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¿QUÉ ES UN GEN? | CAPÍTULO 8
SISTEMA CIRCULATORIO Y SISTEMA INMUNITARIO

Bienvenido. En este capítulo seguiremos aprendiendo, en este caso, sobre nuestro sistema circulatorio. Empezamos hablando sobre la sangre, ese tejido tan curioso... ¿David, la sangre es un tejido? ¡Pues sí! Así es. Para un especialista en diagnóstico y análisis genético molecular como yo, la sangre es un tejido como cualquier otro. En los laboratorios de diagnóstico genético molecular, cada día, extraemos ADN de cientos de muestras de sangre procedentes de vacas, cerdos, caballos, burros, pollos, cabras o personas. A partir de esa sangre, extraemos el ADN de cada especie y analizamos, por ejemplo, sus enfermedades. También podemos conocer su parentesco genético con el resto de individuos de una base de datos y, si es necesario, conocer rasgos imposibles de medir directamente en un individuo, por ejemplo, ¿cuántos litros de leche sería capaz de producir un toro si hubiera nacido hembra en lugar de macho? Genéticamente hablando, claro está. Un toro no da leche pero sí que contiene los genes relacionados con la producción de leche que, obviamente, heredaran todas sus hijas. La misma vaca, si se cruza con distintos toros, dará lugar a vacas que serán mejores o peores productoras de leche en función de la genética que hayan heredado, no de la madre, puesto que todas serán parecidas, sino del padre, puesto que, en realidad, es lo único que diferenciará a su descendencia. Con lo cual, así como resulta sencillo medir la producción de leche en una vaca, sin la genética, sería imposible seleccionar a los toros en función de su producción lechera estimada mediante marcadores genéticos asociados a este tipo de rasgos. Existen muchos más ejemplos, como os podréis imaginar. ¿Veis como podemos saber cosas increíbles de un animal cuando parecería imposible? Pero no nos adelantemos. Hoy, en este capítulo, aprenderemos la razón de respirar, la importancia de la sangre como transportadora de sustancias a través de nuestro cuerpo o la importancia de una buena nutrición personalizada para mantener nuestra salud. Es un capítulo realmente interesante. ¡¡¡ Empecemos !!! Os he echado a faltar, de verdad.


¿ Recordáis que hablamos de la homeostasis?. Pues bien. Iniciaremos este capítulo hablando del Medio Interno y la homeostasis. Como os comenté capítulos atrás, la homeostasis se descubrió en la sangre. Veréis, se ha comprobado, sobretodo en mamíferos, que el medio interno de nuestro cuerpo tiene constancia, es decir, que, por ejemplo, es capaz de mantener sus condiciones de temperatura, sus niveles de glucosa o la osmolaridad (medida para expresar la concentración total de sustancias en disoluciones), entre otras variables. Es decir, a excepción de los momentos en los que comemos, en el que realmente existen oscilaciones importantes debido a la propia alimentación, el resto del tiempo, mantenemos unas condiciones relativamente parecidas.

Los pingüinos son un grupo de aves marinas, no voladoras, que se distribuyen casi exclusivamente en el Hemisferio Sur (exceptuando el pingüino de las islas Galápagos, Ecuador). Los pingüinos son las únicas aves vivientes no voladoras adaptadas al buceo propulsado por las alas. El tiempo de inmersión aumenta con base al tamaño de la especie, siendo el emperador (Aptenodytes forsteri) el que contiene más tiempo la respiración: unos 18 minutos. Las principales reservas de oxígeno durante estos periodos se encuentran no en forma de oxígeno pulmonar, sino que se halla captado en la musculatura que contiene altas cantidades de mioglobina.

By Ben Tubby (flickr.com) [CC BY 2.0  (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], via Wikimedia Commons

Pingüino de penacho amarillo (Eudyptes chrysocome). Los pingüinos son capaces de retener la mayor parte de su calor corporal y esta adaptación les permite habitar las regiones más frías. Su plumaje consta de tres capas, poseen una capa de grasa bajo la piel y un sistema de vasos sanguíneos especializados en las aletas y patas que tempera estas regiones expuestas del cuerpo. Otra adaptación térmica se relaciona con el tamaño, ya que las especies templadas son en general pequeñas lo que les ayuda a disipar el calor más velozmente que a las especies de mayor tamaño.

U na de las variables más importantes que permite mantener el equilibrio de nuestro cuerpo es la presión osmótica. Veréis, la presión osmótica es la presión hidrostática producida por una disolución en un volumen separada por una membrana permeable debido a la diferencia en concentraciones del soluto. En biología, una solución hipertónica (elevadas concentraciones por ejemplo de sal o azúcar) es aquella que tiene mayor osmolaridad en el medio externo, por lo que una célula en dicha solución pierde agua (H2O) debido a la diferencia de presión, es decir, a la presión osmótica, llegando incluso a morir por deshidratación. La salida del agua de la célula continúa hasta que la presión osmótica del medio externo y de la célula sean iguales. Me explicaré mejor. Si le añadimos en un vaso de agua mucha sal y, dentro del agua, vive una célula. Lo que sucederá es que como en el medio exterior (el agua del vaso) contiene mucha sal, la célula perderá agua que irá de dentro de la célula al vaso a través de la membrana de la célula hasta que, teóricamente, la concentración de sal del vaso fuera la misma que la del interior de la célula. Obviamente, como el vaso es mucho más grande que la célula, la célula no podrá diluir el vaso de agua hasta su concentración con lo que la célula se "desinchará" porqué habrá perdido toda el agua que contenía que se habrá transportado hasta el vaso de agua. ¿Mejor? No os preocupéis, ahora veremos ejemplos sencillos dónde lo entenderemos mejor.

Una solución hipotónica (bajas concentraciones por ejemplo de sal o azúcar) es aquella que tiene menor concentración de soluto en el medio exterior en relación al medio interior de la célula, es decir, en el interior de la célula hay una cantidad de sal mayor que la que se encuentra en el medio en la que ella habita. ​Una célula sumergida en una solución con una concentración más baja de materiales disueltos, está en un ambiente hipotónico; la concentración de agua es más alta (a causa de tener tan pocos materiales disueltos) fuera de la célula que dentro. Bajo estas condiciones, el agua se difunde a la célula, es decir, se produce ósmosis de líquido hacia el interior de la célula. Una célula en ambiente hipotónica se hincha con el agua y puede explotar; cuando se da este caso en los glóbulos rojos de la sangre, se denomina hemólisis.

U n medio o solución isotónica es aquella en la cual la concentración de soluto es igual fuera y dentro de una célula. En hematología, se dice de las soluciones que tienen la misma concentración de sales que los glóbulos rojos que son soluciones o bebidas isotónicas. ¿Os suenan? Lo anuncian constantemente en la televisión. Por lo tanto, una bebida o una solución isotónica es aquella que tiene la misma presión osmótica que la sangre y no produce la deformación de los glóbulos rojos.

By Zephyris [CC BY-SA 3.0  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], from Wikimedia Commons

Micrografías de los efectos de la presión osmótica (Imagen Real). De izquierda a derecha, medio hipertónico, medio isotónico y medio hipotónico.

By Osmotic_pressure_on_blood_cells_diagram.svg: LadyofHatsderivative work: Karshan (Osmotic_pressure_on_blood_cells_diagram.svg) [Public domain], via Wikimedia Commons

Simulación de tres micrografías en los que podemos apreciar los efectos de la presión osmótica (Imagen Simulada).

By UnknownUnknown author (http://www.biophotonicsworld.org/uploads/43) [CC BY 3.0  (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons

Se muestran dos gotas de sangre con una gota roja oxigenada brillante a la izquierda y una gota desoxigenada a la derecha.

Los organismos que viven en suelos de arroyos y lagos habitan en agua de lluvia muy pura, que es un ambiente hipotónico. Las células animales sufren el fenómeno de citólisis, que lleva a la destrucción de la célula, debido al paso del agua al interior de ella. Por otro lado, en las células vegetales ocurre el fenómeno de presión de turgencia. Cuando entra agua, la célula vegetal se hincha pero no se destruye debido a la gran resistencia de la pared celular vegetal.

Bien. En nuestro cuerpo, o el de otros tantos animales, asumimos que el medio interno está formado por liquidos fisiológicos como, por ejemplo, la sangre o la linfa. Como norma general, dividimos los líquidos fisiológicos de nuestro cuerpo en tres grandes apartados que, además, están conectados. Podemos dividirlos en líquido intersticial, líquido intracelular y la sangre.

C uando sufrimos una herida, es decir, una hemorrágia, tiene lugar una pérdida de volumen de líquido y, nuestro sistema celular, tiende a retornar líquido para equilibrar el volumen como si fuéramos vasos comunicantes que es una forma de incrementar el volumen perdido.

By Zeichner: Bd [Public domain], via Wikimedia Commons

Vasos comunicantes es el nombre que recibe un conjunto de recipientes comunicados por su parte inferior, superior o lateral y que contienen un líquido homogéneo; se observa que cuando el líquido está en reposo alcanza el mismo nivel en todos los recipientes, sin influir la forma y volumen de estos. Cuando sumamos cierta cantidad de líquido adicional, éste se desplaza hasta alcanzar un nuevo nivel de equilibrio, el mismo en todos los recipientes. Sucede lo mismo cuando inclinamos los vasos; aunque cambie la posición de los vasos, el líquido siempre alcanza el mismo nivel. Esto se debe a que la presión atmosférica y la gravedad son constantes en cada recipiente, por lo tanto la presión hidrostática a una profundidad dada es siempre la misma, sin influir su geometría ni el tipo de líquido.

Aun no hemos hablado de la sangre pero os adelanto que el líquido extra e intracelular tienen una concentración muy similar a la del plasma. ¿Plasma? Esto ... David ... ¿Qué es el plasma sanguíneo? Pues veréis. La sangre está compuesta por dos elementos principales, las células "disueltas" en la sangre, también llamados, elementos formes, y el plasma o "sangre a la que se le han extraído las células". No os preocupéis, yo siempre me lío con el plasma. ¡Sigamos!

By Illu_blood_components.svg: MesserWolandderivative work: Ninovolador (Illu_blood_components.svg) [CC BY-SA 2.5  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], via Wikimedia Commons

Componentes del tejido sanguíneo. Los elementos formes constituyen alrededor del 45 % de la sangre. Tal magnitud porcentual se conoce con el nombre de hematocrito (fracción "celular"), adscribible casi en totalidad a la masa eritrocitaria. El otro 55 % está representado por el plasma sanguíneo (fracción acelular).

L os elementos formes de la sangre son variados en tamaño, estructura y función. El primer grupo de células sanguíneas son los glóbulos blancos o leucocitos (son sinónimos), es decir, células que "están de paso" por la sangre pero que cumplirán su función de defensa en otros tejidos. También existen los derivados celulares que no son células estrictamente hablando sino fragmentos celulares representados por los eritrocitos y las plaquetas que son los únicos componentes sanguíneos que cumplen sus funciones estrictamente dentro del espacio vascular.

By BruceBlaus. When using this image in external sources it can be cited as:Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. [CC BY 3.0  (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], from Wikimedia Commons

Ilustración que representa los elementos de la sangre. La sangre es un tejido conectivo líquido, que circula por capilares, venas y arterias de todos los vertebrados. Su color rojo característico es debido a la presencia del pigmento hemoglobínico contenido en los glóbulos rojos. Es un tipo de tejido conjuntivo especializado, con una matriz coloidal líquida y una constitución compleja. Tiene una fase sólida (elementos formes), que incluye a los eritrocitos (o glóbulos rojos), los leucocitos (o glóbulos blancos) y las plaquetas, y una fase líquida, representada por el plasma sanguíneo. Estas fases son también llamadas partes sanguíneas, las cuales se dividen en componente sérico (fase líquida) y componente celular (fase sólida).

