RESUMEN

El sistema circulatorio de los vertebrados tiene enormes variaciones  entre los diferentes grupos taxonómicos, el  estudio de los arcos aórticos permite comprender esta afirmación.  El objetivo del presente trabajo fue establecer semejanzas y diferencias entre los arcos aórticos de  Sphyrna zygaena, Paralabrax  humeralis, Bufo marinus, Callopistes flavipunctatus, Gallus gallus, Sciurus stramineus .

Se consiguieron especÍmenes frescos  y de ellos se disectaron los correspondientes arcos aórticos ,  fueron comparados y analizados en el laboratorio de Biología de la Universidad nacional de Piura.

Sphyrna zygaena, presenta cinco arcos aórticos el II, III, IV, V y VI; Paralabrax  humeralis,  sólo presenta cuatro arcos aórticos al perder el II;  Bufo marinus,  sólo tres (III, IV y VI), los arcos sistémicos forman la aorta dorsal; Callopistes flavipunctatus, igual nímero de arcos pero el sistémico derecho es más grande que el izquierdo; Gallus gallus,  el III arco origina las carótidas, el IV  origina el arco sistémico derecho y el VI origina la arteria pulmonar; y en  Sciurus stramineus  el III origina al arco sistémico derecho , el IV a la subclavia y carótida derecha y el VI al tronco pulmonar. Conforme se asciende en la escala evolutiva disminuye el número de arcos aórticos.

I.-  INTRODUCCIÓN

Los vertebrados siendo grandes y sólidos, tienen el sistema circulatorio más altamente evolucionado del reino animal. La ontogénesis y la filogenia están notablemente más relacionados en el sistema circulatorio que ningún otro. Los corazones embrionarios, arterias y venas de los vertebrados superiores se parecen mucho a los órganos correspondientes de sus ancestros. El patrón de circulación cambia en el desarrollo tanto como debió cambiar la  evolución y es interesante observar algunos cambios marcados durante el progreso, debido a que el sistema funciona continuamente  (Hildebrand ,1992)

El sistema circulatorio también presenta más  variación individual que ningún otro sistema. Ciertos canales se agrandan gradualmente o se sumergen, para convertirse en venas y arterias. En los vertebrados  primitivos de respiración branquial toda la sangre se dirige hacia arriba a ambos lados, entre hendiduras branquiales sucesivas. En las membranas de la branquia, cada arco se divide en capilares que permiten aireación de la sangre y vuelven a formar en la parte dorsal otros vasos arteriales que van a los tejidos del cuerpo y a la cabeza  en  cuadrúpedos estos arcos aórticos se encuentran solo en embriones.

Es probable que el número de arcos aórticos fuera alto y variable en los primeros vertebrados; pero con excepción de los ciclóstomos  y unos cuantos tiburones, los vertebrados tienen normalmente 5 hendiduras branquiales tan solo, más un espiráculo. En embriones de  vertebrados, suelen desarrollarse estos arcos regular delante hacia atrás. Hasta que las branquias empiezan a funcionar, los arcos de los peces son vasos continuos e interrumpidos (Romer, 1981)

A pesar de que todos los embriones de los peces tienen 6 arcos, el primer arco desaparece o se modifica casi siempre en el adulto.  Los tetrápodos adultos carecen de  arcos aórticos I y II y tienen un sistema carotídeo que lleva sangre a la cabeza (Hildebrand, op cit).

El objetivo del presente trabajo fue conocer las diferencias y semejanzas en la organización de los arcos aórticos de Sphyrna zygaena    ,Paralabrax humeralis, Bufo marinus, Callopistes flavipunctatus, Gallus gallus, Sciurus stramineus. Adiestrarse en la disección de arcos aórticos de vertebrados.

