EL APARATO CIRCULATORIO - … · La pared del corazón delimita cuatro cavidades: dos aurículas...
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ELAPARATOCIRCULATORIOLos aparatos circulatorio y respiratorio está estrechamente relacionados pues deben suministrar nutrientes y oxígeno atodaslascélulasdelcuerpoyretirarlosproductosdedesechoqueéstasproducen.
FUNCIONESDELAPARATOCIRCULATORIOElaparatocirculatorio,conlasangrequecontiene,desempeñalassiguientesfunciones:• Nutritiva. Transporte de sustancias alimenticias (glucosa, aminoácidos, ácidos grasos, vitaminas, cationes, aniones,
agua)desdelaszonasdeabsorcióndelaparatodigestivoydesdelaszonasdereserva(hígado,tejidoadiposo)atodaslascélulasdeorganismo.
• Respiratoria.Transportedeoxígenodesdeelairedelospulmoneshacialostejidos,ydeCO2desdelostejidoshacialospulmones.
• Excretora. Transporte de los productos de desecho del metabolismo(urea,ácidoúrico,creatinina)hastalosriñonesparaqueseaneliminados.
• Comunicación intercelular. Transporte de los mensajeros químicos(hormonas) que coordinan y regulan las actividades fisiológicas delorganismo.
• Defensa. La sangre con los anticuerpos y las células de defensa quecontiene constituye un mecanismo esencial contra la infección, larespuestainmunitariaylainflamación.
• Homeostática.Lasangremantiene laconstanciadelmedio interno.Porejemplo,lassalesmineralesquecontiene(bicarbonatos,fosfatos)ylasproteínasactúancomotamponesquímicosquetiendenamantenerelpHenvaloresrelativamenteconstantes.
• Reguladora de la temperatura. La sangre transmite el calor generadoenel interior corporal hasta la superficie. Enconsecuencia, el centro reguladorde la temperatura (situadoenel hipotálamo)emite señalesnerviosas a los vasossanguíneosprovocandovasodilatación(yporellomayorflujodesangreenlapiel)cuandoserequiereeliminarcalor,yvasoconstricción (yporellomenor flujosanguíneoen lapiel)en lassituacionesenqueseprecisaconservarelcalorcorporal.
ORGANIZACIÓNGENERALDELAPARATOCIRCULATORIO
Elaparatocirculatorioestáformadopor:o Unabombapropulsoradelasangre:elcorazón.o Unsistemadistribuidorquellevalasangredesdeelcorazónatodos
lostejidos:lasarteriasyarteriolas.o Unsistemadeintercambio,dondesalenlassustanciasdelasangrey
pasanatodaslascélulas:loscapilares.o Un sistema de retorno que trae la sangre desde los tejidos al
corazón:venasyvénulas.Elaparatocirculatoriohumanoescerrado(la sangre circula siempre dentro de los vasos sanguíneos) y en élpuedediferenciarse:
• Circulación menor o pulmonar. Es el recorrido sanguíneo que
permitequelasangreseoxigene:o Lasangresaledelventrículoderechoporlaarteriapulmonary
ésta la lleva a los pulmones donde, a nivel de los capilarespulmonares,seproducelaoxigenación.
o La sangre retorna por las venas pulmonares a la aurículaizquierda.
• Circulaciónmayor,periféricaosistémica.Eselrecorridosanguíneoquellevaoxígenoatodoslostejidos:
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o Lasangresaledelventrículoizquierdoporlaarteriaaortaque,trasuncortotrayectoascendente,seincurvahaciaabajoyrecorretodoeltronco.Delapartesuperiordelaaortasurgenlasarteriascarótidas(quellevansangrealacabeza)ylasarteriassubclavias(quellevansangrealosbrazos).Deltroncodelaaortasurgendiferentesarteriasquellevansangrea losórganoscorporales(lahepáticaalhígado, lasmesentéricasal intestino, lasrenalesalosriñones,etc.).Finalmentelaaortasebifurcaenlasarteriasiliacasquellevanlasangrealaspiernas.
o Lasangreretornaporelsistemavenoso: lasvenassafenas (conlasangredelaspiernas)seunenparaformarlavena cava inferior que irá recibiendo la sangre de todo el tronco a través de diferentes venas (las renales, lahepática,etc.).Lasvenasyugulares(procedentesdelacabeza)ylassubclavias(quetraenlasangredelosbrazos)seunenparaformarlacavasuperior.Lacavainferiorylacavasuperiorviertenlasangreenlaaurículaderecha.
o Enestadodereposolasangreatraviesalatotalidaddelcircuitoen1minuto;ensituacionesdemáximaactividadlohacehasta6vecesporminuto.
