Circulación en peces

¿Qué es la circulación en peces?

La circulación en peces es un sistema circulatorio cerrado semejante al de los demás vertebrados. Sin embargo, en dicho sistema, la sangre hace un solo circuito en el corazón, por esto se le conoce como sistema circulatorio cerrado simple o circulación de ciclo único.

Los humanos y los vertebrados terrestres tienen doble circulación. El lado derecho del corazón se encarga de recibir la sangre que regresa del cuerpo de forma desoxigenada. Esta sangre ingresa a la aurícula derecha, luego al ventrículo derecho y es bombeada a los pulmones para oxigenarse.

La sangre que regresa oxigenada de los pulmones ingresa al ventrículo izquierdo a través de la aurícula izquierda y luego es bombeada a lo largo de todas las ramificaciones de las arterias a través del sistema circulatorio de los tejidos. Este es un sistema circulatorio cerrado doble.

El corazón de los peces tiene una aurícula y un ventrículo, por lo tanto, la sangre desoxigenada que regresa del cuerpo ingresa a la aurícula y al ventrículo para ser bombeada a las branquias del pez, donde es oxigenada.

Es decir, la sangre oxigenada circula a través del cuerpo del pez y, finalmente, vuelve a llegar “desoxigenada” al corazón.

Morfología de la circulación en peces 

En los peces se pueden encontrar tres tipos de sistema circulatorio diferentes, que varían respecto al de los demás vertebrados en muchos aspectos. Estos tres tipos son:

• Sistema circulatorio típico de los teleósteos de respiración acuática.
• Sistema circulatorio de los teleósteos de respiración aérea.
• Sistema circulatorio de los peces pulmonados.

Los tres tipos son sistemas circulatorios cerrados simples y comparten las siguientes características.

– Corazón. Está constituido por cuatro cámaras continuas, arregladas en serie. Estas cámaras son contráctiles, a excepción del bulbo elástico en los peces teleósteos. Este tipo de corazón mantiene un flujo unidireccional de sangre a través del mismo.

– Cámaras. Las cuatro cámaras son el seno venoso, la aurícula, el ventrículo y el bulbo arterial. Todas estas se encuentran conectadas una tras la otra, como si de un circuito en serie se tratase. La sangre desoxigenada entra por el seno venoso y sale por el bulbo arterial. Esta disposición de los principales órganos del sistema circulatorio de los peces contrasta sobremanera con el sistema circulatorio de la mayor parte de los vertebrados, puesto que estos últimos tienen sus componentes ordenados en paralelo.

– Flujo. Ya que se encuentra en serie, la sangre entra en el corazón continuamente en forma “desoxigenada”, recorre las cuatro cámaras del corazón, es bombeada a las branquias, oxigenada y, posteriormente bombeada a lo largo del cuerpo.

– Branquias. En general, los peces las utilizan como una especie de “riñones” para desintoxicar el cuerpo. A través de estas excretan el dióxido de carbono y realizan la regulación iónica y ácido-base.

– Válvulas. La unidireccionalidad dentro del corazón se produce y mantiene gracias a tres válvulas. La sangre siempre ingresa por un solo lugar, atraviesa las cámaras del corazón y sale por otro lugar diferente en dirección hacia las branquias. Esas tres válvulas son la válvula en la conexión senoauricular, en la conexión auriculoventricular y a la salida del ventrículo. Todas las válvulas, excepto aquella más lejos (distal) del ventrículo, se comunican entre sí, pero una válvula cerrada a la salida del bulbo arterial mantiene una diferencia de presión entre el cono y la aorta central. Cuando aumenta la presión en el ventrículo y en el bulbo arterial y esta supera la presión de la aorta central, los pliegues de la válvula distal se abren y expulsan la sangre en la aorta. Durante la contracción, los pliegues de la válvula proximal se cierran, y evitan el reflujo de la sangre hacia el ventrículo mientras este se relaja. Esta contracción del bulbo arterial transcurre relativamente despacio. Desde el corazón hasta la aorta, cada grupo de válvulas se cierra para prevenir el reflujo de la sangre.

Tipos de sistema circulatorio en los peces

A escala evolutiva, se piensa que el sistema circulatorio de los animales vertebrados terrestres se especializó a partir de organismos con un sistema circulatorio similar al de los peces pulmonados.

Sin embargo, ninguno de los tres sistemas se considera más evolucionado que los demás. Los tres son adaptaciones exitosas para el medio ambiente en donde habitan y el estilo de vida de los organismos que los poseen.

