua dulce.

Los glóbulos rojos de los teleósteos de aguas profundas son más grandes que los teleósteos comunes. En especies como Clarias batrachus, Notopterus notopterus, Colisa fasciatus, Tor tor, etc., su estructura suele ser redonda pero en Labeo rohita y Labeo calbasu es de forma ovalada.

Algunas especies de peces antárticos que viven en áreas ricas en oxígeno a temperaturas bajas y frías no tienen glóbulos rojos. Además, las larvas de leptocéfalo de anguila (Anguila) y algunos peces de aguas profundas no tienen glóbulos rojos. Su intercambio de gases se produce por difusión. Los glóbulos rojos de los peces son ovalados, pequeños y de 6 micrones de diámetro, pero en muchos peces, especialmente Wrassus (Crenilabrus), los glóbulos rojos tienen más de 8 micrones de diámetro. En Protopterus, tiene 36 micrones de diámetro.

El número de glóbulos rojos por mm cúbico de sangre en los peces es de 20.000 a 3.000.000. Los peces inactivos tienen un número menor de glóbulos rojos que los peces activos.

2. Corpúsculo de sangre blanca

Ha habido una investigación considerable sobre los glóbulos blancos de los peces, por lo que no hay diferencias en su clasificación. El número de por mm cúbico en la sangre de los peces es de 20.000 a 150.000. Puede ser granulocito o agranulocito pero el número de granulocitos es mayor. Los granulocitos se pueden dividir en eosinófilos, basófilos y neutrófilos según su capacidad de tinción.

Los neutrófilos y eosinófilos tienen propiedades fagocíticas. Los glóbulos blancos agranulares son linfocitos y monocitos. Los monocitos producen anticuerpos. Los granulocitos basófilos se encuentran en algunas especies, pero no se ha informado de su función.

A. Agranulocitos

(a) Linfocitos: En la sangre de los peces se encuentran diferentes tipos de linfocitos. Sus núcleos son de forma redonda u ovalada. Los linfocitos constituyen el 80-90% del total de glóbulos blancos. Contiene mucha cromatina. Al igual que los mamíferos, los peces de agua dulce y salada también tienen linfocitos grandes y pequeños. Las células grandes contienen grandes cantidades de citoplasma. No tienen gránulos en su citoplasma. La función principal de los linfocitos es aumentar la inmunidad mediante la producción de anticuerpos.

(b) Monocitos: Los monocitos representan pequeñas cantidades de glóbulos blancos. Sin embargo, algunos peces no tienen monocitos. Se cree que se originan en los riñones y son visibles cuando un objeto no deseado ingresa al torrente sanguíneo. Su citoplasma es de color azul claro o violeta. El núcleo es básicamente grande y tiene una variedad de estructuras. Su función principal es destruir patógenos en el proceso de fagocitosis.

B. Granulocitos

(a) Nutrófilo: La mayoría de los glóbulos blancos de los peces son neutrófilos. Los neutrófilos son el 5-9% del total de glóbulos blancos en Solvelinus fontinalis y 25% en trucha marrón. Se nombran según la capacidad de tinción del citoplasma. Sus núcleos son multilobulados, pero algunos peces tienen neutrófilos con núcleos bilobulares.

En los frotis de sangre marginales, el citoplasma contiene gránulos de color rosa, rojo o violeta. Sus núcleos se parecen a los riñones humanos. Los neutrófilos reaccionan positivamente con la peroxidasa y el negro de Sudán. Los neutrófilos son fagocitos activos. Protege los tejidos de inflamaciones o lesiones.

(b) Eosinófilos: Los eosinófilos suelen ser redondos y su citoplasma granular. En solución ácida, muestra un color naranja rosa oscuro o rojo anaranjado. Sus núcleos son lobulados y muestran un color naranja oscuro a púrpura.

3 trombocito

A esto también se le llama plaquetas. Son redondos, ovalados o en forma de huso. En los mamíferos, sin embargo, las plaquetas tienen forma de disco. La sangre de pescado contiene plaquetas, que es aproximadamente la mitad del total de leucocitos.

Los arenques contienen 72,2% de plaquetas de glóbulos rojos y solo 0,7% de plaquetas en teleósteos. Su citoplasma es granular, el centro es más alcalino y su circunferencia es de tipo opaco y homogéneo. En solución alcalina, su citoplasma muestra un color rosa o rojo. Ayudan en la coagulación de la sangre.

Origen del glóbulo sanguíneo

El proceso de formación de glóbulos y plasma sanguíneo se denomina hematopoyesis. En la etapa embrionaria temprana, las células sanguíneas se producen a partir de la pared del vaso sanguíneo. Los glóbulos rojos y los glóbulos blancos se originan a partir de hemoblastos linfoides o hemocitoblastos y entran al torrente sanguíneo para madurar.

En los peces, el bazo y los ganglios linfáticos están involucrados en la producción de glóbulos. En los condrictios, los glóbulos rojos se originan en el tejido granulopoyético, los órganos leidig, los órganos epigonales y, en raras ocasiones, los riñones. El órgano de Leidig está formado por tejidos blancos y actúa como los tejidos de la médula ósea. Estos tejidos se encuentran en el esófago, pero su principal fuente es el bazo. En todos estos peces, si se extrae el bazo, los órganos leidig participan en la producción de glóbulos rojos.

En los teleósteos, los glóbulos rojos y los granulocitos se originan en los riñones (pronefros) y el bazo. Su bazo tiene una corteza roja en el exterior y una médula con pulpa blanca en el interior. Los glóbulos rojos se producen a partir de la región cortical del bazo, mientras que los linfocitos y algunos granulocitos se producen en la región medular.

Las válvulas espirales intestinales de chondrichthyes y Dipnoi también producen diferentes tipos de glóbulos blancos. En peces con huesos superiores (Actinopterygii), los glóbulos rojos se destruyen en el bazo. La técnica de destrucción de glóbulos en peces sin mandíbula (Agnatha), Tiburón peregrino y rayas no se conocen.