CARACTERÍSTICASESTRUCTURALESDELOSVASOSSANGUÍNEOS
Lapareddearteriasyvenasestáformadaportrescapas:• Capainternaconstituidaporelendotelio(epiteliopavimentososimple)yunacapadeconjuntivo.• Capamediaconstituidaporuntejidomuscularliso.• Capaexternaconstituidaportejidoconjuntivofibroso.Adestacar:o Las paredes de los vasos sanguíneos están inervadas. El control nervioso de la musculatura del vaso permite su
contracciónyrelajación,regulandoeldiámetrodelvaso.o Lasparedesdelosvasossanguíneosestánvascularizadas.Lanutricióndelaparedvascularseproducededosformas
diferentes:porunlado,lacorrientesanguíneaproveedirectamentedesustanciasnutritivasydeoxígenoalascélulasmáspróximasaltorrentesanguíneoy,porelotro,laszonasprofundasysuperficialesdelosgrandesvasosrecibensunutricióndeunosvasossanguíneosespeciales,losvasavasorumquepenetranporlacapaexterna.
o Lasparedessondistensibles:cuandoaumentalapresiónsanguínea,aumentaeldiámetrodelvaso.o Lasparedesde lasarteriassonmásgruesasyresistentesporquedebensoportarmayorespresionessanguíneas;las
venastienenmayordiámetroypresentanválvulasqueimpidenelreflujo.Lacomunicaciónentrearteriolasyvénulasserealizaporlaredcapilar.Lapareddeloscapilaresestáformadasóloporunacapadeendotelio.
ELCORAZÓNSituadoenlacavidadtorácica,entrelospulmones,envueltoporelpericardio,elcorazónesunórganomuscularhuecoquesecontraerítmicamenteparapropulsarlasangre.
ESTRUCTURALapareddelcorazónestáformadaportrescapas:• Endocardio,eslacapainternayestáformadoporunendotelioyconjuntivo.• Miocardio, es el sustrato fundamental de la pared, formado por tejido muscular estriado cardiaco (y algunos
elementosconjuntivos).Estetejidoestáformadoporfibrasmuscularesramificadasyentrelazadasunasconotrasquepermitenquelosimpulsoseléctricossetransmitanentodasdirecciones.Entresuscélulasexistenunionesgap,canalesdelimitadosporproteínasqueconectandirectamenteloscitoplasmasdecélulasadyacentesypermiteneltrasiegolibredeionesymoléculasdepequeñotamañomolecularparasincronizarlacontraccióndetodaslascélulas.
• Pericardio,eslamembranaqueenvuelvealcorazón.Estáconstituidopordoscapas(visceralyparietal),delimitandoentreellaslacavidadpericárdicaquecontieneunlíquidoquepermitequeelcorazónsedesplacelibrementedurantelacontracciónylarelajación.