C hicos, lo que ahora os explicaré es muy pero que muy importante si algún día queremos programar y reprogramar nuestros tejidos. Veréis, la inmunología es sumamente compleja y algún día haré un capítulo específicamente hablando de ella pero lo que tenéis que saber, sí o sí, es que TODOS los tipos celulares se originan a partir de un mismo tipo de célula NO DIFERENCIADA. Esta célula es la llamada célula madre totipotente, es decir, es una célula que puede transformarse en sucesivas generaciones celulares. Sería aproximadamente como si un animal realizara una metamorfosis. Esta célula totipotente o pluripotencial dará lugar a los linfocitos, es decir, los glóbulos blancos y también dará lugar a otro tipo celular que, en definitiva, generará otro subconjunto de células distintas a los linfocitos.

By Mikael Häggström, from original by A. Rad (Image:Hematopoiesis (human) diagram.png by A. Rad) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], via Wikimedia Commons

Diagrama que muestra el desarrollo de diferentes células sanguíneas de células madre hematopoyéticas a células maduras.

S i os fijáis en la imagen que os acabo de mostrar, o en la siguiente, veréis como se van generando distintos tipos de células a través de distintas líneas celulares. Es decir, la célula reprograma sus genes y activa o desactiva los que necesita hasta reconfigurar sus características para generar un nuevo tipo de célula con propiedades más específicas. Ahora bien, cuando hace eso, como os comenté, se llama especialización de la célula y, una vez ha realizado este paso, normalmente, no puede volver atrás. Ahora os hablaré de los tipos celulares que considero más importantes y que deberías de aprender porque os serán de gran importancia para entender el proceso de coagulación que podéis observar al cortarnos sin querer o, por ejemplo, cómo lo hacen nuestros glóbulos rojos para transportar oxígeno desde los pulmones hasta la última célula de nuestro cuerpo. En el fondo, los glóbulos rojos son gasolineras ambulantes que se encargan de llevar energía, en forma de oxígeno, allá donde se necesite.

Diagrama más detallado y completo que muestra el desarrollo de diferentes células sanguíneas en humanos. Las características morfológicas de las células hematopoyéticas se muestran en una tinción de Wright, tinción de May-Giemsa o tinción de May-Grünwald-Giemsa. Los nombres alternativos de ciertas celdas se indican entre paréntesis. Ciertas células pueden tener más de una apariencia característica. En estos casos, se ha incluido más de una representación de la misma celda. Juntos, los monocitos y los linfocitos comprenden los agranulocitos, en oposición a los granulocitos (basófilos, neurtófilos y eosinófilos) que se producen durante la granulopoyesis. B., N. y E. representan basófilos, neutrófilos y eosinófilos, respectivamente, como en el promielocito basófilo. Para los linfocitos, la T y B son designaciones reales. El eritrocito policromático (reticulocito) de la derecha muestra su aspecto característico cuando se tiñe con azul de metileno o azul B. El eritrocito de la derecha es una representación más precisa de su apariencia en realidad cuando se mira a través de un microscopio. Otras células que surgen del monocito: osteoclasto, microglia (sistema nervioso central), célula de Langerhans (epidermis), célula de Kupffer (hígado). Para mayor claridad, los linfocitos T y B se dividen para indicar mejor que las células plasmáticas surgen de las células B. Tenga en cuenta que no hay diferencia en la apariencia de las células B y T a menos que se aplique tinción específica.

Antes de proseguir, visualiza el vídeo: Flujo de eritrocitos para imaginarnos como se desplazan los glóbulos rojos por nuestras venas y arterias.

P ara empezar, me gustaría hablaros de los glóbulos rojos. Este tipo de célula es realmente curiosa porque, a través de la evolución, ha perdido el núcleo celular y prácticamente todo él es proteína, en este caso, hemoglobina. Evidentemente, esto hará que este tipo de "célula" se comporte de una forma completamente distinta al resto. Para empezar, si no tiene núcleo, significará que NO se podrá duplicar por sí sola. Es decir, debe proceder de una célula progenitora distinta de ella. Además, como NO tiene núcleo celular significará que TAMPOCO podrá copiar su ADN a ARN mensajero, con lo cual, de algún modo, deberá de estar preparado para todo lo que le pueda suceder y NO podrá usar nuevos genes porque ya no están. Al perder el núcleo este tipo celular se comporta de forma única, de echo, ni siquiera los virus, con lo diminutos que son, pueden existir sin un núcleo celular. Con lo cual, en el fondo, supongo que no podemos considerar que los eritrocitos estén vivos o, en el mejor de los casos, podríamos decir que, irónicamente, a pesar de ser las células que le dan una vida casi ilimitada a nuestro cuerpo, ellas, nacen con un tiempo de vida extremadamente limitado. ¿Curioso verdad, qué cosas tiene la vida? ¿Se os ocurre alguna razón para que esto sea así?

By Sandstein [CC BY 3.0  (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], from Wikimedia Commons

Representación de un murciélago vampiro atacando a un cerdo (Museo de Historia Natural de Viena).

Ahora pensad en las películas de ciencia ficción. Recordáis que los vampiros humanoides deben beber sangre para poder curarse y sobrevivir porqué supuestamente han sido infectados por un retrovirus que les proporciona habilidades extraordinarias pero que, al mismo tiempo, al convertirse, disponen de un tiempo de vida extremadamente limitado si no se vuelven a alimentar de sangre. Siempre me ha resultado extremadamente preciso el origen y la definición histórica de los vampiros a lo largo de cientos de relatos dónde se expone su necesidad de beber, que no ingerir, sangre para poder sobrevivir. Algún día os hablaré de los vampiros reales (Desmodus rotundus), también conocido como vampiro de Azara. Es hematófago, por lo que se alimenta exclusivamente de sangre de vertebrados.​ Ataca al ganado y a ungulados salvajes, muy raramente a los perros y al hombre.​ Además se ha observado que se alimentan de la sangre de gallinas.​ Su dentadura comprende 24 piezas, con dos incisivos muy grandes, que le sirven para abrir superficialmente la piel de su fuente de alimento. El vampiro se limita a lamer la pequeña herida, que hizo con sus dientes, para extraer la sangre que no deja de manar, debido a que su saliva posee un anticoagulante. La sangre consumida por este vampiro rara vez daña al animal afectado, pues suelen tomar unos 25 ml en media hora, aunque suelen acudir cada noche a alimentarse de la misma víctima, pues si pasan 48 horas sin comer mueren de inanición.

By Josh Berglund from Richardson, United States (Vampire Killing Kit) [CC BY 2.0  (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], via Wikimedia Commons

Estuche para cazador de vampiros (1840) exhibido en uno de los museos de Ripley. En los Balcanes, existía el cazador de vampiros que podía ser un religioso o un dhampiro, que según la tradición gitana es el hijo o descendiente de un vampiro con el poder de detectarlos — aunque fueran invisibles — y destruirlos. Hasta principios del siglo XX, unos estuches o «kits» con las herramientas tradicionales para destruir vampiros eran ofrecidos a los viajeros que iban a visitar Europa del Este. Actualmente estos equipos son propiedad de ciertos museos de curiosidades o de coleccionistas aficionados a lo esotérico.

El caso es que si existiera un retrovirus en la Tierra con una capacidad parecida de infectar a los humanos, tipo VIH, que infectara a los linfocitos y pudiera modificar el ADN del huésped para que todas sus células reactivaran el gen que codifica para la proteína telomerasa y que, además, también modificara parcialmente algunos otros genes, fácilmente, podría convertir algunas de nuestras células "normales" en células madre inmortales perfectamente viables. Quizá, ese huésped, como habría perdido la capacidad de crear nuevos glóbulos rojos, que deben de generarse a partir de otra célula progenitora con núcleo celular, necesitaría beber directamente sangre para poder respirar y obtener oxigeno para alimentar sus células. Además, como tendría un metabolismo acelerado necesitaría una gran cantidad de oxigeno para funcionar, con lo que la necesidad de sangre para vivir sería realmente importante y proporcional al ejercicio o esfuerzo que realizara. Es curioso, ese ser que nos acabamos de inventar acabaría pareciéndose enormemente a la leyenda de los vampiros que todos conocemos y sería una de las formas de convertirse en inmortal. ¿Curioso, casualidad o quizá en algún momento de la historia realmente existieron? Quien sabe ... mitos y leyendas. Son tan misteriosas todas ellas.

Ahora me gustaría que visualizárais el vídeo: Hematopoyesis

L a cantidad considerada normal de glóbulos rojos en la especie humana fluctúa entre 4,500.000 (en la mujer) y 5,400.000 (en el hombre) por milímetro cúbico (o microlitro) de sangre. La proporción es de aproximadamente 1.000 veces más de eritrocitos (glóbulos rojos) que de leucocitos (glóbulos blancos). El exceso de glóbulos rojos se denomina policitemia y su deficiencia se llama anemia. ​Los eritrocitos se utilizan comúnmente en transfusiones en la práctica clínica y se han sugerido como transportadores de fármacos y nanopartículas.

Los eritrocitos también llamados glóbulos rojos o hematíes, son las células más numerosas de la sangre. La hemoglobina es uno de sus principales componentes, y su función es transportar el oxígeno hacia los diferentes tipos de tejidos del cuerpo. Los eritrocitos humanos, así como los del resto de mamíferos, carecen de núcleo y de mitocondrias, por lo que deben obtener su energía metabólica a través de la fermentación láctica.

Si os fijáis bien en el segundo esquema anterior, veréis que a partir de un único tipo celular, en este caso el llamado "Precursor Común Mieloide" se generan tanto los macrófagos como las plaquetas, glóbulos rojos (eritrocitos), monocitos, neutrófilos y eosinófilos. Todos ellos a partir del mismo tipo celular que, poco a poco, en la médula ósea, se van creando a partir de células intermediarias progenitoras. En cualquier caso, fijaros, a la derecha hay un segundo linaje que dará lugar a partir del llamado "Precursor Común Linfoide" a otro tipo de células inmunitarias, en este caso, los linfocítos B y T, responsables de la fabricación de anticuerpos. Además, este linaje también dará lugar a las llamadas Natural Killer Cells o Células Asesinas Naturales, unas células muy importantes de las que más adelante hablaremos.

Imagen microscópica electrónica de un solo linfocito humano (en blanco y negro).

Micrografía electrónica de barrido de un linfocito T humano (también llamado célula T) del sistema inmunológico de un donante sano.

Representación 3D de una célula T.

Representación 3D de una célula B.

Imagen de superresolución de un grupo de células T asesinas, killer T cells en inglés, (verde y roja) que rodean una célula cancerosa (azul, centro). Cuando una célula T asesina se pone en contacto con una célula objetivo, la célula asesina se adhiere y se extiende sobre el objetivo peligroso. La célula asesina utiliza químicos especiales alojados en vesículas (rojas) para administrar el golpe mortal. Este evento ha sido así apodado "el beso de la muerte". Una vez que se destruye la célula objetivo, las células T asesinas se mueven para encontrar la próxima víctima.

Linfocito B infectado por el virus Epstein-Barr. Los linfocitos B son los leucocitos de los cuales depende la inmunidad mediada por anticuerpos con actividad específica de fijación de antígenos.​ Los linfocitos B, que constituyen entre un 5 y un 15% del total de linfocitos, dan origen a las células plasmáticas que producen anticuerpos. Los linfocitos se clasifican en dos tipos principales, según su origen y función: linfocitos T, que maduran inicialmente en el timo, y linfocitos B, que maduran en el bazo fetal, y en la médula ósea del adulto.