Los trombocitos se originan en el riñón mesonéfrico de los peces, los granulocitos se originan en la submucosa, el hígado, las gónadas y el riñón mesonéfrico del tracto digestivo.

En tiburones, rayas y quimeras (condrictios), los glóbulos blancos con tejido conectivo se ven debajo de la membrana mucosa del esófago. En el esturiónAcipenser), pez remo (Polyodon) y el pulmón sudamericano, el tejido esponjoso lobulillar de color marrón rojizo alrededor del corazón produce linfocitos y granulocitos.

Huesos del cráneo de algunos tiburones (Squaliformes), quimeras (Chimaeridae), Gar (Lepisosteus) y cartílago craneal de Bowfin (Amia) puede producir todo tipo de células sanguíneas.

Función de la sangre

Al igual que otros vertebrados, los componentes celulares mixtos del plasma sanguíneo se encuentran en los peces. Consiste en un tipo de un tipo de tejido conectivo y un líquido no newtoniano. La sangre fluye por todo el cuerpo a través del sistema cardiovascular. Es causado principalmente por la contracción del músculo cardíaco. La sangre tiene diferentes funciones. Las funciones de la sangre se detallan a continuación:

1. Respiración: La sangre juega un papel importante en el transporte de oxígeno disuelto (OD) del agua a las branquias (cambios respiratorios) y dióxido de carbono (CO2) desde los tejidos hasta las branquias.

2. Nutrición: La sangre transporta diversos nutrientes como glucosa, aminoácidos, ácidos grasos, vitaminas y electrolitos, y elementos secundarios del tubo digestivo a los tejidos.

3. Excreción: Los productos de desecho producidos por el metabolismo sanguíneo como la urea, el ácido úrico, la creatina, etc. se eliminan de las células. Todos los peces tienen óxido de trimetilamina en la sangre, pero su concentración es más alta en elasmobranquios marinos.

La creatina es un tipo de aminoácido que se produce mediante el metabolismo de la glicina, arginina y metionina. La cantidad de creatina en el plasma sanguíneo es de 10 a 60 gramos y se excreta a través de los riñones.

4. Homeostasis de concentración de agua y electrolitos: El intercambio de electrolitos y otras moléculas tiene lugar a través de la sangre. El nivel de glucosa en la sangre de los peces se considera un indicador fisiológico sensible en la mayoría de los casos y no hay discrepancias en el nivel de glucosa en la sangre de los peces.

5. Hormones: Existen diferentes tipos de agentes de control en la sangre, como hormonas y agentes celulares o humorales (anticuerpos). Todos estos elementos están presentes en diferentes concentraciones en la sangre que son regulados por el circuito de retroalimentación y cambian la concentración y hacen los componentes necesarios de diferentes órganos a través de la síntesis de hormonas y enzimas.

Corazón: estructura y funciones

El corazón es un dispositivo de bomba especial con una válvula en el sistema circulatorio. En el caso de los peces, el corazón es un tubo doblado que contiene tres o cuatro áreas agrandadas. La sangre que se lleva a través de las venas viaja desde el corazón hasta las branquias a través de la aorta ventral y el corazón siempre contiene dióxido de carbono (CO2) o sangre sin refinar. Es por eso que el corazón de un pez se llama corazón venoso o branquial.

La sangre pasa a través del arco aórtico en la parte frontal y entra en las branquias para intercambiar componentes gaseosos a través del corazón. En la mayoría de los peces, el corazón se encuentra inmediatamente después de las branquias. En el caso del teleósteo, el corazón está ubicado en la parte frontal del cuerpo en lugar de en Elasmobranch. El corazón es de tipo primitivo en Elasmobranch entre los peces. Se encuentra en la cavidad pericárdica y consta del seno venoso, la aurícula, el ventrículo y el cono contráctil bien desarrollado.

Algunos investigadores consideran que la aurícula y los ventrículos son las cámaras del corazón. Algunos investigadores también consideran que el seno venoso y el cono arterioso son las cámaras del corazón. En el caso de los peces, existe cierta controversia sobre Conus arteriosus y Bulbus aorta. La cuarta cámara del elasmobranquio se conoce como cono arterioso. En Teleost, sin embargo, se conoce como Bulbus arterioso.

La diferencia entre el cono arterioso y el bulbo arterioso es que el cono arterioso tiene músculo cardíaco ventricular e innumerables válvulas están dispuestas continuamente en él, pero el bulbo arterioso consta solo de fibras musculares lisas y tejido elástico. (Boas 1980 Smith 1918 Danforth 1912 Parson 1929 Karandikar y Thakur 1954).

Según Torrey (1971), un pez teleostático (Cyprinus carpio) tiene cono y bulbo arterioso. Según Kumar (1974) y Santer (1977), el teleósteo sólo tiene bulbo arterioso. Por otro lado, Elasmobranch y Agnatha tienen cono arterioso en lugar de bulbo arterioso.

El corazón tiene aberturas sinoauriculares y sinoventriculares controladas por válvulas duales. El cono tiene seis filas de válvulas. El cono muscular y contráctil se considera de naturaleza primitiva. Se encuentra en algunos teleósteos inferiores como Acipenser, Polypterus y Lepidosteus.

Además del cono, el bulbo arterioso existe en el Amia. Se origina en la pared fibrosa de una región incontrolable. Este tipo de condición secundaria se observa en algunos teleósteos inferiores (Clupeiformes). Albula, Tarpon y Megalops tienen distintos conos y filas de válvulas transversales. El tamaño y el peso del corazón varían con el peso corporal del pez. La estructura del corazón de diferentes peces se describe a continuación:

Corazón de ciclostomos

Lamprea (Petromyzon) corazón es como la letra inglesa 'S'. Se forma al doblar la cara posterior de las branquias y los vasos sub-intestinales. El corazón larvario se desarrolla como un conducto recto. Posteriormente, este conducto se alarga y toma la forma de "S" en un espacio limitado. El corazón consta del seno venoso, una aurícula y un ventrículo, y el cono arterioso y está cubierto por el pericardio.Una placa de cartílago sostiene el pericardio. El seno venoso es una cámara de paredes delgadas que se expone a través de una abertura sinusal-auricular a un atrio de paredes delgadas en la parte superior. La aurícula se conecta nuevamente al ventrículo de pared gruesa a través de la abertura aurículo-ventricular.