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Lapareddelcorazóndelimitacuatrocavidades:dosaurículas(cavidadessuperiorespequeñas)ydosventrículos(cavidadesinferioresdemayorvolumen).Elmiocardioesmuchomásgruesoenlosventrículosqueenlasaurículas,ymásgruesoenelventrículoizquierdoqueenelventrículoderecho.Laaurículaderechacomunicaconelventrículoderechoy laaurícula izquierdaconelventrículo izquierdo.En lazonadecomunicacióndeestascavidadesexistenválvulas(válvulasauriculoventriculares)denominadasmitral(laqueexisteentreAIyVI)ytricúspide(laqueexisteentreADyVD).Tambiénexistenválvulasenlabasedelaaorta(válvulaaórtica)yenelnacimientodelaarteriapulmonar(válvulapulmonar),queenconjuntoseconocencomoválvulassemilunares.Lasválvulassonplieguesendotelialesquefuncionanpasivamente:suestructurahacequecuandolasangreretrocedesecierrendeformainmediata.Lasválvulasimpidenelreflujosanguíneo.EXCITACIÓNRÍTMICAElcorazónestádotadodeunsistemaespecialpara:• Generarimpulsosrítmicosqueproduzcanperiódicamentelacontracción.• Conducirestosimpulsos.La contracción se genera en el propiomúsculo cardiaco: el corazón separadodel cuerpo, en unmedio adecuado, siguelatiendoduranteuntiempodeterminado.Elprocesoocurredelasiguienteforma:1. En el nodo sinoauricular (pequeña tira de músculo de 1cm x 3mm de la aurícula derecha) se producen impulsos
eléctricos(potencialesdeacción)deformarítmica:72impulsosporminutoenreposo.ElnodoSAeselmarcapasosdelcorazón.
2. La excitación eléctrica se transmite de célula muscular en célula muscular por toda la masa auricular. No haytransmisiónporeltabiqueauriculoventicular.
3. Elnodoauriculoventricularconduceel impulsoeléctricohasta losventrículosperodeformamuylenta.Esteretrasopermitequeprimerosecontraiganlasaurículasyposteriormentelosventrículos.
4. ElhazdeHisesunconjuntodedosramasquedesdeelnodoAVrecorretodalaparedventricular,continuándoseenlas fibras de Purkinje. El sistema permite conducir de forma rapidísima el impulso eléctrico por toda la masaventricular.
5. Laspropiascélulasmuscularesventricularestransmitenlaexcitacióneléctrica.Tiemposempleadosporelimpulsoeléctricoenrecorrerelcorazón:• DesdeelnodoSAhastalaúltimacélulaauricular:0'08segundos• EnatravesarelnodoAV:0'11segundos.
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• DesdequesaledelnodoAValaúltimacélulaventricular:0'06segundos.Frecuenciacardiaca:72contracciones/minutoenreposoyhasta170latidos/minutoduranteunejerciciomuyintenso.CICLOCARDIACOCiclo cardiaco es el periodo que va desde el final de una contracción al final de la contracción siguiente. Dado que seproducen72contracciones/minuto,elciclocardiacodura0'83segundos.Duranteelciclocardiacohaysístoleydiástoleauricular,ysístoleydiástoleventricular.Considerandoeliniciodelciclo,porejemplo,enladiástoleventricular,seproducenlossiguientesacontecimientos:• Diástoleventricular(relajaciónventricular):
o Durantelosdosprimerostercioslasangrequellegaalasaurículaspasaalosventrículos(70%).o Enelúltimotercioseproducelacontracciónauricularypasaelrestodelasangre(30%)alosventrículos.
• Sístoleventricular(contracciónventricular):o Seproduceelcierrede lasválvulasauriculoventriculares(por loquesevaacumulandosangreen lasaurículasy
aumentalapresióndentrodelasmismas)yseabrenlasválvulassemilunares.o Alacabarlasístole,lapresiónventriculardisminuyeyseabrenlasválvulasauriculoventriculares.
Enunciclocardiacolasangrepenetraenlasaurículasderechaeizquierdaprovenientedelasdosvenascavas(superioreinferior)ydelascuatropulmonares,respectivamente.Partedelasangrepasadirectamentealosventrículosrelajadosyalresto llena las aurículas. A continuación las dos aurículas se contraen al mismo tiempo vaciando su contenido en losventrículos parcialmente llenos. A continuación se produce la contracción de los ventrículos, que cierra las válvulasauriculoventricularesyabrelasválvulaspulmonaryaórtica,atravésdelascualeslasangrevaapararalaarteriapulmonarya laarteriaaorta.Duranteeste tiempo lasaurículasvuelvena llenarse.No toda la sangrequeestáenel ventrículoesexpulsada durante la sístole ventricular; hay un volumen residual que permite que el gasto cardiaco aumente cuandoaumentalafuerzadecontraccióndelmiocardio.Con un estetoscopio se oye el cierre de las válvulas y lavibración de los líquidos al chocar con ellas (ruidoscardiacos).Unelectrocardiogramaesungráficoenelqueserecogelaactividadeléctricaquegeneraelcorazónalolargodeunciclocardíaco.Enelsiguientegráficosepresentaunelectrocardiogramadeunapersonasana.• ¿Cuántoduraunciclocardíacocompleto?• ¿Cuántoduraunacontracciónauricular?• ¿Cuántoduraunacontracciónventricular?• ¿Cuántoduraunadiástole?Unasecuenciaseciclos
cardíacosdaungráficocomoelquesigue:• Usandolasduracionesdelprimergráfico,dibujaenel
papelmilimetradounasecuenciadecicloscardíacos.