• Sistema circulatorio típico de los peces teleósteos (de respiración netamente acuática). Los peces con respiración netamente acuática oxigenan su sangre realizando el intercambio de gases atravesando el flujo de sangre por sus branquias. La circulación respiratoria por las branquias y sistémica del cuerpo se encuentra en serie, típica de los peces. El corazón no está dividido, es decir, las cuatro cámaras que lo componen están conectadas en serie, y el marcapaso se encuentra en la primera cámara, el seno venoso. El ventrículo expulsa la sangre hacia una pequeña aorta a través del bulbo arterial. La sangre que sale desde la aorta se dirige hacia la branquia para realizar el intercambio gaseoso con el agua y ser oxigenada. Atraviesa las branquias hasta una aorta dorsal muy larga y rígida. A partir de la aorta dorsal, la sangre es dirigida a los tejidos del resto del cuerpo y una pequeña porción, que representa cerca del 7%, se dirige al corazón para realizar la circulación primaria y oxigenar los músculos del corazón. Una vez oxigenados los tejidos, la sangre vuelve al corazón para comenzar el ciclo nuevamente.
• Sistema circulatorio de los teleósteos con respiración aérea. Los peces con respiración aérea habitan en el agua, pero ascienden a la superficie para tomar burbujas de aire que complementen su aporte de oxígeno necesario. Estos peces no utilizan los filamentos branquiales para aprovechar el oxígeno del aire. En su lugar, utilizan la cavidad bucal, porciones del intestino, la vejiga natatoria o el tejido de su piel para captar el oxígeno del aire. Generalmente, en los peces que poseen respiración aérea, las branquias tienen un tamaño reducido para evitar las pérdidas de oxígeno desde la sangre hacia el agua. Estos peces han desarrollado una variedad de derivaciones circulatorias para permitir cambios en el flujo de la distribución de la sangre a las branquias y al órgano que permite la respiración aérea. En ellos, los flujos de sangre oxigenada y desoxigenada se encuentran medianamente separados. La sangre desoxigenada es conducida a través de los dos primeros arcos branquiales y por el órgano que realiza la respiración aérea. La sangre oxigenada fluye, en la mayoría de los casos, a través de los arcos branquiales posteriores hasta la aorta dorsal. El cuarto arco branquial está modificado para que las arterias aferentes y eferentes se conecten y permitan la oxigenación de la sangre. Este sistema que conecta las arterias aferentes y eferentes está especializado para permitir un intercambio de gases efectivo a través de las branquias, a pesar de que la oxigenación de la sangre ocurre en mayor grado mediante la respiración aérea.
• Sistema circulatorio de los peces pulmonados. La división del corazón más completa está en los peces pulmonados, que poseen branquias y unos “pulmones” definidos. Solo existe una especie viva en la actualidad con este tipo de sistema circulatorio: un pez africano del género Protopterus. El corazón en este tipo de peces se divide en tres cámaras, en lugar de cuatro, como los demás peces. Posee una aurícula, un ventrículo y un bulbo arterial. Este tiene un tabique parcial entre la aurícula y el ventrículo, posee pliegues en espiral en el bulbo cardiaco. Debido a estos tabiques y pliegues se mantiene una separación clara entre la sangre oxigenada y desoxigenada en el interior del corazón. Los arcos branquiales anteriores carecen de laminillas y la sangre oxigenada puede fluir desde el lado izquierdo del corazón directamente hacia los tejidos, mientras que en las laminillas presentes en los arcos branquiales posteriores existe una conexión arterial que permite derivar el flujo de la sangre. Esta conexión evita el paso de la sangre por las laminillas cuando el pez respira única y exclusivamente a través del pulmón. La sangre circula desde los arcos posteriores branquiales hacia los pulmones o penetra en la aorta dorsal a través de un ducto especializado conocido como ductus. El ductus está implicado directamente en el control del flujo sanguíneo entre la arteria pulmonar y la circulación sistémica del cuerpo del pez. La porción vasomotora y el ductus actúan de forma recíproca, es decir, que cuando uno se contrae el otro se dilata. El ductus es análogo al ductus arteriosus de los fetos de mamíferos. La ausencia de laminillas en los arcos branquiales anteriores de estos peces, le permite a la sangre fluir directamente a la circulación sistémica a través de la aorta dorsal.

Referencias

1. Kardong, K.V. Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw Hill.
2. Kent, G.C., Miller, L. Comparative anatomy of the vertebrates. Wm. C. Brown.
3. What are Fish? Recuperado de britannica.com.
4. Randall, D.J., Randall, D., Burggren, W., French, K., Eckert, R. Eckert animal physiology. Macmillan.
5. Satchell, G.H. Physiology and form of fish circulation. Cambridge University Press.