II.- MATERIAL y MÉTODOS

Material biológico

·        Sphyrna zygaena  “pez martillo”

·        Paralabrax humeralis “cabrilla”

·        Bufo marinus “sapo”

·        Callopistes flavipunctatus “falsa iguana”

·        Gallus gallus   “pollo”

·        Sciurus stramineus  “ardilla”

Material no biologico

·        Tablas de disección

·        Urnas de vidrio de 20x10cmx2.5cm de alto. 

·        Estuches de disección

·        Formaldehído al 10%

·        Cloroformo

·        Solución   NaCl al   0.6%

·        Silicona

·        Jeringas de tuberculina

·        Cámara fotográfica Zenith 110 mm

PROCEDIMIENTO

a.- Recolección de muestras:

Sphyrna zygaena y Paralabrax humeralis fueron adquiridos en el terminal pesquero de Piura;  Bufo marinus s e colecto del río Piura.

Callopistes flavipunctatus,  Gallus gallus y Sciurus stramineus  se compraron en el mercado modelo de Piura,   inmediatamente  los  especimenes se llevaron al laboratorio de Zoología de vertebrados para su respectivo análisis  y disección.

b.- Disección de las muestras:

Sobre las tablas se colocaron  Sphyrna zygaena y  Paralabrax  humeralis se realizó corte longitudinal y ventral procediendo  a  abrir las cavidades abdominales desde la cintura pélvica hasta la cintura escapular.

Se ubicó el corazón y se procedió a descarnar con ayuda de pinzas y estiletes hasta descubrir la aorta ventral   y derivados de los arcos aórticos (arterias aferentes)  las cuales se identificaron con ayuda de texto.

Bufo marinus,  a nivel de las primeras vértebras cervicales se introdujo un punzón para romper la médula espinal.

Se realizó un corte ventral de la cavidad toráxica  abdominal  hasta el nivel de la mandíbula inferior.   Al levantar la parte superior del tórax  se reconoció el corazón y se procedió a descarnar con ayuda de pinzas y estiletes hasta que se observó el nacimiento  de los arcos aórticos siguiendo  su curso hasta la primera porción de la aorta dorsal, se describieron  las arterias que nacen de ellos .

Callopistes flavipunctatus y Sciurus stramineus fueron anestesiados con cloroformo, colocándolos en tablas de disección en posición cubito dorsal,

se realizó  un corte longitudinal por el lado ventral desde la cintura pélvica hasta la región gular,   ubicando el corazón  y  procediendo a descarnar con ayuda del estilete y pinzas hasta encontrar los derivados de  los arcos aórticos los cuales se describieron.

En el caso de Gallus gallus  se dio muerte por asfixia. Se colocó sobre una tabla de disección en posición cubito dorsal, se retiraron las plumas del área a cortar , y se procedió a descarnar los músculos pectorales hasta encontrar la quilla la cual se extrajo   cuidadosamente teniendo en cuenta de no cortar las arterias principales del corazón. Se ubicó el corazón  y se observó los nacientes arcos aórticos hasta la formación de la aorta dorsal, se describieron los principales vasos que se originan a partir de los arcos aórticos.     

c.- Conservación de las  muestras:

En todos los casos los derivados de los arcos aórticos fueron fotografiados in situ y también  disectados completamente, colocados en urnas de vidrio, en el caso de Bufo marinus se utilizó solución NaCl 0.6%   para hidratar el corazón y vaso. Luego se sellaron  las urnas con silicona y cada muestra se fijó al fondo del recipiente y se le inyectó formaldehído al 10%.

Adjunto a cada urna se presentó su respectiva leyenda.

III.-RESULTADOS

En Sphyrna zygaena como representante de condrictios; se observó la aorta ventral y la presencia de 5 arcos aferentes que emergen de  ella. El  I arco ha degenerado. El II arco esta bastante desarrollado (arco hioideo), al cual le continua el III  ,IV ,V, y VI arco respectivamente  (FOTOS: 1-5).