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• ¿Cuántoscicloshaspodidodibujar?
GASTOCARDIACOYREGULACIÓNDELAACTIVIDADCARDIACAElgastocardiacoeselvolumendesangreexpulsadoporunventrículoduranteunminuto:5litros/minutoenreposo,25litros/minutounapersonanormalduranteelejerciciointenso,35litros/minutounatletaduranteelejercicio.Elgastocardiacodependedelafrecuenciacardiaca,delafuerzadecontraccióndelmiocardio,deltamañodelcorazón,deltamañocorporal,delaactividadcorporal,delsexo,delestrés.Duranteelembarazoaumenta.El corazónesunabombaque convierte energíaquímica (la que contienen lasmoléculas de glucosa y ácidos grasos) enenergíamecánica(propulsióndeunlíquido,lasangre).Factoresqueinfluyenymodificanlaactividaddelcorazón:• Estimulaciónnerviosasimpática:cuantomayoreslaestimulaciónnerviosasimpática,mayoreslafrecuenciacardiaca
ylafuerzadecontraccióndelmiocardio,porloqueaumentaelgastocardiaco.• Estimulaciónhormonal:cuantomayoreslasecrecióndeadrenalinaynoradrenalina,mayoreslafrecuenciacardiacay
lafuerzadecontraccióndelmiocardio,porloqueaumentaelgastocardiaco.Elmúsculocardiacosedesarrollaconelejercicio físico: lascavidadescreceny lamusculatura también.Elcorazóndeunatleta puede aumentar hasta un 25%. En los deportistas la frecuencia cardiaca en reposo puede descender a 40-50latidos/minuto,porloquehastaalcanzarmáximosde180puedendesarrollaractividadesmuyintensas.
FLUJOSANGUÍNEOYPRESIÓNARTERIALComoencualquierotrolíquidoquecirculaporconductos,elflujosanguíneoesproporcionalalavelocidaddellíquidoyaláreadelvasoporelquecircula:ø=v.πr2.Estoexplicaquelavelocidaddelasangresea800vecesmenorenloscapilaresqueenlaaorta.Presiónarterialeslapresiónqueejercelasangrecontralapareddelasarterias.Puestoqueelcorazónpropulsalasangreintermitentemente,enlaaortayenlaarteriapulmonar,lapresiónsanguíneafluctúaentreelvalorsistólicoyeldiastólico:de120mmdeHga70mmdeHgenlaaorta(de22a8mmdeHgenlapulmonar).
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Presiónsanguínea(mmdeHg) Velocidad(cm/g) Diámetro(cm) Longitud(cm)
Aorta 100 40 1,8 40Capilares 30 <0,1 0,1 0,5Cava 0–2 20 3,2 40
Silasparedesdelasarteriasfuesenrígidas,elflujosanguíneoseríaintermitenteenloscapilares.Debidoalaelasticidaddelasgrandesarterías,unapartedelafuerzadecontraccióncardiacaseempleaenpropulsarlasangreyotraendistenderlasparedes arteriales; durante la diástole, la relajación de las paredes sirve de bomba auxiliar que impulsa la sangre. Laelasticidad de las paredes arteriales hace posible que, a pesar de ser el corazón una bomba intermitente, el flujosanguíneoseacontinuo.Enloscapilareslapresiónsanguíneayanooscila.
CONTROLDERIEGOSANGUÍNEOYDELAPRESIÓNARTERIALSerealizadeformalocal(porlospropiostejidos)yporunmecanismoderegulacióngeneral.• Controllocalporlospropiostejidos.ElaumentodemetabolismodeuntejidogeneraunacaídadelapresióndeO2;la
faltadeO2provoca lavasodilatación de las arteriolasy la relajación de los esfínteres precapilares (abriéndose loscapilaresqueestabancerrados)conloqueelflujosanguíneoeneltejidoaumenta(yconelloelaportedeoxígeno).