Corazón de peces cartilaginosos (tiburón)

Su corazón es un conducto muscular curvo que consta de la región receptora y la región transmisora. La región receptora consta de un seno venoso y un atrio ubicado dorsalmente, mientras que la porción anterior contiene un ventrículo y un cono arterioso. El corazón está cubierto por una membrana llamada pericardio. La parte dorsal del pericardio está formada por cartílago basibranquial. El corazón está ubicado entre las dos filas de bolsas branquiales en el lado ventral del cuerpo del pez.

Corazón de peces óseos

(a) Corazón de Tor tor

El corazón está ubicado en la punta del tabique transverso en el saco del pericardio. Consta de seno venoso, atrio, ventrículo y bulbo arterioso. El seno venus es una cámara de paredes lisas que recibe suministro de sangre a través de la articulación. Ductus cuvieri, la vena hepática articular, un cardenal posterior y una vena yugular inferior. Las aberturas de estos vasos sanguíneos no tienen válvulas. El seno venoso se expone a la aurícula a través de la abertura del seno auricular. En esta abertura se encuentran presentes un par de válvulas semilunares membranosas. Cada válvula tiene un ala larga que apunta hacia el frente del atrio.

Corazon de Tor tor A. Estructura interna del corazón B. Sección transversal del corazón

El atrio encierra el ventrículo dorsalmente y es de tamaño relativamente grande con una superficie exterior irregular. Es de color naranja y suave como una esponja y tiene una cavidad estrecha que se extiende hasta los ventrículos. La pared esponjosa del atrio tiene numerosos espacios o cavidades cubiertas por fibras musculares que se extienden en diferentes direcciones. La abertura atrio-ventricular contiene dos pares de válvulas semilunares de forma aproximadamente igual. Cada válvula tiene un ala corta adyacente a la pared del atrio y un ala larga adyacente a la pared ventricular, pero la parte extendida de las válvulas apunta hacia el atrio.

El ventrículo es una cámara muscular superior con una pared gruesa y una cavidad estrecha. Se asocia con bulbo arterioso a través de la apertura ventricular-bulbar. Hay un par de válvulas semilunares en esta abertura. Cada válvula tiene un ala corta adyacente a la pared ventricular y un ala larga adyacente a la pared del bulbo para que las alas se crucen entre sí. Las válvulas cuelgan en la cavidad ventricular. La pared del bulbo es delgada y tiene un agujero estrecho. En su cavidad pasan paralelamente innumerables trabéculas en forma de cinta. El bulbo se extiende hacia la aorta ventral anteriormente.

(b) Corazón de otros teleósteos

El corazón de ciprínidos como Labeo rohita, Cirrhina mrigala, Catla catla y Esquizotórax tiene la misma estructura general que Tor tor. Lebeo rohita, Cirrhina mrigala, y Catla catla tienen senos grandes y un par de apéndices laterales (Singh 1960). En las dos primeras especies, es esponjoso y fibroso.

En Clarias batrachus, Mystus aor, Wallago attu, el seno venoso es una cámara de paredes delgadas en la que un par de válvulas membranosas seno-auricular se ubican oblicuamente a lo largo del eje longitudinal del corazón. Un extremo de la válvula dorsal se extiende hacia el frente y llega a la cavidad del atrio y se une a ella.

Corazón de A. Wallago attu B. Catla catla

El atrio es de tipo estructuralmente esponjoso, que parece una colmena. La apertura del ventrículo de la aurícula tiene cuatro válvulas, dos de las cuales están bien desarrolladas, mientras que las otras dos son pequeñas, no tan importantes. El ventrículo tiene válvulas musculares avanzadas y dos válvulas ventrículo-bulbares que son de forma semilunar. En caso de Channa striatus, el seno venoso es pequeño y no hay válvula sinusal-auricular.

Corazon de Clarias batrachus

Notopterus notopterus tiene 5-7 válvulas nodulares en la abertura sinusal-auricular y Chitala chitala tiene 8-10 válvulas. Dos de las 4 válvulas auricular-ventriculares son de tamaño pequeño. Chitala chitala tiene un cono arterioso muscular entre los ventrículos y el bulbo. En caso de Notopterus, la válvula bulbar ventricular es como una cinta con una estructura extraña y divide la cavidad bulbosa en tres cámaras por un par de tabiques verticales.

Trabajo del corazón

La sangre venosa viaja al corazón, llega a los senos paranasales aplicando presión a la válvula semilunar y llega a la aurícula. Durante este tiempo, los bolsillos de las válvulas se llenan de sangre y la presión creada por la contracción de las aurículas hace que las válvulas se hinchen ‍ y obstruyan el flujo de sangre entre sí.

Debido a la presión de las cuatro válvulas auricular-ventriculares, la sangre llega al ventrículo desde la aurícula y lo antes posible la cavidad ventricular se llena de sangre. Durante este tiempo, las válvulas reciben sangre. Entonces, las válvulas se hinchan y cierran las aberturas al estar firmemente unidas entre sí. Como resultado, se obstruye el flujo inverso de sangre. Luego, la sangre ingresa al bulbo aplicando presión a la válvula ventrículo-bulbar. Dentro del bulbo, la presión arterial vuelve a subir, lo que hace que las válvulas se hinchen y cierren el pasaje, obstruyendo el flujo retrógrado de sangre, lo que hace que la sangre fluya hacia adelante a través de la aorta ventral.

Control cardio-vuscular

Los peces controlan el sistema cardiovascular de dos formas, a saber

El control cardiovascular neuronal se logra mediante la respuesta directa del músculo cardíaco a los cambios de temperatura y la secreción de varias glándulas y cambios en el volumen sanguíneo. La temperatura actúa como regulador anural debido a la acción directa del miocardio sobre el marcapasos. En algunas especies, un aumento de temperatura aumenta la frecuencia cardíaca, lo que resulta en una mayor energía cardíaca. Al aumentar el flujo sanguíneo, puede suministrar más oxígeno al cuerpo. Como resultado, es posible una mayor tasa metabólica en agua tibia. El control anural también se produce bajo la influencia de ciertas hormonas como la epinefrina que estimula la frecuencia cardíaca.