En Paralabrax humeralis a diferencia de los condrictios ya no presenta el II arco aórtico o arco hioideo,  solo se observan 4 arterias aferentes (III, IV, V y VI arcos aórticos) . La aorta ventral ha reducido su longitud en relación a Sphyrna zygaena  (FOTOS  6 Y 7).

En Bufo marinus no se observa los arcos I, II Y V a partir de los tetrápodos se observaron grandes modificaciones.

El arco III va dar origen a la carótida que se dirige hacia la cabeza, el arco IV  se modifican en arcos sistemáticos derechos e izquierdos de los cuales emergen la subclavia derecha e izquierda  respectivamente. Los arcos sistémicos se unen por detrás de las vísceras para formar la aorta dorsal. El VI arco formará la arteria pulmocutánea. (FOTOS 7 -10)

Callopistes flavipunctatus presenta el arco sistémico derecho más desarrollado que el arco sistémico izquierdo , la aorta derecha dará origen a carótidas y subclavias derechas e izquierda. Se conserva el III, IV, VI los restantes han degenerado . El arco VI dará origen a la arteria pulmonar  (FOTOS  11-15)

 En Gallus gallus el arco III forma las carótidas internas en cada lado y  la prolongación anterior de la aorta ventral forma las carótidas externas,  el tronco braquicefálico da origen a la carótida y subclavia ,  se observa el arco sistémico derecho  muy desarrollado  el cual se origina del cuarto arco aórtico y  en el lado izquierdo la origina la primera parte de la arteria subclavia   ,  el VI arco se modifica en la arteria pulmonar.  ( FOTOS 16-18)

En Sciurus stramineus  se observa la siguiente particularidad el arco sistémico izquierdo es único  la aorta sistémica emerge del ventrículo izquierdo y se arquea fuertemente hacia la izquierda.

El cuarto arco aórtico derecho da origen a la primera parte de la arteria subclavia derecha la que a su vez origina la carótida común derecha. La arteria  subclavia y carótida izquierda emergen separadas.  El sexto arco aórtico dará origen a la arteria pulmonar (FOTOS 19 Y 20).

IV.-DISCUSIÓN

Lo observado en el condrictios, Sphyrna zygaena  , concuerda con Ziswiler, ( 1978),  donde afirma que en esta clase la aorta ventral (que corre en posición   mediana y ventral)   envía a cada arco branquial del lado derecho  e izquierdo  una arteria branquial aferente. Y   según  Hildebrand,( 1992) los peces cartilaginosos retienen el segundo arco aórtico para abastecer la hemibranquia hioidea. Por lo tanto  hay 5 (raramente más) arterias branquiales aferentes funcionales.

Los vasos branquiales del arco hioideo y mandibular  de muchos teleósteos han involucionado ( Ziswiler. , 1978) lo cual se evidenció durante  la  disección de

Paralabrax humeralis. Y según Hildebrand, (op cit) en peces óseos los arcos 3-6 abastecen característicamente a las 4 holobranquias.  Distalmente las branquiales aferentes se ramifican en varios patrones desde la aorta ventral moderadamente larga.

Los arcos I, II y V  desaparecen en anuros permaneciendo intactos únicamente los arcos III, IV y VI. Sangre de la aorta ventral fluye hacia el arco III, el cual constituye ahora la arteria carótida interna. Los arcos aórticos IV, derecho e izquierdo, constituyen las aortas sistémicas (Montagna, 1981) Los arcos sistémicos conducen sangre a la parte posterior del cuerpo  (Hildebrand,  op.cit.)

Según (Ziswiler, op.cit.)   El arco posterior 6to conduce la sangre, como arteria pulmocutánea hasta los dos órganos respiratorios más importantes, la piel y los pulmones. Lo enunciado  por los autores  concuerda  con lo encontrado durante la disección de Bufo marinus.

