Ejercicios: El aparato circulatorio

Nombrá los tres componentes de la sangre que cumplen funciones de transporte, defensa y coagulación, e indicá qué hace cada uno de ellos.

Observá la imagen del corazón en sección. Indicá qué números señalan las dos aurículas y cuáles señalan los dos ventrículos, y explicá una diferencia entre las paredes de unos y otros.

Completá la frase con los términos correctos: «Las $\dots$ llevan la sangre desde el corazón hacia los órganos, las $\dots$ la devuelven desde los órganos hacia el corazón y los $\dots$ son vasos muy finos donde se produce el intercambio de sustancias con los tejidos».

Explicá qué es el plasma sanguíneo, qué aspecto presenta la sangre cuando se separan sus componentes y citá dos tipos de sustancias que viajan disueltas en él.

Nombrá las cuatro cavidades del corazón e indicá por cuál de ellas entra la sangre pobre en oxígeno procedente del cuerpo y desde cuál sale la sangre rica en oxígeno hacia todo el organismo.

Explicá qué son las plaquetas y describí, paso a paso, qué ocurre cuando nos hacemos un pequeño corte en la piel hasta que deja de sangrar.

Indicá si estas afirmaciones son verdaderas o falsas y justificá tu respuesta: a) toda la sangre que circula por las arterias es rica en oxígeno; b) los capilares conectan las arterias con las venas; c) las válvulas del corazón impiden que la sangre retroceda.

Explicá qué son los glóbulos blancos y razoná por qué su número en sangre aumenta cuando tenemos una infección.

Describí el recorrido completo de la sangre en los dos circuitos del aparato circulatorio: el circuito menor (o pulmonar), indicando en qué cavidad del corazón comienza, qué vaso la saca, qué le ocurre en los pulmones y por qué vaso y a qué cavidad regresa; y el circuito mayor (o general), indicando desde qué cavidad sale, por qué gran arteria, a qué partes del cuerpo lleva la sangre y por qué gran vena regresa al corazón.

En la imagen del corazón se aprecian las válvulas numeradas entre las cavidades. Explicá cuál es la función de estas válvulas y razoná qué problema tendría una persona cuya válvula situada entre la aurícula y el ventrículo izquierdos no cerrara bien.

Un chico se toma el pulso en la muñeca y cuenta $72$ latidos en un minuto; tras correr durante el recreo cuenta $115$ latidos en un minuto. Explicá por qué aumenta la frecuencia cardíaca al hacer ejercicio, relacionándolo con las necesidades de las células musculares.

Las arterias tienen paredes gruesas y elásticas, y las venas, paredes más finas. Relacioná esa diferencia con la presión a la que viaja la sangre en cada tipo de vaso y explicá qué ocurriría si una vena tuviera que soportar la presión de una arteria.

Explicá qué es la tensión arterial, qué dos valores se miden al tomarla y en qué tipo de vaso se suele medir, y razoná por qué mantenerla siempre alta acaba dañando los vasos sanguíneos.

Seguí el recorrido de una molécula de glucosa desde que se absorbe en el intestino delgado hasta que llega a una célula del muslo, indicando por qué vasos viaja, qué cavidades del corazón atraviesa y qué «desvío» obligado hace antes de alcanzar su destino.

Se dice que el corazón son en realidad «dos bombas en una». Explicá qué significa esa expresión, qué pared interna separa las dos mitades y qué problema habría si la sangre de ambos lados se mezclara.

En una donación de sangre se extraen unos $450\ \text{mL}$. Si una persona adulta tiene unos $5\ \text{L}$ de sangre, calculá qué porcentaje de su sangre dona y explicá por qué el organismo puede reponer esa cantidad en pocas semanas sin problemas.

Un paciente acude al médico y se le diagnostica hipertensión pulmonar grave (la resistencia de los vasos que van a los pulmones es anormalmente alta), mientras que la presión en el resto del cuerpo es normal. Al cabo de dos años, una ecografía revela que la pared muscular de uno de sus dos ventrículos ha duplicado su grosor para compensar este sobreesfuerzo.

1. a) Justificá razonadamente cuál de los dos ventrículos habrá aumentado de grosor.
2. b) Predecí qué consecuencias tendría para el intercambio de gases en los alvéolos y para el organismo si ese ventrículo terminase fallando por agotamiento muscular.

Un compañero de clase lee que el corazón de una persona adulta bombea unos $7500\ \text{L}$ de sangre cada día y afirma: «Eso tiene que ser un error de imprenta, es imposible, porque si solo tenemos unos $5\ \text{L}$ de sangre en el cuerpo, tendríamos que fabricar y destruir más de $7000\ \text{L}$ de sangre diarios».

1. a) Demostrá mediante un cálculo si la cifra de $7500\ \text{L/día}$ es verosímil para una persona cuyo corazón late a $75$ pulsaciones por minuto expulsando $70\ \text{mL}$ de sangre en cada latido (expresá el resultado en litros).
2. b) Refutá con argumentos biológicos la afirmación de tu compañero explicando cómo la estructura cerrada y el recorrido continuo del aparato circulatorio permiten bombear ese volumen diario con solo $5\ \text{L}$ de sangre.