Las técnicas de control neural se producen a través del décimo nervio carótido (vego). El corazón de estos peces está nervioso por una rama del nervio vego. La estimulación del nervio vego reduce la frecuencia cardíaca en el elasmobranquio y los teleósteos. Diferentes tipos de estímulos como luz intermitente, movimiento brusco de un objeto, tacto o vibración mecánica reducen la frecuencia cardíaca en los peces. Al responder a cambios ambientales o de otro tipo, los peces enfrentan algunos problemas para mantener el equilibrio de su circulación sanguínea.

Sistema arterial de lamprea

Del ventrículo emerge una gran aorta ventral que avanza a través de las bolsas branquiales. La base de la aorta ventral está ligeramente hinchada. Algunos investigadores han denominado a esta parte hinchada como arterioso bulboso. Ocho arterias branquiales aferentes de la aorta ventral entran en las bolsas branquiales. Las arterias branquiales aferentes se dividen en capilares en las branquias. La sangre se extrae de las branquias por ocho arterias branquiales eferentes.

Cada una de las arterias branquiales aferentes y eferentes suministra sangre al hemibranquio posterior de una bolsa branquial y al hemibranquio anterior del siguiente. Cada arteria branquial eferente transporta sangre oxigenada desde la bolsa branquial hasta las aortas dorsales emparejadas. Estas aortas dorsales emparejadas corren hacia atrás y se unen para formar una sola aorta dorsal mediana. De esta aorta dorsal surgen arterias segmentarias que entran en los miotomas. La arteria segmentaria contiene células de cromafina dispersas que representan la médula suprarrenal dispersa. Su secreción es similar a la de la adrenalina de los mamíferos.

Las arterias especiales se producen a partir de la aorta dorsal no apareada y suministran sangre a los intestinos, riñones y gónadas. Con la excepción de las arterias renales y branquiales eferentes, la mayoría de las demás arterias tienen válvulas en su origen. Estas válvulas juegan un papel importante en la reducción de la presión arterial en la mayoría de las arterias. La sangre fluye hacia adelante a través de la aorta ventral y hacia atrás a través de las aortas dorsales apareadas y no apareadas.

Sistema venoso de lamprea

Su sistema venoso consiste en una red compleja de venas verdaderas y venas de los senos nasales. La sangre se transporta desde la región caudal a través de una gran vena caudal. Esta vena se divide en dos venas cardinales posteriores justo en la entrada a la cavidad abdominal. Las venas cardinales recolectan sangre de los riñones, las gónadas y los miotomas y finalmente se abren al corazón por un solo conducto cuvieri en el lado derecho.

El caviario del conducto izquierdo no permanece en la edad adulta. Aunque su presencia se puede notar en la etapa larvaria. La sangre ingresa al corazón desde la región anterior del cuerpo a través de un par de venas cardinales anteriores. Además de estas venas cardinales anteriores, una gran vena yugular inferior mediana transporta sangre de la musculatura del embudo bucal y las bolsas branquiales. No hay venas portales renales en la lamprea. Sin embargo, una vena porta hepática recoge sangre del intestino y entra en el hígado a través de un corazón portal contráctil. Existe un tipo muy simple de sistema portal en la lamprea que conecta el hipotálamo con la pituitaria.

La sangre del hígado ingresa al corazón a través de las venas hepáticas. Además de las venas, existe una red especial del seno venoso, especialmente en la región de la cabeza. El seno branquial es un seno muy importante y consta de tres canales longitudinales, a saber:

(1) El seno branquial ventral o el seno yugular ventral

(2) Seno branquial inferior que se encuentra debajo de las bolsas branquiales

(3) Seno branquial superior que se encuentra por encima de las bolsas branquiales

Todos estos senos branquiales están interconectados entre sí por barras branquiales.

Sistema arterial de peces cartilaginosos (Escoliodon)

El sistema circulatorio de peces cartilaginosos como Escoliodon está compuesto por sangre, corazón, sistema arterial y sistema venoso. En Escoliodon, hay dos arterias distintas en el sistema arterial, a saber:

El sistema arterial de Escoliodon se describe brevemente a continuación:

1. Arterias branquiales aferentes de Escoliodon

Las arterias branquiales aferentes comienzan en la aorta ventral y transportan sangre libre de oxígeno a las branquias para su oxigenación. La aorta ventral está situada en la superficie ventral de la faringe. Se extiende hasta el límite posterior o arco hioides. La aorta ventral se divide en dos ramas llamadas arterias innominadas, cada una de las cuales se vuelve a dividir en dos ramas para formar la 1ª y la 2ª arterias branquiales aferentes. Las arterias branquiales aferentes 3ª, 4ª y 5ª se originan en la aorta ventral.

Cada arteria aferente se origina en una aorta ventral a través de una abertura independiente, excepto la 1ª y la 2ª arterias branquiales aferentes que están expuestas a la misma abertura común.

2. Arterias branquiales eferentes de Escoliodon

Las arterias branquiales eferentes surgen de las branquias y transportan sangre oxigenada a diferentes partes del cuerpo. La arteria branquial eferente se divide en vasos sanguíneos capilares en las branquias. La sangre se extrae de las branquias por las arterias branquiales eferentes.

En Escoliodon, hay 9 pares de arterias bronquiales eferentes que se distribuyen uniformemente en cada lado. Las primeras 8 arterias forman una serie de cuatro bucles completos alrededor de las primeras cuatro hendiduras branquiales.

La novena arteria branquial eferente recoge sangre del hemibranquio de la quinta bolsa branquial y de donde se vierte la sangre en el cuarto asa. Además, el conector longitudinal más corto conecta los cuatro bucles. Estos se vuelven a conectar entre sí mediante una red de vasos sanguíneos comisurales longitudinales denominada cadena hipobranquial lateral.