Los arcos aórticos I, II, V desaparecen  la mayoría de los reptiles (Montagna,, 1981)

El arco aórtico derecho en los reptiles se ha convertido en el vaso que riega la cabeza y  el  cuerpo;  de él sale la carótida primaria y la arteria subclavia  (Ziswiler,  op.cit.)

El arco derecho emerge del lado izquierdo del ventrículo y es mayor que el izquierdo (Montagna, op cit)   

Callopistes flavipunctatuns “falsa iguana” presenta el arco sistémico más desarrollado que el arco sistémico izquierdo, a diferencia de Bufo marinus  la aorta derecha dará origen a carótidas y subclavias derechas e izquierda. Con relación a Bufo marinus conserva el III, IV, VI los restantes han degenerado. 

En aves desaparecen los arcos aórticos I, II y V (Montagna, op.cit.).Las aves modifican el sistema carotídeo de manera que las carótidas internas se sustituyen por carótidas comunes en el cuello largo ( Hildebrand, op. cit.)

La raíz aórtica izquierda de los reptiles se redujo totalmente y en  cambio la raíz aórtica  derecha en aves   se convirtió en un poderoso vaso (Ziswiler, op.cit.).

Según Hildebrand (op.cit. ) las arterias braquiocefálicas características,  las cuales se ramifican del arco sistémico   dan lugar a las arterias subclavias y carótidas.

En  Gallus gallus se observa un patrón de ramificación variada .Se observa que el arco sistémico derecho es muy desarrollado, concordando con lo expuesto  por los autores.

La diferencia más notable entre el ave y el mamífero es que el arco aórtico del ave procede del IV arco aórtico derecho, mientras que el de los mamíferos  deriva del arco aórtico izquierdo ( Montagna, op. cit.) Los mamíferos conservan únicamente el arco sistémico izquierdo. El sistema carotídeo está menos modificado que en las aves (Hildebrand, op.cit.).

Los arcos aórticos de los mamíferos presentan la misma trayectoria en su desarrollo e idéntico destino que en las aves. Las carótidas y las arterias subclavias se ramifican en un esquema típico del grupo a partir del cayado aórtico tal como se observó en Sciurus stramineus  “ardilla”.

V.- CONCLUSIONES

Existen diferencias en los arcos aórticos de las especies Sphyrna zygaena, Paralabrax  humeralis, Bufo marinus, Callopistes flavipunctatus, Gallus gallus, Sciurus stramineus

Existen modificaciones en el desarrollo y  recorrido de arcos aórticos entre peces y tetrápodos analizados.

Conforme aumenta el grado evolutivo de la especie en estudio se observa que reduce el número de arcos aórticos.

Los arcos aórticos de Sciurus stramineus y Gallus gallus  presentan  idéntico destino .

En Sci0urus stramineus como especie silvestre existen diferencias particulares con respecto a las demás ramificaciones que emergen del cayado de la aorta.

VI.-REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

HILDEBRAND,M. 1992 Anatomía y Embriología de los Vertebrados. Edit.Limusa. México

MONTAGNA,W. 1981    Anatomía Comparada. 5ta Edic. Edit. Omega.España

ROMER,A.PARSONS,J.1981     Anatomía Comparada. 5ta Edic. Nueva Editorial Interamericana.S.A. México

ZISWILER,V 1978.    Zoología Especial Vertebrados Tomo I: Anamniotas. Ediciones Omega.S.A. Barcelona

ZISWILER,V 1980.    Zoología Especial Vertebrados Tomo II: Amniotas. Ediciones Omega.S.A. Barcelona

VII.- ANEXOS

AUTORES    :           García Carrillo Lorena

                    García  Castro Brenda Lissete

                                Lama  Figueroa  Pamela Denisse                                              

                                Blgo Prieto Alvarez Ricardo William

INSTITUCIÓN:         Universidad Nacional de Piura

Facultad de Ciencias

Departamento Académico de Ciencias Biológicas

PIURA-PERÚ