Intercambio de gases en animales,
respiración
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caracteres generales respiración
cutánea respiración traqueal
pulmones
en libro respiración branquial
respiración
pulmonar
Caracteres
generales
- el oxígeno es necesario para poder consumir la energía de los
alimentos
- existen dos procesos distintos aunque relacionados:
- respiración celular: proceso oxidativo que se da en el
interior de las células
- respiración externa: intercambio de oxígeno y dióxido de
carbono del animal con su medio (que es lo que se trata en lo que sigue
debajo)
- los animales unicelulares obtienen todo el oxígeno que necesitan
mediante difusión directa a través de la membrana celular
- el transporte desde los órganos de intercambio al resto de
tejidos del cuerpo se hace mediante un sistema circulatorio interno y
gracias a la presencia de moléculas como la hemoglobina
- la forma en la que un animal respira depende del medio en el que
vive, así por ejemplo el agua contiene unos 9 ml de oxígeno por litro
mientras que un litro de aire tiene 209 ml, ésto significa que los
animales deben desarrollar mecanismos eficaces para obtener ese oxígeno
dependiendo del medio
- es posible que los animales vivan cierto tiempo sin agua y sin
comida, pero no sin oxígeno; ésto se debe a que no existen órganos para
la acumulación de gas
- para todos los animales, independientemente del medio en el que
vivan se cumple que:
- el medio externo está separado del cuerpo en la región del
intercambio de gases por una fina membrana
- la membrana tiene que estar siempre húmeda debido a que los
gases la atraviesan en disolución
- los gases pasan la membrana por difusión, es decir, se
utiliza el gradiente de concentración y ésto no provoca un gasto de
energía
Tipos de respiración
- cutánea
- el intercambio de gases ocurre a través de la pared del cuerpo
- la pared del cuerpo debe estar por tanto siempre húmeda por
lo que solo la tendrán animales que puedan permitirse esta condición
- hay varios grupos de animales que tienen esta respiración
- protozoos, obtienen el oxígeno por difusión a
través de la membrana celular
- poríferos, las esponjas obtienen el oxígeno para
sus células a través de la difusión por el coanodermo
- diblásticos (Cnidarios y Ctenóforos)
- acelomados (platelmintos y otros, tenias, duelas,
planarias): es el único mecanismo de respiración que tienen y además
no poseen un sistema de transporte interno por lo que se hace por
difusión. Los animales deben ser muy pequeños para que la difusión de
los gases sea efectiva (menos de 1mm)
- pseudocelomados (nematodos y otros)
exclusivamente cutánea pero aquí ya aparece un sistema de transporte,
en este caso el fluido del pseudoceloma
- anélidos (oligoquetos como lombrices de tierra,
hirudineos como las sanguijuelas, y los poliquetos), aunque algunos
grupos también pueden presentar agallas. Aquí el fluido celomático es
el que transporta el gas
- crustáceos: algunos crustáceos pueden respirar a
través de zonas finas de la cutícula, especialmente aquellos de pequeño
tamaño. En los grandes predomina el sistema branquial
- anfibios:
- presentan estructuras específicas como el
replegamiento de la membrana para aumentar la superficie.
- En el caso de animales acuáticos son evaginaciones de
la membranas hacia el exterior mientras que en los terrestres son
invaginaciones de la membrana que ayudan a mantenerse húmeda.
- desarrollan un sistema de ventilación que mueve
continuamente el aire o agua que está en contacto con la estructura
respiratoria. Suelen ser cilios o músculos
- tienen un sistema de transporte interno para mover
los gases
- traqueal
- la tienen los artrópodos terrestres
- hay dos estructuras diferentes que llevan a cabo este tipo de
respiración
- pulmones en libro
- lo presentan arañas y escorpiones (que además tienen traqueal)
- consiste en una cámara que se abre al exterior por un
orificio. En el interior hay membrana muy replegada dispuesta
paralelamente (de ahí el nombre).
- los pliegues dividen la cámara en dos lados, el externo en
contacto en el aire y el interno en contacto con el líquido circulatorio
- branquial
- son expansiones membranosas del cuerpo en contacto con el
medio externo
- son muy comunes en animales acuáticos pero también se
encuentran en algunos grupos terrestres
- hay dos tipos de branquias
- branquias externas: en larvas de anfibios, penacho de
piel muy plegado y en contacto con el agua
- branquias internas: en peces y artrópodos
- larvas de artrópodos, muchos artrópodos terrestres
tienen larvas que viven en el agua y tienen para respirar agallas

agallas en la ninfa de Damisela, mayfly y pupa
de mosca negra
- anélidos, los poliquetos y hiruineos presentan
branquias que salen de los anillos del cuerpo (especialmente aquellos
de vida parásita de animales marinos), aunque hay otros que sólo
respiran por el tegumento. Los oligoquetos (lombrices de tierra no
tienen branquias)
agallas en un poliqueto
- moluscos, además de la respiración por el tegumento
algunos grupos tanto marinos como terrestres presentan branquias, como
los bivalvos
- crustáceos, aunque también pueden respirar por partes
finas de la cutícula ésto es solo en especies de tamaño pequeño, las
mayores desarrollan branquias que se disponen en posiciones muy
variables y que también están cubiertas de una cutícula muy fina. En el
caso de los decápodos los lados del caparazón encierran la cavidad
branquial que se abre anterior y ventralmente. Una segunda maxila
impulsa el agua sobre los filamentos branquiales al interior de la
cavidad.
en rosa las agallas dentro de la cavidad branquial de un crustáceo
- vertebrados:
- Todos los cordados poseen en algún momento de su ciclo
vital la FARINGE PERFORADA (faringotremia o hendiduras branquiales) que
surgió en los procordados como un mecanismo de alimentación por
filtración. El sistema funciona al introducir agua con partículas
alimenticias, las cuales quedan adheridas a la pared de la faringe por
secreciones mucosas, mientras que el agua vuelve a salir por las
hendiduras faríngeas. Estas invaginaciones de la faringe concuerdan con
evaginaciones del tubo digestivo de tal forma que pueden entrar en
contacto. Al pasar los protovertebrados de un sistema de vida filtrador
a otro depredador la faringe se modificó como un aparato de
alimentación muscular, a través del cual se podía bombear agua
expandiendo y contrayendo la cavidad. En los peces se ha heredado esta
faringe perforada pero ya no se utiliza para alimentarse y los tabiques
faríngeos se sitúan en las bránquias
- peces cartilaginosos: todos tienen 5 hendiduras
faríngeas y a cada lado hay un poro que es el espiráculo. En estos
animales el agua entra por la boca y sale por el espiráculo mientras
baña las branquias. El espiráculo es lateral en los tiburones y dorsal
en las rayas (en estas el agua entra también por el espiráculo). El
tabique faríngeo se llama arco branquial y posee dos hemimembranas
- peces óseos:
- están constituidas por finos filamentos cubiertos por una
delgada membrana epidérmica que está plegada repetidamente en lamelas
aplanadas y ricamente provistas de vasos sanguíneos
- las branquias están localizadas en el interior de la
cavidad faríngea y cubiertas por una placa ósea móvil que proporciona
una excelente protección y además posibilita un sistema de bombeo para
mover el agua a través de la boca y branquias hacia el exterior por el
opérculo
- el primer tabique faríngeo, el más próximo a la boca se
convierte en un opérculo que protege las branquias, tras pasar el agua
por las branquias sale por el opérculo
- el flujo de agua en los peces es unidireccional
- pulmonar
Disposición de los sacos aéreos en un ave (arriba)
y
pulmones de un amfibio (abajo)