Una arteria epibranquial se origina en cada asa branquial eferente. Los cuatro pares de arterias epibranquiales se unen a lo largo de la línea dorsal media para formar la aorta dorsal. La novena arteria branquial eferente no tiene rama epibranquial. Sin embargo, se une con la octava arteria branquial eferente.

Arterias anteriores

La región de la cabeza recibe suministro de sangre de la 1ª arteria branquial eferente y, en parte, del extremo proximal de la aorta dorsal. Las siguientes arterias se originan en la primera arteria branquial eferente (hioidiana eferente), a saber.

(c) epibranquial hioideo que obtiene sangre de una rama de la aorta dorsal.

La arteria externa recibe sangre del primer asa colectora y posteriormente se divide para producir una arteria mandibular ventral y una arteria hioides superficial.

La arteria mandibular ventral produce ramas a los músculos de la mandíbula inferior y la arteria hioides superficial que suministra sangre al segundo músculo contráctil ventral, la piel y el tejido subcutáneo debajo del arco hioides.

La arteria espiracular aferente se origina en el espacio medial de la arteria eferente hioidea y entra en la cavidad craneal a medida que avanza como arteria epibranquial espiracular. Justo antes de su entrada a la cavidad craneal envía grandes arterias oftálmicas al globo ocular.

A medida que la arteria epibranquial espiracular entra en la cavidad craneal, se conecta a una rama de la carótida interna para formar la arteria cerebral. Posteriormente se divide para formar arterias cerebrales anterior y posterior, que suministran sangre al cerebro.

La arteria epibranquial hioidiana corre hacia adelante y entra en el límite posterior del globo ocular, y adquiere una rama anterior de la aorta dorsal. Posteriormente se divide para producir (1) la arteria estapedial, que se vuelve a dividir para formar la arteria orbitaria inferior y la arteria orbitaria superior. La arteria orbitaria superior avanza y entra en el tejido superficial por encima de los 6 músculos oculares y la cápsula auditiva.

De la arteria orbitaria superior surge una gran arteria vestibular y progresa como la arteria maxil-nasal. Algunas ramas se originan en la arteria maxil-nasal y entran en los músculos de la mandíbula superior, el saco olfatorio y la tribuna. (2) La arteria carótida interna pasa hacia adentro y entra al cráneo donde se divide en dos ramas. Una de las ramas se une con su compañera del lado opuesto y la otra rama se une con la estapedial.

Aorta dorsal y sus ramas

Las arterias epibranquiales convergen para formar la aorta dorsal y se mueven posteriormente. Está situado en el lado ventral de la columna vertebral. Se extiende hasta la punta de la cola como arteria caudal. La aorta dorsal a lo largo de la dirección anteroposterior produce las siguientes arterias, a saber.

(1) Varias arterias bucales y vertebrales- que se originan en la parte anterior

(2) Arterias subclavias-origen de la cuarta arteria epibranquial. Una arteria epicoracoidea se origina en la arteria subclavia. La arteria subclavia posteriormente se vuelve a dividir en tres ramas, a saber:

(i) la arteria branquial que entra en la cintura pectoral y las aletas pectorales

(ii) una arteria anterolateral que entra en la musculatura del cuerpo

(iii) una arteria dorsolateral que entra en la musculatura dorsal

(3) Una arteria celiaco-mesentérica grande-surge de alguna parte posterior del origen de la 4ª arteria epibranquial. Además, se divide en dos partes, como una arteria celíaca más pequeña y una arteria mesentérica anterior más grande.

(4) Arteria lienogástrica-se origina en la parte posterior de la arteria ciliaco-mesentérica y se divide en las siguientes ramas, a saber,

(I) una arteria ovárica (en la mujer) o espermática (en el hombre) que ingresa a los órganos genitales

(ii) una arteria intestinal posterior, que ingresa a la parte posterior del intestino

(iii) una arteria gástrica posterior, que ingresa a la parte posterior del estómago cardíaco

(iv) una arteria esplénica, que entra en el bazo

(5) Arterias parietales emparejadas - que se originan en la parte posterior de la arteria subclavia. Cada arteria parietal se divide en una arteria parietal dorsal y una ventral.

La arteria parietal dorsal suministra sangre a la musculatura dorsolateral, la columna vertebral, la médula espinal y la aleta dorsal. La arteria parietal arterial suministra sangre a los músculos ventrales y al peritoneo. Desde esta arteria parietal emparejada, la arteria renal ingresa al riñón.

(6) Un par de arterias ilíacas-que se extienden hasta la aleta pélvica y se conocen como arterias femorales.

Cadena hipobranquial

Una red de arterias delgadas que surgen del asa de los extremos ventrales de la arteria branquial eferente forma una cadena hipobranquial lateral. A partir de él, se forman cuatro vasos sanguíneos comisurales que se unen a la pared ventral de la aorta ventral para formar un par de hipobranquios medianos que están conectados entre sí por vasos sanguíneos transversales.

Posteriormente, los hipobranquios medianos se unen para formar una arteria coracoidea mediana de la que se originan la arteria coronaria y una arteria pericárdica. La arteria epicoracoide común se origina en la arteria pericárdica y luego se divide en las arterias epicoracidas derecha e izquierda, cada una de las cuales está conectada a una arteria subclavia.

Sistema venoso de peces cartilaginosos (Escoliodon)

La sangre desoxigenada de diferentes partes del cuerpo regresa al corazón a través de las venas. La estructura de las venas difiere de las arterias que poseen paredes delgadas y frecuentemente válvulas. Las válvulas ayudan a prevenir el reflujo de sangre. A lo largo de los pasajes de sangre, varias venas forman senos sanguíneos anchos e irregulares sin paredes definidas. La presencia de senos sanguíneos extensos es una característica especial del sistema venoso de Escoliodon. Su sistema venoso es muy complejo. El sistema venoso de Escoliodon se puede dividir en los siguientes títulos:

1.Sistema Cardinal

(i) Sistema cardinal anterior,

(ii) Sistema cardinal posterior,

2.Sistema portal hepático, y

1. Sistema Cardinal

La sangre regresa al corazón desde la parte anterior del cuerpo a través de los senos cardinales anterior yugular emparejados. La sangre de la región posterior se recibe a través de un par de senos cardinales posteriores. Los senos cardinales anterior y posterior de cada lado se combinan para formar un seno transverso llamado ductus cuvieri. El sistema cardinal se puede dividir en dos partes, a saber:

(1) Sistema cardinal anterior y

(2) Sistema cardinal posterior.