• Control general por el centro vasomotor. El centro vasomotor (que se encuentra en la protuberancia y el bulboraquídeo) manda señales a las células musculares de todos los vasos sanguíneos; si la señal nerviosa liberanoradrenalina,lascélulasmuscularessecontraen,siliberaacetilcolinaserelajan.
Elcentrovasomotorestácontroladoporelhipotálamoylacortezacerebralyessensiblealapresiónarterial,alapresióndeoxígeno,alapresióndedióxidodecarbono,alatemperaturacorporalyadiferentessustanciasyefectospsíquicos.Enlapareddelaaorta,carótidasyotrosvasosexistenbarorreceptoresyquimiorreceptores:sonterminacionesnerviosas,sensibles a los cambios de presión arterial y de las presiones parciales de oxígeno y carbónico, que llegan al centrovasomotorytrasmiteninformacióndedichoscambios.Medianteestesistema,cuandodisminuye lapresiónarterial,aumenta lapresióndedióxidode carbono,disminuye lapresióndeoxígeno,disminuyelatemperaturainterna,aparecendeterminadassustanciasquímicas(comolasdeltabaco)oseproducenefectospsíquicoscomoelestrés,elcentrovasomotorenvíaseñalesnerviosasqueliberannoradrenalinayprovoca un aumento de la frecuencia cardiaca, un aumento de la fuerza de contracción del corazón y unavasoconstriccióngeneralizada,conloqueaumentalapresiónarterialyelgastocardiaco.Duranteunejerciciomuyintensoocurretodoestoperolavasoconstricciónesgeneralizadaexceptoenlosmúsculos(enlosqueseproducevasodilatación).Cuando aumenta la presión arterial, disminuye la presión de dióxido de carbono, aumenta la presión de oxígeno,aumenta la temperatura interna, aparecen determinadas sustancias químicas (como el alcohol) o se producenefectospsíquicoscomoelplacer,elcentrovasomotorenvíaseñalesnerviosasqueliberanacetilcolinayprovocaunadisminucióndelafrecuenciacardiacayunavasodilatacióngeneralizada,conloquedisminuyelapresiónarterialyelgastocardiaco.
DINÁMICACAPILAREl intercambio de sustancias entre la sangre y las células de todos los tejidos se realiza a través de la red capilar. Loscapilares presentan las siguientes características: longitud 0,1mm, diámetro 5-10micras, número 1200-10000millones,parednocontráctil formadaporunaúnicacapadecélulasendoteliales, sudiámetrovariapasivamenteen funciónde lapresiónarterial,ypresentanesfínterprecapilarquelespermiteestarabiertosocerrados.Encondicionesnormalespartedeloscapilaresdeuntejidoestánabiertosyparteestáncerrados.Ensituacionesdemáximaactividad,todosloscapilaresestánabiertos.Es a nivel de los capilares donde se produce el intercambio de sustancias entre la sangre y el líquido intercelular(intersticial)porelqueseencuentranrodeadastodaslascélulascorporales:• Lassustanciasliposolubles,gasesyaguaatraviesanlaparedcapilarpordifusión.• Lassustanciashidrosolublesdebajopesomolecularyaguapasanatravésdelasunionesintercelulares.• Lasmacromoléculas difícilmente pueden abandonar el torrente sanguíneo: lo hacen junto a otras sustancias por
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pinocitosisdelascélulasendoteliales.• Las células sanguíneas de la serie blanca pueden extravasarse por diapédesis entre las células endoteliales o
atravesandolascélulasendotelialesenunprocesoparecidoaunafagocitosis.El líquido intersticial o intercelular es el ambiente líquido que rodea a las células, el medio de donde obtienen lassustanciasnecesariasyviertenlosproductosdedesecho.Ellíquidointersticialprocededelplasmasanguíneofiltradoenloscapilares;retornaalasangreatravésdelosvasoslinfáticos.Seencuentra,portanto,encontinuarenovación.Elmovimientolíquidoatravésdelaparedcapilardependedelequilibrioexistenteentrevariasfuerzas:• Presióncapilar.Provocaqueelplasmasalgahaciaelexterior.Silapresiónarterialesmuyaltaseacumulalíquidoen
los espacios intercelulares de los tejidos (situaciónde edema); si la presión arterial esmuybaja el plasma tiende apermanecerenelinteriordelosvasossanguíneos(aumentandoelvolumendesangre).