Finalmente, si os fijáis en la parte derecha del segundo diagrama, que os vuelvo a poner a continuación para facilitar que la podáis ver sin subir en el texto, veréis como todas las células madre y las células progenitoras se localizan en la médula ósea. ¿Pensabais que los huesos solamente servían para sujetarnos? ¡Pues no! En ellos se crean nuestras células de defensa inmunologica. Imaginad qué importantes que llegan a ser nuestros huesos. No solo nos defienden de los golpes sino que además son fabricas de anticuerpos, macrófagos, plaquetas, glóbulos rojos y demás células sanguíneas. Increíble.

Diagrama más detallado y completo que muestra el desarrollo de diferentes células sanguíneas en humanos.

De todas las células de la sangre debéis de recordar que las plaquetas, células muy pequeñitas, participarán en el proceso de coagulación.

By BruceBlaus. When using this image in external sources it can be cited as:Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. [CC BY 3.0  (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], from Wikimedia Commons

Representación 3D de cuatro plaquetas (platelets) inactivadas y tres activadas.

Tanto los monocitos, células precursoras de los macrófagos, como los neutrófilos son glóbulos blancos que participarán en la respuesta inmunitaria.

By Blausen Medical [CC BY-SA 4.0  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], via Wikimedia Commons

Representación 3D de un neutrófilo.

By Volker Brinkmann [CC BY 2.5  (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], via Wikimedia Commons

Micrografía electrónica de barrido de un neutrófilo (amarillo) fagocitando un bacilo de ántrax (naranja). Barra de escala, 5 μm

By Original: Dr. med. Mario Schubert, Heidelberg, GermanyVector:Mrmw (Own work based on: NeutrophilerAktion.png:) [CC0], via Wikimedia Commons

Los neutrófilos granulocíticos migran desde el vaso sanguíneo a la matriz, secretando enzimas proteolíticas, para disolver las conexiones intercelulares (para mejorar su movilidad) y envolver a las bacterias a través de la fagocitosis.

Los monocitos, cuando se transformen en macrófagos, se encargarán de la fagocitosis durante la respuesta inmunitaria.

Antes de continuar visualiza el vídeo: Macrófago activado

Los eosinófilos y los basófilos también son glóbulos blancos que también estarán involucrados en la respuesta inmunitaria. Esto no es realmente importante pero tanto los neutrófilos, como los eosinófilos y basófilos se consideran granulófilos porqué tienen gránulos en su citoplasma. En cambio, los monocitos NO contienen este tipo de gránulos.

By BruceBlaus. When using this image in external sources it can be cited as:Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. [CC BY 3.0  (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], from Wikimedia Commons

Representación 3D de un eosinófilo leucocítico tipo granulocito.

By No machine-readable author provided. Jomegat assumed (based on copyright claims). [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC BY-SA 2.5  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], via Wikimedia Commons

Esquema de un eosinófilo con sus diferentes partes: membrana, gránulos de secreción, núcleo, y citoplasma.

By Bobjgalindo [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC BY-SA 4.0  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], from Wikimedia Commons

Imagen tomada con un microscopio óptico en la que se observa un eosinófilo rodeado de glóbulos rojos y alguna plaqueta en un frotis sanguíneo.

By Blausen Medical [CC BY-SA 4.0  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], via Wikimedia Commons

Representación 3D de un basófilo.

Legados a este punto, me gustaría volver a recordaros que las funciones inmunitarias más importantes a destacar son dos. El sistema inmunitario fagocita ("se come" o "ingiere") a células patógenas o sospechosas. Como acabamos de comentar, las células que realizan la fagocitosis de otras células se llaman monocitos. Por otro lado, el sistema inmunitario también es el responsable de la síntesis de anticuerpos. En este caso son los linfocítos las células responsables de su síntesis.

Como os habréis dado cuenta, algunas de estas células cambian de nombre y de forma cuando penetran en los tejidos. Los monocitos, por ejemplo, cuando llegan a los tejidos se transforman y se convierten en macrófagos para poder llevar a cabo su función inmunitaria. Cuando los monocitos van circulando tranquilamente por la sangre son células sencillamente de vigilancia y, cuando alguno de nuestros órganos o tejidos se infectan por algún patógeno (bacterias), serán detectados por los monocitos que irán hasta el tejido infectado dónde encontrarán a la bacteria que nos está atacando y actuarán. El monocito crecerá enormemente y conseguirá fagocitar al enemigo. Esta es la forma activa del monocito. Hay vídeos muy chulos de macrófagos fagocitando bacterias. Os voy a poner uno que me gusta mucho.

Vídeo: Células inmunes que comen bacterias (Fagocitosis)

Bien, como habéis visto, los macrófagos son células alucinantes con una capacidad feroz de comerse al enemigo. ¡¡¡ Me encantan !!! Ahora que ya hemos aprendido sobre las células de la sangre, ha llegado el momento que le prestemos atención a la segunda fracción que comentamos que estaba formada la sangre, el plasma. Chicos, continuamente escucharéis hablar del plasma sanguíneo y tenéis que saber que, a veces, se usa de forma indebida. Recordad, el plasma es el liquido de la sangre. Sin más. Ahora bien, el suero de la sangre, que es una palabra distinta, es el plasma sin proteínas y, evidentemente, sin células. Para conseguir el plasma se debe someter a la sangre a una coagulación previa, ya sea física, química o bioquímica. Tranquilos, ahora os lo explicaré bien para que lo entendáis y no os equivoquéis cuando uséis la palabra "plasma" o "suero".

Recordad, sobretodo los más peques que algún día queráis ser médicos, a la parte celular, en relación a la parte total del plasma, se le llama hematocrito que, en realidad, es un método que indica si el número de células dentro del plasma es correcto. Si, por ejemplo, l'hematocrito es superior al 50%, significa que la persona está dopada. Veamos, los elementos principales del plasma son: agua, proteínas y sales minerales (aproximadamente un 9 por mil, 9 º/00 o 0,9%, es lo mismo). Esta, es la concentración de sales del plasma dónde la principal sal mineral és el Hidróxido de Sodio (NaOH). En cuanto a las principales proteínas del plasma, debemos de recordar solamente 4 proteínas muy sencillas de memorizar. La primera proteína importante del plasma es la albúmina que es la proteína principal, cuantitativamente hablando.

Después, nos encontramos a las globulinas que son tres y tienen nombres muy sencillos. Recordad, las globulinas, básicamente, tienen una función transportadora. Es decir, serán proteínas que transportarán otras "cosas" dentro de ellas o gracias a ellas. El nombre que le han dado a estas tres globulinas son alpha (α), beta (β) y gamma (γ). Chicos, antes de presentaros a estas tres proteínas ¡ SÚPER IMPORTANTES !, me gustaría explicaros, también a los mayores, por qué son tan importantes y por qué cada vez que vamos a nuestros centros sanitarios nos entregan un informe con las proporciones y cantidades de estas proteínas. Además, si alguna vez queréis adelgazar o engordar de forma saludable, conocer la función de estas proteínas es vital para que consigáis vuestro propósito. Veréis, una parte de mi doctorado se centró en la síntesis, transporte y eliminación del colesterol en la especie porcina, es decir, en el cerdo. De todos modos, parte del metabolismo del colesterol es exactamente igual en humano, por eso lo estudié y usé el modelo animal, en este caso el cerdo, para estudiar los efectos de los genes más importantes en la grasa que acumula nuestro cuerpo. Tenéis que saber que la grasa no viaja libremente por nuestro cuerpo, de hecho, la grasa es insoluble en la sangre, es decir, no puede disolverse en la sangre y nos "taparía" las venas y arterias si fuera libremente. Esa es la razón por la cual, por ejemplo, las globulinas α se encargan de transportar las, también muy importantes, lipoproteínas HDL (high density lipoproteins o lipoproteinas de alta densidad). Estas lipoproteínas HDL son glicoproteínas que envuelven el colesterol y lo transportan desde los tejidos hasta el órgano que se encargará de expulsar el colesterol de nuestro cuerpo. Las globulinas α también pueden transportar compuestos de hierro y otro tipo de lipoproteínas llamadas VLDL (very low density lipoproteins o lipopreoteínas de muy baja densidad).

Solamente un inciso importante, las alfa globulinas se dividen en dos grandes grupos. Las alfa 1 globulinas o alfaglobulinas de tipo 1, entre ellas la Alfa 1-antitripsina (encargada de controlar la acción de las enzimas lisosomales), la Alfa 1-anticimotripsina, las lipoproteínas (HDL), la protrombina (participa en el proceso de la coagulación transformándose en trombina que transforma el fibrinogeno en fibrina creando el "coágulo"), la alfa 1 glucoproteína ácida, también conocida como orosomucoide, que es un reactante de fase aguda sintetizado en el hígado como respuesta a la inflamación crónica y aguda, quemaduras, tumores y daño del tejido; la glicoproteína ácida, la globulina fijadora de tiroxinala alfa-1 antitripsina y la globulina fijadora de tiroxina. En el segundo grupo, es decir, las alfa globulinas de tipo 2 están formadas por la ceruloplasmina (transporta y fija el 90 por ciento del cobre sérico. El otro 10 por ciento es transportado por la albúmina), la antitrombina III, la haptoglobina (es la encargada de fijar la Hemoglobina plasmática de los eritrocitos, y la transporta al hígado para que no se excrete por la orina), la colinesterasa, el plasminógeno, la alfa-2 macroglobulina (la función primordial de ésta es neutralizar las enzimas proteolíticas), la proteína de unión al retinol (es la hormona fijadora de retinol, la cual transporta vitamina "A") y la proteína de unión a la vitamina D. Más adelante, en un capítulo sobre nutrición os hablaré de las lipoproteínas HDL, LDL y VLDL pero, de momento, vayamos a por el resto de globulinas y, al final, haremos un resumen.

Pequeños aprendices míos. Antes de proseguir me gustaría realizar un STOP. ¿Por qué? Pues porqué hace muchos días que no os recuerdo algo súper importante. Como veis, continuamente vamos hablando de distintas células, proteínas, tejidos, etc. Algunas células como los macrófagos "atacan" otras "defienden" otras "vigilan", etc. Pero, por favor, recordad siempre que TODAS las células de nuestro cuerpo tienen EXACTAMENTE el mismo genoma. Es decir, el mismo programa pero para convertirse en una u otra célula van activando y apagando genes. Cuando nuestro cuerpo activa nuevos genes las células se pueden transformar en tipos completamente distintos, permitiendo crear desde un hueso (aparentemente rígido y extremadamente duro), hasta una vena (muy elástica y flexible). Además, imaginad, para que esa transformación tenga lugar, dentro de nuestra célula, deben de suceder cosas maravillosas. ¡ La célula se transforma ! Confiriéndole nuevos poderes que antes no tenía. Es increíble, de verdad. Ahora, para que no nos olvidemos de la cantidad de cosas que le suceden a la célula para poder transformarse, así como para no olvidar que TODO está absolutamente regulado hasta el último detalle, visualizaremos un vídeo que también me gusta mucho dónde podemos ver una representación del funcionamiento básico de una célula. ¡ A ver si adivináis qué tipo de célula es ! No os preocupéis por lo que veis, sencillamente disfrutad del espectáculo de la vida y pensad que todo eso sucede constantemente dentro de cada una de vuestras células. Constantemente y a una velocidad inimaginable para un ser humano.