(1) Sistema cardinal anterior

La sangre de la región de la cabeza (cerebro) regresa al corazón a través de las venas de este sistema. Consiste en un par de venas yugulares internas. Cada vena yugular interna consta del seno olfatorio, el seno orbitario, el seno posorbitario y el seno cardinal anterior.

La sangre se transmite a través de la vena facial anterior desde la región rostral y entra en el seno olfatorio. De ahí pasa al seno orbitario. El seno orbitario se expone al seno cardinal anterior a través del seno posorbitario. El seno cardinal anterior entra en el ductus cuvieri. El seno cardinal anterior recibe el seno hioideo y el 5 seno branquial dorsal nutritivo de las branquias.

(2) Sistema cardinal posterior

La vena caudal recoge sangre de la región de la cola y avanza a través del canal hemal.En la cavidad abdominal, la vena caudal se divide para formar la vena porta renal derecha e izquierda, que se divide en capilares sinusoides en el riñón. En toda su extensión, la vena porta renal adquiere pequeñas venas parietales. Las venas renales reciben sangre de los riñones y luego se unen para formar el seno cardinal posterior. Los dos senos cardinales posteriores se abren en el ductus cuvieri.

2. Sistema portal hepático

Un número significativo de pequeñas venas recolecta sangre del tubo digestivo y sus glándulas asociadas y luego se fusionan para formar la vena porta hepática. La vena lienogástrica, las venas gástricas anterior y posterior se fusionan con la vena porta hepática.

De hecho, las venas gástricas anterior y posterior se combinan para formar la vena porta hepática. Se divide en capilares en el hígado. La sangre se recolecta del hígado a través de otro conjunto de capilares que luego se fusionaron para formar dos grandes senos hepáticos que están expuestos al seno venoso.

3. Sistema cutáneo

El sistema cutáneo consta de una dorsal, una ventral y dos pares de venas cutáneas laterales. La vena cutánea lateral inferior está conectada a la vena cutánea lateral cerca del borde anterior de la aleta torácica / pectoral. Cada vena cutánea lateral suele combinarse con la vena branquial.

4. Sistema ventral

El sistema ventral consta de dos conjuntos de venas, a saber:

(1) vena ventral anterior- que lleva sangre al ductus cuvieri a través de los senos yugulares inferiores y

(2) vena cardinal posterior- suministra sangre a través de la vena subclavia.

Las venas de cada yugular inferior están compuestas por los senos submentonianos de la mandíbula inferior, el seno hioideo y los senos nutritivos ventrales de las branquias. Las venas yugulares de cada inferior están expuestas en el ductus cuvieri. La vena subclavia también está expuesta en el ductus cuvieri a cada lado.

Se forman dos grandes venas abdominales laterales con una pequeña vena caudal y dos venas ilíacas. La vena abdominal lateral está conectada a la parte posterior por una vena comisural. Anteriormente, las venas abdominales laterales se fusionan con las venas branquiales para formar la vena subclavia que está expuesta al ductus cuvieri.

Sistema arterial de teleósteos

La aorta ventral avanza y emite cuatro pares de vasos sanguíneos branquiales aferentes, de los cuales el tercer y cuarto pares se originan en la misma ubicación común de la aorta ventral y suministran sangre a la tercera y cuarta branquias. Estos vasos sanguíneos viajan a los holobranquios de cada lado y llegan a los capilares sanguíneos emparejados de las laminillas branquiales. En las branquias, la sangre se oxigena y la sangre se recolecta a través de cuatro pares de arterias branquiales eferentes.

Disposición de la circulación sanguínea de los peces óseos

Cada arco branquial contiene un vaso sanguíneo eferente, los dos primeros se originan dorsalmente en las branquias y se conectan para formar el primer vaso sanguíneo epibranquial. Las arterias epibranquiales de ambos lados corren posteriormente y se unen para formar la aorta dorsal. El tercer y cuarto vasos sanguíneos branquiales eferentes se originan en la holobranca correspondiente y se unen para formar un segundo vaso sanguíneo epibranquial corto que se abre hacia la aorta dorsal.

Una arteria carótida común corta se origina en el primer vaso sanguíneo branquial eferente, sobresale y se divide un poco para formar una carótida externa y una arteria carótida interna. La arteria carótida cerca de su base recibe sangre de una arteria pseudobranquial eferente que proviene de la pseudorama. Una arteria cerebral se genera a partir de la arteria carótida común y suministra sangre al cerebro. La arteria carótida externa se divide en numerosas ramas y suministra sangre al opérculo, la región auditiva y los músculos de la mandíbula.

La arteria carótida interna suministra sangre al hocico y la región óptica. Una pequeña rama se forma a partir de la arteria carótida interna y recorre la línea media hacia el frente y se une con la rama que viene del otro lado para formar la circulas cephalicus. La aorta dorsal se extiende posteriormente por debajo de la columna vertebral. La arteria subclavia surge de la aorta dorsal justo detrás de la segunda arteria epibranquial y suministra sangre a las aletas pectorales.

La arteria celiaco-mesentérica surge de la aorta dorsal justo detrás de la arteria subclavia y avanza un poco más, dividiéndose en dos ramas llamadas arterias celíaca y mesentérica. La arteria celíaca suministra sangre a la región anterior del intestino. Por otro lado, la arteria mesentérica desprende una rama y suministra sangre al hígado, el bazo, las gónadas y al resto del tubo digestivo.

