Las autopistas y la logística del cuerpo

Martín Iungman nos cuenta acerca del cuarto encuentro de “Esto que somos”, con Diego Golombek.

Diego nos anticipa que vamos a enfocarnos en dos puntos clave de nuestro cuerpo y que están íntimamente ligados: la circulación y la respiración. 

Empecemos por el primero. La circulación, la sangre, el corazón. Ningún elemento del cuerpo tuvo tanta connotación poética para el hombre como el corazón. Sentir sus latidos constantes nos dan cuenta que estamos vivos, que ocurren mil cosas dentro nuestro. Sentir sus cambios suele ser evidencia de cómo repercute lo que pensamos, sentimos o hacemos con el resto del cuerpo: correr, tener nervios, relajarse. Pero, ¿cuál es la función de todo esto?

El sistema circulatorio es, como lo indica su nombre, la principal forma de transporte en el cuerpo. Son las calles, avenidas y autopistas de una ciudad, necesarias para que todo llegue hacia donde tiene que llegar: los nutrientes, los mensajes, los desechos, los gases.

Necesitamos un sistema circulatorio porque somos grandes. Los organismos unicelulares no lo necesitan. Volviendo al ejemplo de las ciudades: un pueblo con una única casa, o incluso uno con pocas, no necesita de calles. Cuanto más grande y compleja sea la ciudad va a necesitar un sistema de transporte interno más organizado, complejo y eficiente. Lo mismo pasa con los animales. 

Nosotros tenemos un sistema circulatorio vascular doble y cerrado con una bomba: el corazón*. La sangre, el vehículo, es impulsada por esta bomba hacia canales bien grandes (arterias) por los que viaja rápidamente. Luego pasa por canales cada vez más finos (arteriolas) en donde su velocidad baja, hasta llegar a los capilares, el lugar de intercambio con las células de los tejidos. La sangre sigue avanzando; los capilares se van juntando hasta llegar a otras grandes avenidas que son las venas, para volver al corazón y ser impulsada nuevamente. 

Pero, ¿por qué la sangre baja su velocidad en los tubos más finitos? Hay una ley que dice que si el flujo (volumen de líquido que pasa por unidad de tiempo) es constante, a mayor superficie, menor velocidad. Entonces, cuando los vasos sanguíneos se dividen, aumenta la superficie total, bajando la velocidad del líquido. A su vez, para que pueda circular, se necesita presión. Pero es muy importante que esté bien regulada, ya que una alta presión que llega a los capilares, puede romperlos, impidiendo que luego llegue oxígeno a las células cercanas.

Entonces, tenemos un sistema muy complejo para transportar sangre. ¿Qué es la sangre? Principalmente agua. Simple agua. En parte por eso los exobiólogos, esos científicos que buscan vida en otros planetas, buscan tanto el agua; no nos imaginamos a la vida sin agua. Y el agua en la sangre tiene cualidades importantes como solvente, no se congela, fácil intercambio, alta capacidad calórica para que no varíe tanto la temperatura interna con los cambios externos. El resto de la sangre, que no es agua, está compuesta por células como los glóbulos rojos y blancos, gases, algunas moléculas pequeñas disueltas, sales, entre otras.

Y ahora es turno de poner el foco en la bomba. El corazón es básicamente un músculo como los demás, pero con algunas particularidades que lo hacen bastante especial. Sus células se comunican muchísimo entre sí, formando un continuo; y además, son células excitables, como las neuronas: se acortan ante cambios de voltaje. Si todas juntas se contraen, reducen su tamaño y expulsan el líquido que tiene dentro. Sin embargo, el sistema es un poco más complicado, porque no se requiere solo “expulsar” el líquido, sino “expulsarlo” por el canal correcto, y eso requiere de una coordinación mayor. A su vez hay una particularidad. A los músculos de las piernas o de la cara, una neurona les indica que se contraigan; las células del corazón lo hacen solas. A un ritmo determinado marcado por un marcapasos, que indica que todas las células se contraigan a la misma velocidad. Son estos impulsos eléctricos los que son captados en un electrocardiograma, donde se puede estudiar el correcto funcionamiento de los marcapasos. Es importante destacar que, aunque el corazón pueda contraerse autónomamente, su contracción puede ser regulada desde afuera. Así, ciertos estímulos aumentan o disminuyen la frecuencia cardíaca.

Dijimos que nuestro sistema circulatorio era “doble”. Esto significa que hay dos circuitos conectados y su unión se da en el corazón. Uno es el circuito pulmonar, que lleva a los pulmones la sangre desoxigenada, que ya pasó por las células, para liberar el dióxido de carbono y cargarse de oxígeno. Esta sangre llega al corazón y parte al otro circuito, el sistémico, que va a distribuir la sangre con oxígeno, nutrientes y otras cosas, a todas las células del cuerpo, para luego volver al corazón y reimpulsarse para ser reenviada a los pulmones. Y para que no se mezcle la sangre oxigenada y desoxigenada en el corazón, es que está separada con un tabique en dos mitades. 

Y ya que nombramos la carga de oxígeno y el circuito pulmonar, vamos al segundo sistema que nos convoca. El sistema Respiratorio. Tubos y globos. 

En primer lugar, el aire ingresa (y egresa) por la boca y la nariz que son reguladores de la temperatura y humedad, lo cual es necesario para el posterior intercambio de gases de forma óptima. Luego pasa a los tubos: tráquea y bronquios, en los que se encuentran células con “cepillitos” que generan corrientes hacia arriba moviendo las mucosidades. En ellas se atrapan diversas partículas que puedan estar en el aire inspirado. El lugar del intercambio de gases es en los alvéolos: 300 millones de globitos que si los estirás ocupan el tamaño de una cancha de tenis. Claro, mayor superficie siempre es mejor para un buen intercambio. Y todos estos alvéolos se encuentran irrigados por la sangre, con la que se intercambiarán los gases: la alta irrigación explica por qué vemos a los pulmones como algo rosado. 

Pero para facilitar el intercambio de gases, y su renovación constante, se necesita de un gran movimiento del aire. Eso que hacemos cuando respiramos. Cuando inspiramos, movemos ciertos músculos del tórax, como el diafragma o los intercostales, de manera que la caja torácica se expande, se genera presión negativa y eso permite el ingreso de aire (Diego nos recuerda que el aire siempre se mueve desde donde hay más presión hacia donde hay menos). Al relajar estos músculos se ejerce presión positiva y el aire es expulsado. Pero no todo el aire que uno inspira llega a los pulmones (volumen corriente): hay una parte que queda en las regiones superiores del sistema respiratorio y no puede realizar el intercambio (volumen muerto).

Otro elemento muy relevante, en los pulmones, es el surfactante. Se trata de una sustancia que impide que colapsen los alvéolos, uniéndolos entre sí, y manteniéndolos pegados a la membrana pleural al bajar la tensión superficial del líquido que rodea a los pulmones. 

Para cerrar, Diego nos muestra que diversas enfermedades respiratorias se pueden asociar a problemas relacionados al intercambio de gases. Por ejemplo, un enfisema reduce la superficie de intercambio de gases, o un edema afecta la distancia entre aire y sangre, o el asma, disminuye el ingreso de aire.

Martín Iungman.

* También tenemos otro sistema de transporte, con bastante menos prensa: el sistema linfático. Por este no circula sangre, sino linfa, y que cada tanto se ensancha, formando ganglios.