¿Como vamos? ¿Os va gustando el capítulo? Si es así, visualiza el vídeo: El interior de una célula

En, segundo lugar, y no por ello menos importante, están las globulinas β o betaglobulinas que, básicamente, actúan como transportadoras de hierro. De hecho, las globulinas β son las proteínas humanas que más cantidad de hierro transportan. La betaglobulina especializada en el transporte de hierro se llama transferrina. La función principal de la transferrina, como ya se dijo, es la de unir estrechamente el hierro, además de unir a otros metales. La transferrina es sintetizada en el sistema retículo endotelial (S.R.E.), principalmente en el hígado. El hierro que se absorbe en los alimentos, es transportado en la sangre por la transferrina y almacenado en ferritina, para ser utilizado en la síntesis de citocromos, de enzimas y otras proteínas que contienen hierro como la mioglobina o la hemoglobina, así como también puede ser utilizada por la medula ósea para la eritropoyesis. Las globulinas β o betaglobulinas también pueden transportar fibrinógeno y, muy importante, lipoproteínas LDL (low density lipoproteins o lipoproteínas de baja densidad). Veréis, las lipoproteínas LDL son muy importantes porqué también son las encargadas de transportar el colesterol a través de nuestro cuerpo pero, en este caso, serán las encargadas de transportar el colesterol procedente de la dieta hasta los tejidos. Las principales betaglobulinas son las Lipoproteínas (LDL), la transferrina (transporta hierro del intestino a depósitos de ferritina en diferentes tejidos, y de allí a donde sean necesarios), la hemopexina (es la que fija y transporta el grupo hemo de la hemoglobina hacia el hígado), fibrinógeno, esteroides sexuales de unión a globulinas, la transcobalamina y, muy importante también, la Proteína C reactiva, también llamado el complejo C3 del complemento, en la interzona beta-gamma, que son proteínas séricas que actúan en inmunidad inespecífica, provocando la lisis de distintas bacterias.

Finalmente, las globulinas de tipo γ son un tipo de globulinas denominada así por aparecer en último lugar al separar las proteínas del suero sanguíneo mediante una electroforesis. El principal tipo de gamma globulina es el de los anticuerpos o inmunoglobulinas (Igs), aunque algunas Igs no migran en esta fracción de la electroforesis. Los linfocitos serán las células encargadas de sintetizar las globulinas γ. Las gammaglobulinas principales se corresponden a las inmunoglobulinas séricas o anticuerpos (IgA, IgE, IgG, IgM, IgD). Son proteínas de enorme peso molecular que se encuentran en el plasma realizando funciones defensivas. Son un grupo de proteínas solubles en agua.

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Representación esquemática de una electroforesis proteica en gel. El fraccionamiento electroforético de las proteínas sanguíneas muestra seis fracciones que van en orden de movilidad: pré-albumina, albumina, las α-globulinas, β1–globulinas, β2–globulinas y las γ-globulinas. La concentración promedio de las alfa globulinas en sangre es de 1,5 g/dl, mientras que la concentración de albumina es aproximadamente 4,2 g/dl y la de las demás proteínas séricas, menor que 0,5 g/dl.

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Electroforesis de proteínas séricas.

Chicos, hasta ahora no lo había comentado pero ha llegado el momento. ¿Hierro? ¿En serio? Es decir, ¿ contenemos hierro como las máquinas que usamos continuamente que va circulando a través de nosotros y que, además, tienen muchísima importancia para que nuestro cuerpo pueda funcionar? ¡¡¡ Pues sí !!! A ver. Estoy seguro que TODOS sabemos que nuestro cuerpo contiene hierro pero, en realidad, ¿sabéis para qué y cómo lo usamos? Casi el resto del cuerpo humano está formado íntegramente por los elementos de la palabra CHOPS, es decir, Carbono, Hidrogeno, Oxigeno, Fósforo (Phosphore, en inglés) y Azufre (Sulfur, en inglés). Con unos cuantos kilos de estos cinco elementos podemos crear casi cualquier organismo vivo al completo pero, como habéis visto, necesitamos un diminuto pero importantísimo porcentaje de Hiero (gramos o miligramos). ¿Para qué? Pues para empezar imaginad cuan importante debe de ser para, con muy poquito, dar el color rojo a la hemoglobina de nuestra sangre. Recordad, el hierro no va suelto por la sangre, sino que va unido, como casi todas las cosas que viajan por nuestro cuerpo, a una proteína, en este caso llamada transferrina que lo transportará, para empezar, hasta la médula osea. ¿Por qué? Pues porque como hemos comentado, será en la médula osea de los huesos dónde se fabricará la hemoglobina. Imaginad, la médula osea de nuestro cuerpo contiene aproximadamente el 75% del hierro de nuestro cuerpo, ¡¡¡ el 75 % !!! Ya que hablamos de proteínas que contienen o usan el Hierro, tenéis que saber que la mioglobina, una proteína como bién sabéis del músculo esquelético, contiene aproximadamente un 5% del hierro del cuerpo. En general, el hierro de nuestro cuerpo se almacena en nuestros órganos, como, por ejemplo, el hígado o el bazo, de color rojizo que actúa de reserva de hierro para cuando sea necesario.

Bien, vayamos al concepto importante del capítulo, es decir, la más que nombrada, hemoglobina. Pero, ¿qué es la hemoglobina y cómo funciona? Pues bien. Para empezar, tenéis que saber que la hemoglobina és una estructura formada por una molécula de Hierro unida a 4 anillos pirolíticos. La molécula de hierro junto a los 4 anillos pirolíticos son llamados grupo hemo y éste, junto a las cadenas peptídicas, forman la hemoglobina.

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Modelo visual del proceso de unión del oxígeno. Muestra los 4 monómeros del grupo hemo y las cadenas de proteínas sólo de manera esquemática para facilitar la visualización dentro de la molécula. Podemos observar la representación esquemática de la inclinación de la hemoglobina entre las formas T (desoxi) y R (oxi). Los desplazamientos de hemo e histidina proximal son claramente visibles en las subunidades α1 y β2. En este modelo no se ve el oxígeno.

By Ayacop [Public domain], from Wikimedia Commons

Modelo del grupo hemo de la cadena de hemoglobina B, con el grupo hemo cargado. Se indica la molécula de Hierro como una bola verde, dioxígeno arriba.

A hora ya podemos hablar de lo que sucede exactamente cuando nos cortamos sin querer. Como explicamos al principio de este capítulo, el volumen de sangre debe mantenerse constante por el principio básico de homeostacia. Con lo cual, cuando nos realizamos una herida, ya sea externa o interna, nuestro cuerpo responde de tres formas principales para curarnos rápidamente. Nuestro cuerpo está programado para evitar que la herida pierda demasiada sangre y, para ello, contrae el músculo liso rápidamente mediante la contracción de la zona que ha sufrido el traumatismo. Evidentemente, como explicamos en el capítulo anterior, este proceso está mediado por neurotransmisores. Además, el segundo paso que lleva a cabo nuestro cuerpo es el de taponar la herida mediante la unión de una mezcla de plaquetas y colágeno. Sería como un cemento biológico de acción rápida. Finalmente, para taponar la herida, algunas proteínas de nuestra sangre inician una cascada de señalización enzimática que dará lugar a la activación de ciertas regiones de nuestro genoma con los genes que codificarán para las proteínas trombina y fibrina, responsables del sellado definitivo de la herida.

https://ca.wikipedia.org/wiki/Fibrina#/media/File:Stabilisation_de_la_fibrine_par_le_factor_XIII.png

Formación de las redes tridimensionales de la fibrina con la acción de la trombina. La fibrina es una proteína fibrilar con la capacidad de formar redes tridimensionales de vasos sanguíneos y tendones. Esta proteína actúa como una especie de pegamento o hilo entre las plaquetas que se exponen en alguna herida; la fibrina mantiene a la costra pegada a la herida hasta que aparezca una nueva capa de piel. Normalmente se encuentra en la sangre en una forma inactiva, el fibrinógeno, el cual por la acción de una enzima llamada trombina se transforma en fibrina, que tiene efectos coagulantes.

En cuanto a la coagulación, deberíais de saber la razón por la cual las heridas internas tardan más en curar. Veréis, existen dos tipos de cascadas enzimáticas de coagulación. La llamada intrínseca y la extrínseca. Evidentemente, la cascada de coagulación intrínseca es la que ocurre en casos de hemorragías (heridas) en el interior del cuerpo. Es una cascada larga y lenta. En cambio, la cascada de coagulación extrínseca, es decir, la que ocurre en heridas externas, es muy corta y, por lo tanto, con una respuesta realmente rápida. Las dos cascadas de coagulación dan lugar a la síntesis de trombina que viajará por el plasma sanguíneo hasta que una herida necesita fibrinogeno, momento en el que se activará la trombina para formar, por ejemplo, la proteína actina. En definitiva, ya sea en la vía intrínseca o extrínseca, si el cuerpo necesita fibrina, mediante la trombina y el Calcio, activarán el fibrinogeno que se transformará en fibrina. Recordad, para formar el tapón también será necesario el colágeno. Cuando la herida está cicatrizando, la fibrina y las plaquetas se van posicionando y, poco a poco, la zona se va secando transformándose en un tapón con una pared de gran consistencia. Además de todas estas proteínas, para que la coagulación tenga lugar también hacen falta factores de crecimiento de la piel. En el momento en que las plaquetas hayan logrado crear un tapón definitivo se restablecerá el sistema de circulación constante. Cabe destacar que mientras las proteínas y las células sanguíneas van posicionándose alrededor de la herida se crear lo que se llama un flujo turbulento de la sangre. Este flujo turbulento favorece que las plaquetas se acumulen y, además, tiene un efecto de lavado que evita que el tapón del coagulo continúe progresando. Como la piel ya se habrá regenerado, ahora toca volver a la situación normal. Con lo cual, nuestro cuerpo disminuye los factores de coagulación que, a su vez, también disminuyen los niveles de plaquetas, favoreciendo que la zona no siga coagulando. No obstante, este proceso se ve ayudado por un anticoagulante natural que facilita la vuelta a la normalidad del flujo sanguíneo. En este caso, es la Proteína C que activará la proteína Plasmina que acabará lisando la fibrina "sobrante".

By Joe D [CC BY-SA 3.0  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

La cascada completa de coagulación. En el texto se describen las diferentes vías y factores de coagulación. Se denomina coagulación al proceso por el cual la sangre pierde su liquidez convirtiéndose en un gel, para formar un coágulo. Este proceso potencialmente desemboca en la hemostasis, es decir, en el cese de la pérdida de sangre desde un vaso dañado, seguida por su reparación. El mecanismo de coagulación involucra la activación, adhesión y agregación plaquetaria, junto con el depósito y maduración de la fibrina. Los desórdenes de la coagulación son estados de enfermedad que pueden provocar hemorragias espontáneas, formación de hematomas o coagulación obstructiva (trombosis).

El mecanismo de coagulación se encuentra altamente conservado a través de diferentes especies en la biología; en todos los mamíferos, la coagulación involucra a factores celulares (plaquetas) y factores proteicos (factores de coagulación).​ El sistema ha sido extensamente estudiado en humanos, especie donde es mejor comprendido. La coagulación comienza casi instantáneamente luego de que una herida daña el endotelio de un vaso sanguíneo. La exposición de la sangre al espacio que se encuentra debajo del endotelio inicia dos procesos: cambios en las plaquetas, y exposición del factor tisular subendotelial al factor VII del plasma, lo cual conduce finalmente a la formación de fibrina. Las plaquetas inmediatamente forman un tapón en el sitio de la lesión; este proceso se denomina hemostasis primaria. La hemostasis secundaria ocurre en simultáneo; los factores de coagulación proteicos más allá del factor VII responden en una compleja cascada de reacciones enzimáticas para formar fibras de fibrina, que fortalecen el tapón de plaquetas.