La aorta dorsal atraviesa el riñón y produce algunos pares de arterias renales en su lado lateral. Uno de estos pares llega a las dos aletas pélvicas, y luego la aorta dorsal continúa posteriormente, pasando a conocerse como la arteria caudal a lo largo de la mitad del canal hemal, y emite algunos pares de arterias segmentarias que se expanden hacia el músculo durante su curso. .

La descripción anterior representa una disposición ideal del sistema arterial en teleósteos. Sin embargo, se pueden observar algunas variaciones en las arterias en diferentes especies de agua dulce, como los cuatro pares de arterias branquiales aferentes que surgen en el Catla catla que se originan de forma independiente. Sin embargo, en Mystus aor, Rita rita, Tor tor, Clarias batrachus, Heteropneustes fossilis, Wallago attu, Chitala chitala, la tercera y cuarta arterias de cada lado se originan en el mismo lugar común. En un número muy reducido de especies de peces, como Rita rita y Heteropneustes fossilis, el segundo par de arterias aferentes se origina de la misma manera común en la aorta ventral.

En algunas especies, como la Catla catla, Tor tor tienen una pseudorama que surge de la primera arteria branquial eferente y recibe suministro de sangre a través de la arteria pseudobranquial aferente. La sangre se recolecta a través de la arteria pseudobranquial aferente que se conecta a la arteria carótida interna. Mystus aor no tiene una pseudorama. En este caso, la base de la arteria carótida interna se hincha para formar un laberinto.

El tubo digestivo y sus glándulas asociadas reciben suministro de sangre de las ramas de la arteria celiaco-mesentérica. Las gónadas reciben sangre de las arterias celiaco-mesentéricas o mesentéricas posteriores.

Sistema venoso de teleósteos

La sangre se extrae de la cabeza a través de las venas yugulares externas e internas que se combinan en cada lado para formar la vena anterior. Las venas yugulares internas reciben suministro de sangre de las regiones premaxilar, nasal y ocular. Las venas yugulares externas, por otro lado, recolectan sangre de las regiones maxilar y mandibular.

La vena cardinal anterior recibe sangre de las venas opercular y subclavia antes de que se abra hacia el ductus cuvieri. Una sola vena yugular inferior recoge sangre de la superficie ventral de la faringe y se expone al seno venoso.

Hay una única vena cardinal posterior en el teleósteo que llega al riñón derecho. Las venas renales que provienen de ambos riñones están expuestas a la vena cardinal posterior y corren hacia adelante y quedan expuestas al seno venoso.

La sangre procedente de la cola se recoge a través de las venas caudales que ganan unas venas segmentarias y quedan expuestas a los riñones. Las venas porta hepáticas recolectan sangre de diferentes regiones del tubo digestivo, el bazo, la vejiga natatoria y las gónadas y llegan al hígado. Posteriormente, se generan dos venas hepáticas a partir del hígado que suministran sangre al seno venoso.

En Tor tor este sistema venoso representa el sistema venoso ideal de teleósteos. Sin embargo, se pueden observar algunas variaciones en el sistema venoso en diferentes especies de peces de agua dulce. Las venas yugulares inferiores suelen estar desaparecidas. Pero en algunos peces, como Clarias batrachus, tienen dos venas yugulares inferiores. En Tor tor, Catla catla, Wallago attu, las venas cardinales posteriores están desaparecidas. Sin embargo, en Clarias batrachus está emparejado. Aunque la vena cardinal posterior derecha está más desarrollada en esta especie.

Sistema linfático de peces teleósteos

Al igual que otros vertebrados, los peces recolectan linfa de todas las partes del cuerpo a través de un sistema que consta de conductos y senos paranasales emparejados y no emparejados, que finalmente regresan al torrente sanguíneo principal. Los vertebrados superiores tienen ganglios linfáticos, pero están ausentes en los peces.

El sistema linfático de la lamprea y el mixino (Cyclostomata) se caracteriza por una conexión más numerosa y difusa con el sistema circulatorio sanguíneo que la que existe en otros grupos de peces. Debido a esta estrecha conexión, los vasos sanguíneos se denominan sistema hemolinfa. La lamprea y el hagfish tienen un gran seno linfático abdominal que entra en los conductos linfáticos de los riñones y las gónadas.

Hay varias aberturas de válvulas en los senos paranasales de la vena cardinal. Las válvulas permiten que el flujo linfático ingrese a las venas y evitan el reflujo de sangre venosa hacia los senos linfáticos. La región headcervical de la lamprea contiene senos linfáticos superficiales y profundos donde las válvulas de un seno peribranquial linfático están conectadas a las venas yugulares.

En el elasmobranquio, el sistema linfático contiene muchos vasos linfáticos que los senos paranasales, pero los ciclostomas y los osteictomas no contienen "corazón" linfático contráctil.

El tronco linfático subvertebral está situado en el canal hemal de las vértebras de la cola, que recoge los fluidos linfáticos de la región de la cola. Luego se fusiona con el conducto linfático abdominal que forma una red de vasos sanguíneos con el sistema linfático.

Los vasos recolectores de linfa de la musculatura segmentaria y los órganos intestinales fluyen hacia el tronco linfático sub-intestinal que a su vez desemboca en los senos cardinales cerca del sitio de origen de la arteria subclavia desde la aorta. Los troncos linfáticos subvertebrales se extienden hacia la cabeza y donde recolectan linfa de las regiones craneal y branquial.

Se cree que es más probable que el sistema linfático de los peces se origine en las venas que en la parte arterial del sistema circulatorio sanguíneo. En Elasmobranchii, Chondrostei y Holostei, la complejidad de su crecimiento, desarrollo y número aumenta gradualmente.

En teleostei, la disposición de los vasos linfáticos es mejor que la de los vertebrados terrestres y las ramas de los conductos linfáticos subcutáneos son más extensas. La linfa de la región de la cabeza se acumula en los senos ramificados y fluye hacia los senos subescapulares de la región pectoral, donde se une con el líquido de los tres conductos linfáticos principales del cuerpo: los troncos linfáticos subcutáneos dorsal, lateral y vertebral. .