Un estudiante plantea la siguiente duda en clase: «Las cavidades del corazón están continuamente llenas de sangre rica en oxígeno procedente de los pulmones. Por lo tanto, no tiene sentido que una obstrucción en las arterias coronarias provoque un infarto, ya que el músculo cardíaco podría absorber los nutrientes directamente de la sangre que bombea».

1. a) Rebatí este argumento justificando por qué las células del miocardio no pueden nutrirse directamente por difusión desde el interior de las cavidades cardíacas y dependen exclusivamente de las arterias coronarias.
2. b) Explicá el «efecto dominó» que ocurre en el resto del organismo cuando se necrosa una zona del músculo cardíaco, comparándolo con lo que ocurriría si la arteria obstruida estuviera en un brazo.

Un alumno intenta comprobar si su compañero tiene pulso colocando firmemente los dedos sobre una vena visible del dorso de la mano. Al no percibir ninguna pulsación, afirma preocupado: «No tiene pulso, así que por esta vena no está circulando la sangre».

1. a) Rebatí la conclusión del alumno explicando qué fenómeno mecánico origina exactamente la onda de pulso y por qué este pulso desaparece al atravesar los capilares y llegar a las venas, a pesar de que la sangre sigue fluyendo.
2. b) Justificá qué diferencia estructural en la capa elástica de las paredes de las arterias (en comparación con las venas) les permite soportar y amortiguar ese pulso de presión continua sin romperse.

En un centro médico se analizan los casos de tres pacientes que acuden a consulta con un síntoma idéntico: sufren una fatiga muscular extrema y se quedan sin aliento ante el menor esfuerzo físico.

• Paciente A: Glóbulos rojos y hemoglobina normales, pero su corazón bombea a la mitad de su capacidad debido a una insuficiencia cardíaca.

• Paciente B: Corazón y pulmones en perfecto estado, pero sufre anemia severa con un nivel de hemoglobina de $6,5\ \text{g/dL}$ (el valor normal es de $12\text{--}15\ \text{g/dL}$).

• Paciente C: Corazón y análisis de sangre normales, pero sufre una afección que reduce drásticamente la absorción de nutrientes en su intestino delgado.

1. a) Justificá por qué los tres pacientes presentan exactamente el mismo cansancio muscular, identificando qué proceso químico celular se está viendo limitado en las mitocondrias de sus músculos en cada caso.
2. b) Explicá por qué el organismo del paciente B intenta compensar su estado aumentando la frecuencia cardíaca y respiratoria.

Los miembros de la guardia real deben permanecer completamente firmes e inmóviles durante horas. Con frecuencia, algunos sufren mareos repentinos e incluso desmayos. En cambio, si se les permite contraer rítmicamente los gemelos elevando los talones sin desplazarse, los desmayos se evitan por completo.

1. a) Explicá cómo intervienen la gravedad, la contracción de la musculatura de las piernas y las válvulas semilunares de las venas para lograr que la sangre regrese al corazón.
2. b) Justificá por qué permanecer inmóvil de pie reduce el riego sanguíneo al cerebro provocando el desmayo, y predecí qué alteración sufrirán a largo plazo las válvulas venosas si una persona trabaja durante años muchas horas de pie quieta (aparición de várices).

En reposo, tanto una persona sedentaria como una atleta de élite necesitan que su corazón bombee exactamente el mismo volumen total de sangre por minuto: $4,8\ \text{L/min}$ ($4800\ \text{mL/min}$).

• La persona sedentaria tiene una frecuencia cardíaca en reposo de $80$ latidos/min.

• La atleta tiene una frecuencia cardíaca en reposo de $48$ latidos/min.

1. a) Calculá el volumen de sangre que expulsa el ventrículo de cada persona en un único latido (expresalo en $\text{mL}$).
2. b) A partir de tus cálculos, justificá qué cambios ha sufrido el miocardio de la atleta gracias al entrenamiento para ser más eficiente.
3. c) Predecí qué ocurrirá con la frecuencia cardíaca de cada una si empiezan a correr a una velocidad que exige un gasto cardíaco de $14\ \text{L/min}$, y razoná quién alcanzará antes su límite de fatiga.

Un coágulo que bloquea una arteria cerebral provoca un ictus (ACV), mientras que si bloquea una arteria coronaria causa un infarto de miocardio. En ambos casos, los servicios de emergencias afirman que «el tiempo es tejido» y que cada minuto de retraso empeora gravemente el pronóstico.

1. a) Explicá la secuencia de acontecimientos a nivel celular (desde la falta de oxígeno y glucosa hasta la muerte celular o necrosis) que sufren las células afectadas (neuronas o miocardiocitos) tras la obstrucción.
2. b) Justificá por qué administrar un fármaco que disuelva el coágulo en la primera hora puede llegar a recuperar por completo la función del órgano, pero ese mismo tratamiento pierde eficacia progresivamente y, pasadas varias horas, ya no puede recuperar el tejido que ha muerto.
3. c) Razoná por qué las secuelas de un ictus (como la pérdida del habla o de movilidad) suelen ser irreversibles o de muy difícil recuperación, relacionándolo con la capacidad de división y regeneración del tejido nervioso frente a otros tejidos.