En este vídeo podemos ver de forma resumida todo lo que hemos explicado. Visualiza el vídeo: Cascada de Coagulación

Hemos llegado al súper desconocido y súper olvidado Sistema Linfático. Veréis, primero os voy a explicar por lo que se supone que es importante este sistema y, después, os contaré una hipótesis personal que tengo al respecto. Para empezar tenéis que saber que el sistema linfático es parecido al sistema circulatório de la sangre pero con unas cuantas diferencias importantes. Para empezar, el sistema linfático tiene un volumen inferior. Además, la absorción de elementos del sistema linfático NO funciona ni a través de las venas ni de las arterias. La segunda diferencia importante a destacar es que la linfa NO tiene células, aunque, en realidad tampoco es del todo cierto. Lo que sucede es que la linfa no contiene glóbulos rojos, es decir, eritrocitos, aunque, a veces, si que contiene glóbulos blancos. En realidad la linfa no es más que líquido plasmático y lipoproteínas. ¿Lipoproteínas? Pues sí, como os he explicado hace muy poquito, las lipoproteínas són las proteínas responsables de transportar los lípidos, es decir, la "grasa" o, en la forma que no nostros la acumulamos, colesterol. Pues bien, el caso es que los nutrientes de los alimentos se absorben a través de las vellosidades intestinales a la sangre [(Arteriolas en rojo y vénulas en azul) y linfa (verde) en la siguiente imagen]. Una vellosidad singular se muestra en la imagen y se amplía enormemente. Los ácidos grasos de cadena larga, como los lípidos solubles en grasa y los medicamentos, se desplazan a la linfa. Estas sustancias se mueven en la linfa envuelta dentro de los quilomicrones.

By Posible2006 [CC BY-SA 4.0  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], from Wikimedia Commons

Estructura de un quilomicrón. Los quilomicrones son lipoproteínas que tienen la función de transportar los lípidos procedentes de la dieta hasta el hígado y otros tejidos. Se sintetizan en las células de la pared intestinal (enterocitos) desde donde pasan al plasma sanguíneo. Son el tipo de lipoproteína de mayor tamaño, superando los 100 nm. Su composición es en un 90% triglicéridos, 7 % fosfolípidos, 1% colesterol y 2% proteínas especiales llamadas apolipoproteínas. En circunstancias normales, no existen quilomicrones en sangre después de un ayuno de 12 horas.

Los quilomicrones se mueven a través del conducto torácico del sistema linfático y finalmente ingresan a la sangre a través de la vena subclavia izquierda. Así, evitan completamente el metabolismo de primer paso del hígado. Esto puede ser útil en el caso de algunos medicamentos si las células hepáticas metabolizan el medicamento a una forma inactiva. Los aminoácidos, los carbohidratos y algunos pequeños ácidos grasos de cadena corta se absorben directamente a la sangre en lugar de a la linfa. Se mueven al hígado para ser procesados a través de la vena porta hepática y luego terminan en la circulación sanguínea en todo el cuerpo. Disculpad, es complicado pero a la vez muy importante que comprendáis esta parte si, más adelante, queremos aprender a comer de forma saludable, con lo cual. Volveré a insistir en esta parte sobre la absorción de los alimentos y, si puedo, me explicaré mejor. Resulta que los quilomicrones son un sistema de transporte de lípidos (grasas) procedentes del tubo digestivo hasta los tejidos y el hígado. Se sintetizan en el enterocito a partir de los lípidos provenientes de la dieta, pasan a los conductos linfáticos, desde donde llegan al conducto torácico que desemboca en la vena cava superior. Una vez en la corriente sanguínea se distribuyen por los tejidos, donde pierden los triglicéridos y se transforman en quilomicrones residuales, que devuelven la Apo CII (una proteína) a los HDL (las lipoproteínas de alta densidad de las que anteriormente hablamos), y son captados por el hígado vía receptores de ApoE (otra proteína). La vida media de los quilomicrones en la sangre es muy corta, alrededor de una hora en la especie humana. Las grasas ingeridas a través de la dieta atraviesan el estómago y alcanzan el intestino delgado donde forman micelas (las "bolitas que comentábamos") microscópicas gracias a la acción de las sales biliares que se liberan desde la vesícula biliar. En la luz del intestino, los triglicéridos se transforman en monoglicéridos, diglicéridos, ácidos grasos libres y glicerol por la acción de las lipasas. Estas sustancias son absorbidas por los enterocitos de la mucosa intestinal y una vez en el interior de la célula se convierten de nuevo en triglicéridos. Dentro del enterocito los triglicéridos se unen a fosfolípidos, proteínas específicas (apoproteínas) y una pequeña cantidad de colesterol para formar grandes agregados lipoproteicos denominados quilomicrones.

By Keministi [CC0], from Wikimedia Commons

Esquema de la absorción de nutrientes lipídicos a través del sistema linfático.

¿Cómo? ¿Que los nutrientes no van directamente del estómago a la sangre? O ... en el mejor de los casos, ¿del intestino a la sangre? ¡¡¡ Pues no !!! Muchas personas tienen la noción que es en el estómago dónde tiene lugar la absorción de los nutrientes pero, no es así. Es más, las vellosidades intestinales sí que absorben parte de los nutrientes (glucosa, aminoácidos y otras moléculas pequeñas) pero, en realidad, lo que a las personas nos preocupa más por nuestra estética, que no por salud, es decir, la dichosa grasa, no se absorbe directamente de las vellosidades a la sangre, sino que, antes, toda esa grasa debe ir por el sistema linfático para empaquetarla en pequeñas "bolitas" para que podamos, más adelante, transportar la grasa por nuestra sangre sin que se quede pegada a las paredes. ¿Eso si lo veis verdad?

By Goran tek-en [CC BY-SA 3.0  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], from Wikimedia Commons

Capas de la pared del tubo digestivo. La pared gastrointestinal es la pared que rodea el lumen del tracto gastrointestinal. Está formada por varios tipos de tejidos superpuestos en capas concéntricas. La pared actúa como barrera mecánica, biológica y funcional entre el contenido de la luz del intestino y nuestro medio interno. En el intestino delgado, las vellosidades (villi) son pliegues de la mucosa que aumentan la superficie de absorción del intestino. Cada vellosidad contiene el conducto lacteal o quilífero central que es una conexión al sistema linfático que ayuda en la extracción de los lípidos y fluidos desde el tejido. Sobre la superficie apical de cada enterocito están presentes las microvellosidades que son micro pliegues de la membrana celular que aumentan aún más la superficie de absorción. Las numerosas glándulas intestinales son como invaginaciones, (con forma de bolsillo), que están localizadas en el tejido subyacente. En el intestino grueso, las vellosidades (villi) están ausentes y se observa una superficie plana con miles de orificios de las glándulas.

Por nuestras venas y arterias fluye la sangre, que es muy líquida, casi como el agua y, si por esas venas y arterias tan chiquititas le ponemos mucha grasa, como la mantequilla, pues claro, en seguida se taparán y no dejarán que la sangre fluya por ellas. Eso es muy peligroso para nuestra salud y por eso nuestro cuerpo absorbe, empaqueta y transporta la grasa de una forma muy particular y con extremada delicadeza. En el fondo, es nuestra energía y nuestro cuerpo ha aprendido a absorberla, transformarla, acumularla y, más adelante, reaprovecharla a su, ... disculpad ..., nuestra voluntad. En el siguiente vídeo, aunque os va a nombrar un montón de palabras (proteínas) que no tenéis porqué recordar, lo más importante de todo, es que veáis que existen unas lipoproteínas (proteínas que transportan lípidos), en este caso, los quilomicrones, responsables de transportar el colesterol y los triglicéridos, procedentes de la dieta, hasta el hígado y el tejido adiposo (principales reservas de energía del cuerpo humano) y, otras lipoproteínas, las LDL, serán las responsables de llevar ese colesterol y los triglicéridos almacenados desde el hígado y el tejido adiposo hasta el resto del cuerpo. Además, unas últimas lipoproteínas, las HDL, transportarán el colesterol y los triglicéridos, que nuestro cuerpo ya no necesita nuevamente a las reservas energéticas. Lo importante es que para crear nuevas células nuestro cuerpo necesita dos cosas. Colesterol para dar fluidez y consistencia a nuestras membranas celulares y triglicéridos para poder conferir, además de fluidez a la membrana, algunas propiedades muy interesantes que dependerán del tipo de triglicérido que se le añada. No os preocupéis, cuando más adelante hablemos de la estructura de las moléculas orgánicas os lo explicaré detalladamente. Por ahora, prosigamos con el vídeo. Quizá es un poco largo pero creo que está bastante bien explicado y es muy visual. Veréis como las células a medida que van pasando las lipoproteínas (cargadas de colesterol y triglicéridos) pues absorben todo aquello que necesitan de ellas y le devuelven lo que ya no necesitan. Como dije, son nuestras gasolineras ambulantes, más o menos.

Para entender mejor como nuestro cuerpo transporta el colesterol, visualiza el vídeo: Metabolismo de Lipoproteinas

Chicos, recordad que existen varias enfermedades relacionadas con el sistema digestivo y de absorción de los nutrientes. Por ejemplo, si la pared gastrointestinal presenta alteraciones funcionales y anatómicas puede dar lugar a una enfermedad inflamatoria intestinal que afecta las capas del tracto gastrointestinal de formas diferentes. También puede resultar en una colitis ulcerosa o incluso a la enfermedad de Crohn, una enfermedad muy desconocida pero que puede producir inflamación en todas las capas en cualquier parte del tramo gastrointestinal y, por desgracia, no se sabe porqué, presente en nuestra población cada vez más.

By SEER; Jmarchn (SVG Version); Angelito7 (Spanish translation) [Public domain or CC BY-SA 4.0  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], via Wikimedia Commons

Esquema de los vasos capilares. El diagrama muestra la formación de la linfa desde el líquido intersticial (etiquetado aquí como "Líquido tisular"). Nótese como el líquido tisular entra en los capilares linfáticos (flujo mostrado con flechas color verde oscuro).

Bueno... ¿No lo se? ... Aix ... Como sois. Vale. Os lo explicaré porqué en el fondo, aun siendo científico, tengo mi propio opinión y experiéncia de la vida con lo que, el resto de este parágrafo, no es algo que os vayan a explicar en clase pero forma parte de mis investigaciones confidenciales privadas con lo que, en el fondo, os contaré algo. Veréis, lo que nadie os contará, es que el sistema linfático, además de todo lo que ahora, más adelante, os explicaré, yo creo, que, además, también es nuestra sistema de almacenamiento y redistribución energética. Me explicaré. En una ocasión tuve un problema de salud y lo que advertí durante el proceso de curación fue que mi cuerpo, al olvidárseme la medicación, reaccionaba rápidamente a las 24 hora de una forma muy curiosa. Como decía, cuando realizaba un movimiento ocular muy concreto o cuando quería aparcar y giraba la cabeza casi 160 grados, de repente, sentía una corriente que se generaba justo detrás de mi nuca y recorría cual rayo rápidamente por todo mi cuerpo hasta la punta de mis pies. Lo curioso es que esa sensación iba acompañada de una corriente eléctrica muy fuerte pero rapidísima que siempre fluía exactamente por el mismo lugar. Esa experiencia pasó pero lo que sentí en ese momento me llevó a iniciar ese proyecto. Ahora estoy absolutamente convencido que parte de la energía que utiliza nuestro cuerpo en ocasiones excepcionales fluye por el sistema linfático. De este modo, a través de la linfa, que no contiene eritrocitos y tiene una composición electrolítica más adecuada para actuar como el líquido de una batería convencional. Como decía, es algo que creo pero que, de momento, no se puede demostrar científicamente. En cualquier caso, pensad en ello de ahora en adelante. Pensad en cómo nuestro cuerpo consume energía y, en algunos momentos, en los que nuestra vida corre riesgo, necesitamos y extraemos una cantidad de energía fuera de lo normal. ¿De dónde procede? Pues yo creo que de aquí. De un almacenamiento en forma de energía bioquímica que, de algún modo, tiene lugar en algunas células que aun no conocemos que residen en el sistema linfático. No se si os gusta que os den masajes pero si alguna vez os dan un auténtico masaje tailandés, os reseguirán una a una cada línea del diagrama que os muestro a continuación y, cuando acaben, aproximadamente dos horas después, veréis como habéis perdido absolutamente toda vuestra energía. No podréis ni mover una silla, de verdad. Hace muchos años aprendí a dar este tipo de masajes y, aun hoy, cuando le doy ese masaje a algún amigo, es normal que me digan que durmieron hasta el día siguiente porqué, como os digo, te drena toda tu energía. ¿Por qué? Pues no lo se, pero algún día lo averiguaré. Pero, por ahora, sigamos adelante con el método científico y lo que sí que os explicarán en clase. Siento esta breve interrupción pero hay conceptos que necesito explicaros para que, juntos, quizá, lleguemos a comprenderlas en mayor profundidad. ¡¡¡ Sigamos !!!