El tronco linfático de la submusculatura neural, arterial y hemal recoge los fluidos linfáticos de la musculatura corporal. Por otro lado, los conductos linfáticos de los órganos viscerales se dividen y forman sistemas superficiales y profundos. El conducto linfático visceral profundo absorbe la grasa de la mucosa intestinal y la lleva al tronco linfático ciliaco-mesentérico, donde los conductos linfáticos restantes probablemente están conectados al tronco subvertebral.

La linfa ingresa al conducto linfático pararrenal emparejado desde la vejiga, la vesícula biliar, la parte abdominal del riñón y otros órganos de las cavidades corporales y, posteriormente, termina en el seno pericárdico.

En Actinopterygii, la linfa llega al torrente sanguíneo principal a través del seno linfático anterior (cefálico), que se abre hacia la vena cardinal, y tales afecciones se pueden observar en el congrio (Comger) y anguila de agua dulce (Anguila).

La apertura del seno linfático anterior que conecta la sangre y el sistema linfático, también existe en la vena yugular, como se ve en algunos peces Morays (Muraena) y en Pike (Esox), o en las venas cardinales posteriores como en algunos miembros de la familia Salmonidae (Salmo).

En congrioCongrio) y anguila de agua dulce (Anguila), un corazón linfático falso se encuentra en el seno cefálico y mantiene intacto el flujo linfático a través del movimiento de las branquias, pero un corazón linfático verdadero con válvulas y fibras contráctiles del músculo cardíaco se produce en la región caudal de ambos Anguila y Salmo.

Aparece una pequeña estructura aplanada en forma de ampolla en el hipural en la parte ventral de la última vértebra del corazón linfático verdadero, que está cubierta por músculos y piel. Hacen contacto con los conductos linfáticos y las venas caudales del cuerpo y tienen dos cámaras y válvulas, se cree que aumentan el flujo venoso.

Sangre de pez como portador de gas

El oxígeno se propaga de un líquido a otro muy lentamente. Han aparecido glóbulos rojos en peces y otros vertebrados para lograr una alta eficiencia en el transporte de gas. Por eso, un volumen de sangre puede transportar de 15 a 25 veces más oxígeno que el agua. El 99% de glóbulos rojos y el 1% de plasma contribuyen a este transporte de oxígeno. Los glóbulos rojos de los peces y otros vertebrados contienen un tipo de pigmento llamado hemoglobina. En su presencia, la sangre se enrojece y adquiere la capacidad de transportar oxígeno. En la mayoría de los vertebrados, el peso molecular de una hemoglobina es de aproximadamente 65.000. La capacidad de transporte de oxígeno de la hemoglobina de algunos peces se muestra en la siguiente tabla:


Activación vasodilatadora por ATP y adenosina

La adenosina se une a los receptores purinérgicos P1 mientras que el ATP se une a los receptores P2 (Ralevic & # x00026 Burnstock, 1998). El efecto vasodilatador de la adenosina (Ray et al. 2002 Mortensen et al. 2009B Nyberg et al. 2010) y ATP (McCullough et al. 1997 martillo et al. 2001 Mortensen et al. 2009a Crecelius et al. 2011) se ha demostrado que está mediada en parte por la formación de NO y prostanoides (Fig.3). Como el ATP se degrada rápidamente por las nucleotidasas solubles y unidas a la membrana dentro de la vasculatura (Gordon, 1986 Yegutkin, 2008), una explicación de la convergencia de la señalización aguas abajo podría ser que el efecto vasodilatador del ATP está mediado por la adenosina. Sin embargo, la inhibición de los receptores P1 no reduce la respuesta vasodilatadora a la infusión intraarterial de ATP en humanos (Rongen et al. 1994 Mortensen et al. 2009B Kirby et al. 2010), lo que sugiere que el efecto vasodilatador del ATP intravascular es independiente de la adenosina. Esta sugerencia también está en congruencia con las observaciones en células endoteliales aisladas que demuestran una potencia similar de ATP y el agonista específico del receptor P2Y UTP (da Silva et al. 2009 Raqeeb et al. 2011). Curiosamente, en contraste con el efecto vasodilatador independiente de la adenosina del ATP intravascular, se ha sugerido que la aplicación extraluminal de ATP a las arteriolas perfundidas con sangre depende de la acción de la adenosina sobre los receptores P1 (Duza & # x00026 Sarelius, 2003). Es probable que esta discrepancia entre los mecanismos subyacentes a la vasodilatación intersticial e intravascular inducida por ATP refleje diferencias en la expresión del receptor y / o la capacidad de degradación de nucleótidos en los dos compartimentos, pero se necesitan más pruebas para aclarar la interacción de la adenosina y el ATP en el intravascular y el ATP. espacio intersticial.

A, concentraciones musculares intersticiales de nitrito y nitrato (NOx) y 6-PGF1 & # x003b1 durante las condiciones basales e infusión intersticial de adenosina a través de sondas de microdiálisis. * Significativamente diferente de la línea de base (PAG & # x0003c 0,05). B, efecto de la adenosina sobre la liberación de NO del músculo esquelético y las células endoteliales microvasculares. * Formación significativa (PAG & # x0003c 0,05). C, efecto de la adenosina sobre la liberación de 6-PGF1 & # x003b1 del músculo esquelético y las células endoteliales microvasculares. * Formación significativa (PAG & # x0003c 0,05). Adaptado de Nyberg et al. (2010).


Contribuciones de autor

DL y XY diseñaron, dirigieron y supervisaron el proyecto. TH, XY y DL redactaron el manuscrito. MM, DH, MS y NE diseñaron y realizaron experimentos con ratones knockout. NR, RW y PL llevaron a cabo los experimentos de microarrays de expresión génica. TH, QM, DJ, BC y SY realizaron los análisis. DL, XY, JZ, BZ, AJ, CO, RV y PM dirigieron el diseño de enfoques de análisis. Todos los autores participaron en la revisión y edición del manuscrito. Todos los autores han leído y aprobado la versión final del manuscrito.


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