El corazón de los cocodrilos y el foramen de Panizza
El corazón de los cocodrilos presenta unas características únicas entre los reptiles
En muchos aspectos, el corazón de los cocodrilos y caimanes es bastante parecido al de los demás reptiles, —descripción de la clase reptiles—, entre ellos, al de los varanos. En todas las especies de vertebrados existe una relación entre la morfología del corazón y el medio en que vive el animal. El cono arterial (bulbus cordis) da origen a las bases de los troncos de las tres arterias que salen del corazón: la pulmonar y los troncos aórticos izquierdo y derecho.
Una válvula semilunar unidireccional situada en la base de cada tronco permite que la sangre entre en el cono; pero impide el flujo retrógrado hacia el ventrículo. El seno venoso está reducido; pero sigue actuando como cámara receptora del retorno de sangre sistémica. La aurícula está totalmente dividida en dos cámaras: una izquierda y otra derecha, y el seno venoso abre en la aurícula derecha.
En los adultos, la vena pulmonar llega hasta la aurícula izquierda, cosa que no sucede durante el desarrollo embrionario, ya que inicialmente poseen dos venas pulmonares, una desde cada pulmón, unidas por un tramo común: la vena pulmonar, que desemboca en el seno venoso. No obstante, cuando el desarrollo está más avanzado, esta parte del seno venoso, junto con la vena pulmonar asociada a ella, termina incorporándose a la aurícula izquierda en desarrollo.
Sin embargo, por otros detalles anatómicos, el corazón de los cocodrilos es bastante diferente al del resto de sus parientes. El ventrículo está dividido en una cámara izquierda y otra derecha debido a la presencia de un tabique interventricular completo.
Del ventrículo derecho salen el tronco pulmonar y el arco aórtico izquierdo, y del ventrículo izquierdo sale el tronco aórtico derecho. Un poco antes de salir del ventrículo, los arcos aórticos izquierdo y derecho están conectados por medio de un estrecho canal denominado foramen de Panizza.
Funcionamiento del corazón de los cocodrilos, mediado por el foramen de Panizza, y su riego sanguíneo según si están en tierra o bajo el agua
Cuando un cocodrilo está respirando normalmente, la aurícula derecha e izquierda se llenan con sangre sistémica desoxigenada y con sangre pulmonar oxigenada. Al producirse la contracción de las aurículas, la sangre se envía hacia los ventrículos correspondientes y, cuando se contraen los ventrículos, la sangre entra en los vasos que ofrecen menos resistencia al flujo.
La sangre oxigenada entra en el inicio del arco aórtico derecho; pero a causa de su elevada presión, también entra en el arco aórtico izquierdo a través del foramen de Panizza. La elevada presión de la sangre que hay en el interior del arco aórtico izquierdo hace las válvulas semilunares que hay en su base se mantengan cerradas, de manera que la única ruta posible de salida del ventrículo derecho es la pulmonar. Como consecuencia, por los dos arcos aórticos sale sangre oxigenada hacia los tejidos sistémicos, y por la arteria pulmonar circula sangre desoxigenada hacia los pulmones.
Cuando un cocodrilo está bajo el agua, cambia este modelo de circulación cardíaca de la sangre y se produce a través de un «cruce». Aumenta la resistencia para que se produzca el flujo por el circuito pulmonar debido a la vasoconstricción de los vasos que se dirigen hacia los pulmones y al cierre parcial de un esfínter que hay en la base de la arteria pulmonar.
Finalmente, un par de válvulas dentadas de tejido conjuntivo cierran la salida pulmonar. Por ello, la presión sistólica en el ventrículo derecho se incrementa significativamente; pero no en el izquierdo; la cual iguala o incluso supera a la presión que hay en el arco aórtico izquierdo.
La sangre del ventrículo derecho tiene ahora una inclinación a salir por el arco aórtico izquierdo y no por el circuito pulmonar, que ofrece una elevada resistencia al flujo de la sangre. El desvío de la sangre del ventrículo derecho, la cual debería viajar hacia los pulmones, como cuando el animal está respirando normalmente, se dirige en realidad hacia el arco aórtico izquierdo, se une a la circulación sistémica y se salta el paso por los pulmones. Este «salto» de los pulmones conlleva una ventaja fisiológica: un aumento de la eficacia del riego sanguíneo cuando no hay aire disponible.
La apnea respiratoria en reptiles
La apnea no sólo se produce cuando el animal bucea; sino que la mayoría de los reptiles pueden permanecer en reposo sobre tierra firme sin tener que respirar.
Si la apnea se prolonga, el oxígeno del interior de los pulmones empieza a escasear y disminuye el riego sanguíneo dentro de éste hasta que el animal vuelva a respirar. Así, en los reptiles que sólo ventilan sus pulmones de una manera intermitente, el «cruce» cardíaco permite que la sangre vaya solamente hacia los pulmones cuando el animal está respirando.
En los reptiles de zonas cálidas o desérticas, este «cruce» cardiaco quizás también desvíe la sangre durante los periodos de hibernación o de estivación, durante los cuales las necesidades metabólicas se ven reducidas, el ritmo de la respiración disminuye y, entonces, un nivel elevado de riego sanguíneo de los pulmones no supondría ninguna ventaja fisiológica.
Traducción y adaptación de la obra VERTEBRATES: Comparative anatomy, function and evolution. Autor: Kenneth V. Kardong.