Los practicantes de Shiatsu creen que el flujo de energía a través de las líneas de los meridianos tiene una profunda influencia en la salud de la persona. En los tratamientos de shiatsu, el terapeuta aplica presión localizada sobre distintos puntos del cuerpo del paciente, utilizando principalmente sus manos, especialmente sus pulgares y palmas. Asimismo, los tratamientos de shiatsu suelen incluir estiramientos, movilizaciones y manipulaciones articulares y otras técnicas de masaje. Es habitual que los terapeutas de shiatsu trabajen los puntos de los meridianos de acupuntura de la Medicina Tradicional China (MTC) aplicando presión con sus pulgares. En Europa, la técnica de Shiatsu Namikoshi fue introducida por Shigeru Onoda, fundador de la Escuela Japonesa de Shiatsu en 1984, autorizada directamente por Tokujiro Namikoshi para impartir la enseñanza de la técnica de shiatsu de Namikoshi. En el caso concreto de Europa, las escuelas de shiatsu deben cumplir los criterios del plan de estudios homologado y acordado por la Federación Europea de Shiatsu (FES). El programa homologado a nivel europeo por la FES, elaborado por las distintas asociaciones nacionales europeas de shiatsu, consta de tres cursos anuales con una formación presencial de 450 horas con profesorado, 250 prácticas con sus historiales y contenidos teóricos como anatomía, fisio-patología y medicina tradicional china.

¿Pero? ¿Entonces? ¿La linfa solamente sirve para poder absorver y transportar la grasa? ¡¡¡ Pues no !!! Veréis, La linfa es un líquido transparente que recorre los vasos linfáticos y generalmente carece de pigmentos, es decir, el líquido que fluye por ella no tiene ningún color y resultaría completamente trasparente a nuestra visión. Pues bien, este líquido, la linfa, se produce tras el exceso de líquido que sale de los capilares sanguíneos al espacio intersticial o intercelular, siendo recogida por los capilares linfáticos que drenan a vasos linfáticos más gruesos hasta converger en conductos que se vacían en las venas subclavias. ¿Recordáis que el volumen de sangre debía de ser constante? Pues esta es una de las formas en que nuestro cuerpo puede regular ese volumen, por ejemplo. Como decía, la linfa recorre el sistema linfático gracias a débiles contracciones de los músculos, de la pulsación de las arterias cercanas y del movimiento de las extremidades. Si un vaso sufre una obstrucción, el líquido se acumula en la zona afectada, produciéndose una hinchazón denominada edema. Este fluido está compuesto por un líquido claro pobre en proteínas y rico en lípidos, parecido a la sangre, pero con la diferencia de que las únicas células que contiene son los glóbulos blancos, que migran de los capilares y proceden de los ganglios linfáticos, sin contener hematíes (glóbulos rojos). La linfa también puede contener microorganismos que, al pasar por el filtro de los ganglios linfáticos, son eliminados. La linfa es menos abundante que la sangre. Es más, se considera que hay aproximadamente 2 litros de linfa, mientras que el volumen de sangre es de unos 5 litros. Aun así, este volumen de linfa es suficiente como para contrarestar pequeñas perdidas de sangre. La prelinfa constituye la carga linfática que se halla en los tejidos y todavía no ha penetrado en el interior de los vasos linfáticos. La cantidad de linfa depende de la circulación sanguínea aunque está claro que el aumento de la filtración capilar produce un aumento de cantidad y que, ante toda dilatación capilar sanguínea por aplicación de calor o esfuerzo muscular, se produce un aumento de la filtración y de la cantidad de este líquido. En el transcurso de 24 horas, circulan aproximadamente de 2 a 2,4 litros de linfa (conducto torácico). En aquellos órganos que siempre permanecen activos, tales como corazón, pulmón y glándulas, se produce linfa continuamente. La linfa es afectada por el tabaco y, dicen, que tiene sabor amargo.

Sistema linfático humano.

¿Recordad, en definitiva, la linfa realiza tres funciones muy importantes. La primera es la de recolectar y devolver el líquido intersticial a la sangre. La segunda es la de defender el cuerpo contra los organismos patógenos. Y la tercera consiste en absorber los nutrientes del aparato digestivo y volcarlos en las venas subclavias. Además, como hemos comentado, su composición es similar a la del plasma sanguíneo y contiene sustancias como proteínas plasmáticas, ácidos grasos de cadena larga (absorbidos del contenido intestinal), fibrinógeno, células hemáticas, células cancerosas, gérmenes y restos celulares y metabólicos. Los leucocitos, como los macrófagos, linfocitos y granulocitos, son elementos celulares responsables de la defensa y reacción frente a los microorganismos y que se añaden a la linfa procedentes de los ganglios linfáticos. Estos son, además, estaciones de filtraje de la linfa.

Dicho esto, volvamos al sistema circulatorio convencional. Como hemos explicado, el sistema circulatorio sirve, principalmente, como transportador de Oxigeno, Hormonas y Nutrientes como, por ejemplo, los glúcidos, las proteínas, los lípidos (grasas), las vitaminas y las sales minerales. Además, pensad, ¿en qué se parece nuestro sistema circulatorio a la calefacción o a los radiadores de nuestras casas? Pues que los dos tienen un sistema circulatorio cerrado. Es decir, en teoría, la mayor parte del tiempo, ni entra ni sale líquido. Pues bien, debido a la hemodinámica, es decir, la dinámica de la sangre, ésta circula por los vasos cerrados y, por lo tanto, el cuerpo necesitará de una bomba biológica para poder dar presión al circuito y que su fluido se desplace. Recordemos. El sistema circulatorio no tenía demasiado volumen pero sí que tiene una presión elevada para que la sangre pueda llegar a cualquier punto de nuestro cuerpo. En invertebrados el sistema es abierto, en lugar del nuestro que es cerrado, con lo cual, ellos, los invertebrados, tienen menos volumen y una presión menor. No os preocupéis, es solo una curiosidad. Como hemos comentado, el sistema circulatorio humano consigue que el líquido (nuestra sangre) de la vuelta completa al circuito en un minuto aproximado. Es decir, es capaz de bombear unos 5,5 litros por minuto. Es decir, nuestra bomba debe de ser potente porque sino se perdería la presión porqué no solamente existe una "tubería" única sino que existen muchísimas desviaciones, es decir, muchísimos "tubos" y "tubitos" por los que la sangre debe fluir. Además, imaginad. Esta bomba biológica además de tener una presión elevada para llevar sangre a todas nuestras "tuberias" también debe de tener una presión elevada porqué debe sortear las diferencias de altura y gravedad producida por el planeta y por la posición de nuestro cuerpo. No es lo mismo estar de pié que sentado o estirado. Pues bien, nuestra bomba hidráulica que bombea la sangre, como bien sabéis, es el corazón, responsable del flujo de sangre a través de nuestras venas y artérias. El flujo de un fluido se define como la presión de un líquido dividido por la resisténcia del conducto por el que circula. Con lo cual, cuanta más presión ejerza nuestro corazón, más flujo ejercerá. Además, como menos resisténcia ejerzan nuestros conductos, más flujo tendrá lugar. ¿Es sencillo no? Cuanto más "limpias" estén nuestras venas y artérias, menos resiténcia habrá y más sencillo será para nuestro corazón bombear la sangre. Si nuestro corazón se cansa, no podrá realizar tanta presión y el flujo de nuestra sangre disminuirá. ¡ Easy !

Antes de seguir, visualiza el vídeo: El latido de una célula cardíaca

Legados a este punto es necesario que hablemos de las "tuberias" pero, en fisiología, les llamamos vasos y son los responsables de controlar la resistencia. Tened en cuenta que los vasos se van subdividiendo en pequeñas ramificaciones y, en teoría, cada vez necesitan de más presión para hacer llegar la sangre hasta el vaso más pequeño y alejado. Bien, ¿cuantos tipos de vasos existen? Pues, para empezar, y seguro que os sonará de la televisión o de clase, están las arterias y, entre la más importante, está la arteria aorta. Esta arteria es un vaso muy grande, de aproximadamente dos centímetros y medio de diametro en la salida del corazón (ventrículo izquierdo) y que va a parar a toda la circulación del cuerpo. Una desviación se dirigirá hacia nuestra cabeza y la otra irá hacia las extremidades. En cuanto a vasos se refiere, existen 4 tipos de tejidos preincipales. El primer tejido que ayuda a generar los vasos es el tejido endotelial. Básicamente es un tejido situado en el epitelio interno y que sirve para limitar el vaso. Además del tejido endotelial también encontramos tejido elástico, responsable principal de la elasticidad de los vasos. Tened en cuenta que deben de aguantar una presión muy elevada con lo que el tejido elástico es uno de los predominantes en los vasos. Además, también encontramos tejido muscular (músculo liso) y tejido fibroso que, finalmente, le confiere resitencia y consistencia al vaso.

Árbol aórtico, diferenciando las distintas porciones y sus ramas. La aorta es la principal arteria del cuerpo humano,1​ mide por término media 2,5 cm de diámetro en adultos.​ Se origina en el ventrículo izquierdo del corazón, su trayecto inicial es ascendente, posteriormente forma un arco llamado arco aórtico y desciende atravesando el tórax hasta llegar al abdomen, donde se divide en las 2 ilíacas comunes que se dirigen a los miembros inferiores.​ Transporta y distribuye sangre rica en oxígeno y da origen a todas las arterias del sistema circulatorio excepto las arterias pulmonares que nacen en el ventrículo derecho del corazón.

El segundo tipo de vaso al que nos referiremos es la arteria mediana, arteria satélite del nervio mediano, arteria acompañante del nervio mediano o arteria del nervio mediano que es una arteria que se origina en la arteria interósea anterior y que no presenta ramas. Acompaña al nervio mediano y se distribuye hacia los músculos de la cara anterior del antebrazo y tiene una composición similar a la aorta. La arteria mediana está compuesta principalmente por tejido elástico y tejido muscular. El tejido muscular empieza a ser mayoritario para poder modificar el diametro de los vasos según convenga. Un ejemplo de este tipo de arteria, si no me equivoco, es el punto, por ejemplo, dónde solem palpar para notar nuestro pulso. Bien, el tercer tipo de vaso sería la arteria, como tal, también llamada arteriola. En este tipo de vena aun aumenta más la cantidad de tejido muscular y disminuye la proporción de tejido elástico. En este tipo de vaso es dónde se da el control de la resistencia del flujo de sangre a través de la modificación del diámetro de los vasos. Esa es la razón por la que la arterila debe contener más tejido muscular para poder regular la vasoconstricción.