• Presiónosmóticadelplasma(determinadafundamentalmenteporlaconcentracióndeproteínas).Cuantomayorseadichapresión,máslíquidosanguíneoretendráelsistemavascularensuinterior.
• Presión osmótica del líquido intersticial. Provoca que el líquido plasmático abandone los capilares y pase a losespaciosintercelulares.
Encondicionesfisiológicasnormales,alolargodelcapilarunadeestasfuerzascambiaconsiderablementedemagnitud:lapresióncapilar,queenelextremoarterialesde25mmHgyenelextremovenosoesde10mmdeHg.Estoprovocaunasalidamasivadelíquidoplasmáticoalprincipiodeloscapilares,quefluyeporlosespaciosintersticialesentrelascélulasyretornaaloscapilaresporelextremovenoso.Sinembargo,lapresiónenlosextremosvenosossólopermitequeretorneel90%dellíquidoextravasado;el10%dellíquidoextravasadopasaalsistemalinfáticoparaconstituirlalinfa.El flujo de plasma es un proceso de filtrado dado que las macromoléculas difícilmente pueden abandonar el torrentesanguíneo(sólopuedenhacerloporpinocitosisdelascélulasendoteliales).Porello,lacomposicióndellíquidointersticialesbastantesimilaraladelplasmaaunquelaconcentraciónproteicaespequeña(1-2%).Porloqueserefierealascélulas,los glóbulos blancos pueden abandonar el torrente sanguíneo por diapédesis entre las células endoteliales oatravesándolasmedianteunprocesoparecidoaunafagocitosis.
SISTEMALINFÁTICOElsistemalinfáticoestáformadoporcapilareslinfáticosciegos,esdecir,cerradosensuextremo,queseencuentranmuycercadeloscapilaressanguíneos,entrelascélulasdelostejidosyrecogenlalinfa.Estoscapilaresseunen,formandounared de conductos linfáticos que recorren todo el cuerpo y que terminan en los dos grandes conductos linfáticos quedesembocanen lasvenasyugulares.Deestamanera,elsistemalinfáticodevuelvea lasangreel líquido intersticialqueescapadeloscapilares.Lapareddelosvasoslinfáticosestáformadaporunendotelio,unacapamuscularyunacapaconjuntiva,conválvulasqueimpidenelreflujodelalinfa;lapareddeloscapilaresestáconstituidaporunendoteliosimple.Lalinfacirculamercedalascontraccionesdelosmúsculosesqueléticosquecomprimenlosvasoslinfáticos,alosmovimientosrespiratoriosdeltóraxyalapropiacapacidadcontráctildelosvasoslinfáticos.Losvasoslinfáticosatraviesanlosnódulosoganglioslinfáticos.Enelinteriordeestosgangliosexistencanalesporlosquecirculalalinfaencontactoconlascélulasdedefensaqueaquíexisten:linfocitos,macrófagosymonocitos.Esdecir,lalinfaestaimplicadaenlasfuncionesdedefensadelorganismo.Lalinfaesunlíquidotisularqueentraenlosvasoslinfáticosprocedentesdellíquidointersticialquebañaalascélulas,queasuvezseformadelplasmaquesaleporloscapilaressanguíneos.Lalinfaestáformadaporelplasmasanguíneofiltradoenloscapilares(dehechoconstituyeel10%delfiltradoplasmáticoquenoretornaalaredvascular).Contienemuypocasproteínas, presenta numerosos linfocitos, monocitos y macrófagos, la concentración de electrólitos es similar a la delplasma. Su concentración en grasas neutras (quilomicrones) cambia con la dieta y tras la comida pues la absorción degrasasenelintestinolasliberaenlosvasoslinfáticos(vasosquilíferos).