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Sección transversal de una arteria. Una arteria es cada uno de los vasos que llevan la sangre con oxigeno desde el corazón hacia los capilares del cuerpo. Nacen de un ventrículo; sus paredes son muy resistentes y elásticas. El sistema circulatorio, compuesto por arterias y venas, es fundamental para mantener la vida. Su función es la entrega de oxígeno y nutrientes a todas las células, así como la retirada del dióxido de carbono y los productos de desecho, el mantenimiento del pH fisiológico, y la movilidad de los elementos, las proteínas y las células del sistema inmunitario. En los países desarrollados, las dos causas principales de fallecimiento, el infarto de miocardio y el derrame cerebral, son ambos el resultado directo del deterioro lento y progresivo del sistema arterial, un proceso que puede durar muchos años.

Un inciso chicos. Oiréis hablar muchísimo de la presión arterial, con lo cual, llegados a este punto, mejor la explicamos brevemente. El sistema arterial es la porción del sistema circulatorio que posee la presión más elevada. La presión arterial varía entre el pico producido durante la contracción cardíaca, lo que se denomina presión sistólica, y un mínimo, o presión diastólica entre dos contracciones, cuando el corazón se expande y se llena. Esta variación de la presión en las arterias produce el pulso, que puede observarse en cualquier arteria, y que refleja la actividad cardíaca. Las arterias, debido a sus propiedades elásticas, también ayudan al corazón a bombear sangre, generalmente oxigenada, hacia los tejidos periféricos. La Hipertensión arterial se define como el aumento de la presión arterial, ya sea de la sistólica o de la diastólica. La hipertensión, junto con la hipercolesterolemia y el tabaquismo, es uno de los tres factores de riesgo cardiovascular más importante y modificable. Es una enfermedad silente en sus primeros estados. En cambio, la Hipotensión arterial es justo lo contrario, es decir, es el descenso de la presión arterial por debajo de los límites normales. Se suele manifestar en forma de fatiga y mareos.

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La mayor parte del volumen sanguíneo se encuentra en las venas y vénulas, mientras que la mayor caída de presión ocurre en las pequeñas arterias y en las arteriolas.

El cuarto tipo de vaso serían los capilares que se corresponderían con los vasos más simples y pequeños que sencillamente están formados por tejido endotelial. Finalmente, el quinto tipo de vasos estaría formado por las venulas dónde no encontramos tejido elástico sino tejido fibroso. En las venas más grandes si que podemos encontrar una capa endotelial y tejido elástico, poco tejido muscular y bastante tejido fibroso.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Illu_capillary.jpg

La vénula es el vaso postcapilar (arriba a la derecha en azul) que se origina en el espesor de los tejidos. Las vénulas son uno de los cinco tipos de vasos sanguíneos (arterias, arteriolas, capilares sanguíneos, vénulas y venas). Es a través de las vénulas que comienza a retornar la sangre hacia el corazón después de haber pasado por los capilares. Poseen casi las mismas capas que las venas: la túnica externa o adventicia (tejido conectivo fibroso) y la íntima o endotelio.​ No posee la capa media (tejido muscular y elástico). Las vénulas son pequeñas venas que conducen la sangre desde los capilares hacia las venas.

Cuando nuestra dieta, es decir, lo que comemos y bebemos, es demasiado rica en colesterol, azúcares, triglicéridos, en definitiva, nutrientes muy ricos energéticamente hablando y, además, no realizamos ejercicio de forma rutinaria, sumado a una, por ejemplo, predisposición genética, poco a poco, nuestro cuerpo puede iniciar irremediablemente un proceso que he estudiado durante muchísimo tiempo llamado aterosclerosis. La ateroesclerosis es un síndrome caracterizado por el depósito e infiltración de sustancias lipídicas en la capa íntima​ de las paredes de las arterias de mediano y grueso calibre. Es la forma más común de arteriosclerosis. Provoca una reacción inflamatoria y la multiplicación y migración de las células musculares lisas de la pared, que van produciendo estrechamientos de la luz arterial. Los engrosamientos concretos son denominados placa de ateroma.

Estadios de disfunción endotelial en la ateroesclerosis (las proporciones se han exagerado).

Aunque no lo parezca, actualmente, es una de las alteraciones más comunes en nuestra población y da lugar a problemas de salud muy importantes. Una persona normal puede lidiar con este tipo de disfunciones pero personas con otras enfermedades aun son más propensas a este tipo de enfermedad. A modo de ejemplo, si queréis, podéis leer el resumen de un artículo dónde, junto a mi antigua doctoranda, estudiavamos justo este proceso en pacientes con el VIH del Hospital Universitario Fundación Mútua de Terrassa. Como podéis imaginar, esta, es una población muy sensible a esta enfermedad y no hace demasiado que los médicos la están estudiando en hospitales universitarios de excelencia como la Mútua de Terrassa (Acceso al artículo "HIV-Infection, Atherosclerosis and the Inflammatory Pathway: Candidate Gene Study in a Spanish HIV-Infected Population" online).

Investigadores del Hospital Universitario MútuaTerrassa (HUMT) descubren mutaciones en genes inflamatorios que influyen en la progresión de la enfermedad cardiovascular asociada a la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). El estudio ha contado con la colaboración del Dr. David Gallardo, responsable de proyectos del SVGM y co-director de la tesis doctoral de la Dra. Ibañez. El estudio evidencia la implicación de cambios en la secuencia del ADN en la enfermedad arteriosclerótica de personas seropositivas para el VIH. Resulta de relevante importancia la identificación de una alteración en una de las rutas inflamatorias llamada 5-LO. Aunque la vía 5-LO se ha estudiado previamente en relación al VIH, es la primera vez que se implica en la enfermedad arteriosclerótica asociada a este virus.

En cuanto a las "grandes venas", como, por ejemplo, la vena hepática, cabe destacar que deben de canalizar un elevadísimo volumen sanguíneo. Con lo cual, estas grandes venas tienen un porcentaje de tejido fibroso que les permite que puedan realizar una "distensión" realmente importante sin llegarse a romper. Al contrario de lo que quizá podáis pensar, los vasos que, a proporción, ocupan más área (cm2) de nuestro cuerpo son los capilares. Después van las arterilas, las arterias medianas y las grandes arterias. Y, de igual modo, sucede con la rama venosa. Es decir, primero vendrían los capilares, después las vénulas, las venas medianas y, finalmente, las grandes venas. En cambio, si observáramos la presión que sometida en cada punto veríamos exactamente lo contrario, es decir, las grandes venas y arterias, como la aorta, son las que tienen una velocidad de fluido superior (cm/s). En el extremo contrario, evidentemente, estarían los capilares, con una velocidad de fluido mínima. En principio, las sangre debería de pasar desde las arterias hasta los capilares y, después, hacia las venas. Pero, si es así, ¿cómo se recupera la velocidad de la sangre en las venas? Pues por tres razones principales. La primera es que en las vénulas empieza a entrar líquido generando una cierta presión. Además, el movimiento muscular ayuda a que cuando hay una vena cerca, el propio músculo presiona la vena y le confiere más velocidad a la sangre, como haría una bomba de aire para rellenar el aire de un neumático. Finalmente, las venas tienen unas minúsculas válvulas que no permiten que la sangre pueda volver hacia atrás. Es cierto que en ciertos puntos del circuito venoso existe una disminución de presión de aproximadamente 5 mmHg (milímetros de mercurio, unidad de medida de la presión en el cuerpo humano) pero, comparados con la presión de 90 mmHg que suele llevar la sangre en los puntos de mayor presión, no es suficiente como para causarnos ningún mal.

By CHONION ANTOINE [CC BY-SA 4.0  (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], from Wikimedia Commons

Tensiómetro digital que indica la presión arterial en mmHg. La presión arterial (PA) es la presión que ejerce la sangre contra la pared de las arterias. Esta presión es imprescindible para que circule la sangre por los vasos sanguíneos y aporta el oxígeno y los nutrientes a todos los órganos del cuerpo para que puedan funcionar correctamente. Es un tipo de presión sanguínea.

La presión arterial tiene dos componentes. Presión arterial sistólica que se corresponde al valor máximo de la presión arterial en sístole (cuando el corazón se contrae). Se refiere al efecto de presión que ejerce la sangre eyectada del corazón sobre la pared de los vasos y, la presión arterial diastólica que se corresponde al valor mínimo de la presión arterial cuando el corazón está en diástole o entre latidos cardíacos. Depende fundamentalmente de la resistencia vascular periférica. Se refiere al efecto de distensibilidad de la pared de las arterias, es decir el efecto de presión que ejerce la sangre sobre la pared del vaso. Cuando se expresa la presión arterial, se escriben dos números separados por un guion, donde el primero es la presión sistólica y el segundo la presión diastólica. La presión de pulso es la diferencia entre la presión sistólica y la diastólica. Los valores normales de presión arterial varían entre 90/60 y 130/80 mmHg. Valores por encima de 140/90 mmHg son indicativos de hipertensión arterial o presión arterial alta y por debajo de 90/60 son indicativos de hipotensión arterial o presión arterial baja. Estos valores dependen de la edad (se incrementan con el envejecimiento)​ y del sexo (son menores en las mujeres).​ También hay que señalar que estos valores no son constantes a lo largo del día, sino que presenta una gran variabilidad. Los valores más bajos se registran durante el sueño.

Para ser más precisos, en los capilares existe un sumatorio de dos presiones distintas y ese sumatorio da lugar casi a un equilibrio. Por un lado, existe una fuerza hidrostática propia del volumen de la sangre y de la presión del corazón. En cambio, por otra parte, existe lo que llamamos la presión oncótica o coloidosmática que consiste en una presión producida por una tendencia del capilar a retener líquido al contiene muchos solutos que, por osmosis y, a través de la membrana semipermeable de los capilares, atraen agua hacia su interior. Me explicaré mejor. La presión oncótica o coloidosmótica es una forma de presión osmótica debida a las proteínas plasmáticas que aparece entre el compartimento vascular e intersticial. Al ser los capilares sanguíneos poco permeables a los compuestos de elevado peso molecular, como es el caso de las proteínas, éstas tienden a acumularse en el plasma sanguíneo, resultando menos abundantes en el líquido intersticial. De este gradiente de concentración entre el interior de los capilares y el espacio intersticial se deriva una tendencia del agua a compensar dicha diferencia retornando al capilar sanguíneo con una cierta presión, la presión oncótica capilar. Dicha presión se opone al filtrado que finalmente se produce a través del endotelio capilar, gracias a que la presión hidrostática capilar supera a la presión oncótica capilar. De igual modo, las proteínas que forman parte del líquido intersticial generarán una presión oncótica intersticial, en condiciones normales menor que la presión oncótica capilar. De hecho, el filtrado a través del endotelio capilar se produce a causa del desequilibrio entre las presiones hidrostática capilar y oncótica intersticial, que lo favorecen, y las presiones hidrostática intersticial y oncótica capilar, que se le oponen, y que se relacionan entre sí mediante la ecuación de Starling. La pared capilar es semipermeable (permeable al agua pero impermeable a las proteínas plasmáticas.) Como estas proteínas están cargadas negativamente tienden a retener cationes adicionales en el plasma (efecto Gibbs-Donnan), aumentando el gradiente osmótico entre el plasma y el líquido intersticial. El efecto de estos dos mecanismos resulta en una presión osmótica que tiende a introducir agua en el interior del capilar (presión oncótica). La presión oncótica del plasma es de alrededor de 28 mmHg y la del líquido intersticial de unos 3 mmHg. La presión oncótica neta es de 25 mmHg. Este valor es prácticamente constante en todos los lechos capilares.

Dicho esto, ya podemos hablar del corazón. En el capítulo anterior os enseñé un poquito como funcionaba y os mostré algunas imágenes. Ahora seguiremos hablando de él y os mostraré exactamente como funciona. Para empezar, podemos ver como, en el fondo, el corazón sería como si juntáramos dos bombas de agua y las pusiéramos a trabajar conjuntamente. Veréis, el corazón es capaz de impulsar toda la sangre de nuestro cuerpo, empezando, si queréis decirlo así, desde la aurícula derecha a través de la vena cava, para, justo después, pasar hasta el ventrículo derecho, responsable de enviar la sangre desde el corazón hasta los pulmones mediante la arteria pulmonar. Fijaros que tanto la vena cava, entrada de sangre poco oxigenada al corazón, como la arteria pulmonar, salida de sangre poco oxigenada del corazón, contienen sangre casi sin oxígeno. Es decir, tanto las venas como las arterias pueden transportar sangre poco oxigenada. Que no os engañen en los exámenes con una pregunta trampa ... suelen hacerlo. Como os habréis imaginado, la sangre antes de llegar a los pulmones procede del resto del cuerpo y, evidentemente, tendrá muy poquito oxígeno porqué nuestras células ya lo han usado. Así entonces, la sangre poco oxigenada llegará impulsada por nuestro ventrículo derecho hasta los pulmones y, una vez allí, nuestra sangre se recargará de oxígeno y volverá nuevamente al corazón pero, esta vez, entrará por nuestra aurícula izquierda. Ahora, la sangre bien oxigenada, repleta de glóbulos rojos con moléculas de oxígeno, estará preparada para seguir su curso. De este modo, el fluido se desplazará desde nuestra aurícula izquierda hasta el ventrículo izquierdo y, de aquí, irá nuevamente hasta todas las células del cuerpo para que puedan respirar. No quiero entrar al detalle en este capítulo porqué dedicaremos otro especial a hablar de ello pero tenéis que saber que existen modificaciones a este sistema en distintos animales que han adaptado su sistema circulatorio y respiratorio a su medio. No obstante, como somos seres humanos, de momento, lo dejaremos aquí porqué lo más importante ya lo sabéis. ¡ Os vais a convertir en unos supercientíficos !

Sístole.

Diástole.

También me gustaría explicaros que el corazón es un órgano muy especial porqué como nunca puede parar de latir debe estar muy bien regulado. Para empezar, el corazón va realizando contracciones de forma cíclica. Existen dos elementos reguladores. El propio corazón y el Sistema Nervioso Autónoma, que, principalmente, tiene la capacidad de frenar el corazón si lo considera necesario, es decir, si nuestros latidos van demasiado acelerados. En general, cuando estamos tranquilos, nuestro corazón suele ir a unas 70 pulsaciones por minuto pero, como siempre, depende de cada persona y cada uno debe conocer cual es su ritmo cardíaco, igual que nuestra presión o los niveles de glucosa o colesterol. Es vuestra responsabilidad, no deleguéis en nadie porqué nadie os conocerá mejor que vosotros mismos. Recordadlo. Como decía, en las siguientes imágenes podéis ver un electrocardiograma y la posición aproximada de nuestro corazón. ¿Electro ... cardio ... grama? ¡¡¡ David !!! Vale, vale, perdonad. Se me escapó. Veréis, un electrocardiograma (ECG o EKG, a partir del alemán Elektrokardiogramm) es la representación gráfica de la actividad eléctrica del corazón en función del tiempo, que se obtiene, desde la superficie corporal, en el pecho, con un electrocardiógrafo en forma de cinta continua. Es el instrumento principal de la electrofisiología cardíaca y tiene una función relevante en el cribado y diagnóstico de las enfermedades cardiovasculares, alteraciones metabólicas y la predisposición a una muerte súbita cardíaca. También es útil para saber la duración del ciclo cardíaco.

Conducción eléctrica del corazón y electrocardiograma.

Corazón humano y su ubicación aproximada en el tórax.

Para que nuestro corazón pueda sincronizarse tan bien necesita lo que llamamos el nódulo sinusal, imprescindible para el sistema de conducción eléctrica del corazón. Os explico, el impulso cardíaco se origina espontáneamente en el nódulo sinusal, también llamado Sinoauricular (S.A.), de Keith y Flack o Marcapasos del Corazón, ubicado en la parte posterosuperior de la aurícula derecha, en la entrada de la vena cava superior. Este nódulo tiene forma ovalada y es el más grande de los marcapasos cardíacos. Desde el nódulo sinusal, el impulso eléctrico se desplaza, diseminándose por las aurículas a través de las vías internodales, produciendo la despolarización auricular y su consecuente contracción.​ En adultos sanos, el nodo sinusal descarga a una velocidad de 60 impulsos por minuto, definiendo así el ritmo sinusal normal, que se traduce en contracciones por minuto. La onda eléctrica llega luego al nódulo auriculoventricular (AV) o de Aschoff-Tawara, una estructura ovalada, un 40 % del tamaño del nódulo sinusal, ubicada en el lado izquierdo de la aurícula derecha. Aquí, la onda eléctrica sufre una pausa de aproximadamente 0,1 segundo. El impulso cardíaco se disemina luego a través de un haz de fibras que es un puente entre el nódulo auriculoventricular y las ramas ventriculares, llamado haz de His. , desde donde el impulso eléctrico es distribuido a los ventrículos mediante una red de fibras que ocasionan la contracción ventricular llamadas fibras de Purkinje, desencadenando la contracción ventricular. Quizá ahora aun no lo comprendáis pero recordad, para más adelante, que en la mayor parte de los casos, las células que pertenecen al sistema de conducción del corazón están irrigadas por ramas de la arteria coronaria derecha, por lo que un trombo en esta arteria tiene un efecto negativo inmediato sobre la actividad cardíaca.

Imagen esquemática del corazón mostrando las arterias coronarias y sus principales ramas.

De todo esto que os acabo de explicar, me gustaría que recordarais lo siguiente. En el corazón existe una región, que no dejan de ser otro conjunto de células, en este caso llamada nódulo sinuauricular o sinusal, que, casi ellas solitas, son capaces de controlar al corazón. Estas células tienen una auto-excitación porque tienen un tipo de canales que les permite sacar iones sin ningún tipo de impulso específico. ¿Cómo pueden hacerlo? Pues gracias a que el tejido muscular, estriado en este caso, puede realizar una sinapsis eléctrica, NO química, entre las aurículas y es como si existiera un auténtico circuito eléctrico dónde, al generarse el estímulo, podrá propagarse a través de todas las células auriculares. Poco después, gracias a este proceso, tiene lugar la contracción de las aurículas. Ahora habrá una pérdida del estímulo y el potencial de acción será más lento en el nódulo auriculo-ventricular, segunda zona del corazón con características específicas de excitación. Aquí la señal se retardará. ¿Pero, qué sentido tiene que la señal se atrase? Pues sencillo. Si existiera un latido simultaneo de las aurículas y ventrículos, sería imposible vaciar las aurículas al mismo tiempo que se llenan los ventrículos. Por lo tanto, primero se vacía la aurícula que impulsará la sangre, mientras los ventrículos aun están en fase de reposo. Ahora será cuando el nódulo auriculo-ventricular permite seguir el potencial que se distribuirá dando lugar al latido de los ventrículos.

Animación que representa el latido de un corazón humano abierto.

Flujo vascular a través de las cámaras cardíacas.

En cuanto a pequeños elementos reguladores del corazón y de su caudal, tened en cuenta, por ejemplo, que las aurículas pueden abrirse más o menos y dejar pasar un volumen superior o inferior de sangre al ventrículo según le convenga al cuerpo. No es lo mismo si estamos en reposo que si estamos en pleno ejercicio. Como os podéis imaginar, el corazón y su marcapasos se adaptan a cada situación. Además, los niveles de oxigeno (O2) y de dióxido de carbono (CO2) del tejido intersticial, espacio entre las células, pueden variar ligéramente porqué existen micro ambientes en distintos puntos del corazón. Finalmente, recordad que distintas sustancias ricas en iones Calcio (Ca2+) suelen ser vasoconstrictoras, mientras que las sustancias ricas en iones Sodio (Na), Potasio (K) o Magnesio (Mg) suelen ser vasodilatadoras a nivel local. En cuanto al control nervioso, como comentamos en el capítulo anterior sobre fisiología humana, sabéis que la detección de los cambios del sistema cardiovascular están controlados gracias a los baroreceptores (BReceptors), extremadamente precisos, porqué la presión es una de las variables fundamentales del control del cuerpo. Los baroreceptores se dividen en dos grandes grupos. Los baroreceptores aorticos y los varoreceptores carotidos. A nivel de control central, el primer nivel de regulación está en el bulbo en el que encontramos un centro vasomotor con actividad vasocontrictora y vasodilatadora, responsables de la dilatación de los vasos, y un centro cardiovascular con actividad cardioaceleradora y cardioinhibidora. El segundo nivel de control estría en el hipotálamo, centro principal del control del Sistema Nervioso Autónomo (SNA).

ENo os olvidéis que el corazón también puede estar regulado, en parte, por algunas hormonas. Por ejemplo, la Adrenalina o la Noradrenalina pudeden provocar vasoconstricción y aumentar rápidamente el ritmo cardíaco. Otra hormona, la Histamina, provoca vasodilatación. La Renina y la Angiotensina provocan vasoconstricción y, finalmente, la Hormona Antidiurética o Vasopresina (ADH), que es exactamente la mismo hormona pero con dos nombres debido a que tiene también dos funciones muy diferenciadas. Por un lado, la hormona ADH evita la excreción de orina y facilita la absorción de agua de los túbulos del riñón para, por ejemplo, recuperar volumen de sangre y mantener la presión. Además, la hormona ADH también provoca vasocontricción. Pero, todo esto, forma parte del siguiente capítulo, no os preocupéis. Más adelante aprenderemos exactamente qué son, qué hacen y para qué sirven las hormonas. ¡¡¡Son alucinantes !!! Un abrazo chicos, chicas, papis, mamis, titos, titas, abuelos y abuelas que nos seguís cada semana para ayudar a hacer los deberes a vuestros hijos. Sois un ejemplo para todos los padres o las familias que crean en que parte de la educación también es responsabilidad nuestra. No solo del profesor. Juntos, seguro que conseguimos que mejoren en sus estudios, presentes y futuros. Como dije, buenas noches a todos. ¡ A descansar !

Bueno, creo que por hoy ya es muchísimo. Gracias por leer estos capítulos y seguir aprendiendo. No os perdáis el cuarto capitulo sobre fisiología animal donde hablaremos sobre nuestro sistema respiratorio, digestivo y excretor. ¡¡¡ Ahora que ya sabemos muchísimo sobre nuestro cuerpo, podemos empezar a entender la razón de alimentarnos o respirar. Además, aprenderemos que le sucede a un alimento desde que lo ingerimos hasta que llega a formar parte de nuestro cuerpo. Os esperamos en la cuarta parte del noveno capitulo llamado, ¿QUÉ ES UN GEN? | FISIOLOGÍA ANIMAL | PARTE 4. Deseamos que os haya gustado y no olvidéis preguntar todas vuestras dudas en nuestro Facebook. Allí́ estaremos para responder. Muchas gracias a todos.

Dr David Gallardo Garcia - Escritor

Nacido en 1981 en Castellar del Vallès, España. Forma parte de la segunda promoción de licenciados en Biotecnología de la UAB. Dr. en Producción Animal, realizó su trabajo de investigador en el campo de la mejora genética animal.

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