1

A NUTRICIÓN NOS ANIMAIS: A DIXESTIÓN E A RESPIRACIÓN

1. ANIMALIA. A DIVERSIDADE NO REINO ANIMAL

1.1 Características dos animais

1.2 Principais grupos taxonómicos

1.2.1 Animais diblásticos

1.2.2 Animais triblásticos protóstomos

1.2.3 Animais triblásticos deutoróstomos

2. A FUNCIÓN DE NUTRICIÓN.

2.1 Aparato dixestivo

2.1.1 Fases do proceso dixestivo

2.2 Aparato respiratorio

2.2.1 Respiración celular e fisiolóxica

2.2.2 Intercambio gaseoso

2.2.3 Sistemas respiratorios

2.2.4 Fisioloxía da respiración pulmonar

2

1. ANIMALIA. A DIVERSIDADE NO REINO ANIMAL

O Reino Animal é o que presenta maior diversidade morfolóxica, e engloba dende seres microscópicos até os grandes mamíferos como ás baleas.

1.1 Características dos animais

Os animais se definen como aqueles seres vivos eucarióticos, pluricelulares, diploides (2n) e heterótrofos, con tecidos auténticos. A existencia de tecidos verdadeiros os diferenza do outro reino multicelular heterótrofo, o dos fungos, que ademais presentan paredes celulares de quitina e alimentación osmotrófica (incorporan nutrientes por absorción osmótica de substancias disoltas), por contraposición á alimentación animal que é fagotrófica (os animais inxiren seres vivos ou porcións sólidas destes). Xeralmente, os animais fórmanse pola unión de gametos. A fecundación do óvulo polo espermatozoide orixina o cigoto que, mediante un desenvolvemento embrionario, orixina o individuo adulto.

Os animais ocupan todos os medios, a auga, a terra e o mesmo medio aéreo.

1.2 Principais grupos taxonómicos

Para clasificar os animais empréganse características baseadas no seu desenvolvemento embriolóxico e na súa anatomía. Actualmente utilízanse ademais estudos xenéticos comparativos.

Os animais clasifícanse en dous grandes grupos atendendo ó número de capas embrionarias:

Diblásticos: Con desenvolvemento embrionario sinxelo formados por dúas follas de células embrionarias, chamadas: ectoderme e endoderme.

Triblásticos. Con desenvolvemento máis complexo, formados por tres follas de células embrionarias: ectoderme, endoderme e mesoderme.

3

Esta mesoderme que aparece nos triblásticos forma unha cavidade interna e pechada chamada celoma. Este é carácter que se emprega para a clasificación dos animais, a presenza ou non de celoma; así, falaremos de animais acelomados se esta cavidade non está presente, pseudocelomados se existe pero non provén da mesoderme, e celomados cando está presente.

Por último, o primeiro oco que se forma no desenvolvemento embrionario (blastoporo) pode acabar sendo a boca do animal, ou o ano, e isto define outros dous grandes grupos: os protóstomos, onde o blastoporo dará lugar á boca, e os deuteróstomos, onde acabará sendo o ano.

Por exemplo, nós, os seres humáns, somos triblásticos, celomados e deuteróstomos.

1.2.1 Animais diblásticos

Poríferos ou

esponxas Cnidarios Ctenóforos

Exemplares

Aplysina

Medusa

Ctenórofo tentaculado Coral vermello

Morfoloxía

Masas celulares con poros abertos ao exterior e ósculo. Estrutura ascon, sicon ou leucon.

Forma de pólipo ou medusa. Poden ser solitarios ou coloniais. Posúen tentáculos.

Transparentes. Forma de globo. Presentan oito láminas ao longo do seu corpo.

Estrutura interna

Atrio interior. Non existen aparatos que leven a cabo a función de nutrición.

Boca que dá paso a unha cavidade dixestiva en forma de saco. Sin aparato respiratorio, circulatorio ou excretor.

Tubo dixestivo en forma de saco con boca e ramificacións.

Células características

Coanocitos Cnidoblastos Coloblastos

4

Nutrición

Capturan o alimento por filtración da auga onde viven. Dixestión intracelular.

Capturan alimento de forma activa utilizando os tentáculos con células urticantes.

Capturan o alimento de forma activa utilizando os seus coloblastos, que atrapan as súas presas cunha substancia pegañenta.

Relación Carecen de sistema nervioso. Son sésiles.

O sistema nervioso é unha rede difusa.

O sistema nervioso é unha rede difusa.

Reprodución

Asexual, por xemación. Sexual, por gametos e desenvolvemento de larva.

Reprodución asexual por xemación cunha fase fixa chamada pólipo. Reprodución sexual por gametos producidos pola fase móbil chamada augamar. Orixinan unha larva.

Reprodución sexual. Son hermafroditas. Desenvolvemento larvario.

Hábitat Acuático Acuático Mariño

Clasificación Calcáreas, Demosponxas, Hexactinélidas

Hidrozoos, Escifozoos e Antozoos

Tentaculados e Nudicténeos

1.2.2 Animais triblásticos protóstomos

Inclúen un gran número de filos ou tipos, entre eles os platelmintos ou gusanos planos, os nematodos, anélidos, moluscos, artrópodos.

Platelmintos

Nematodos

Anélidos

Exemplares

Tenia

Ascaris

Miñoca e Poliqueto tubícola

Morfoloxía Vermes planos Vermes cilíndricos, non

segmentados. Vermes anelados

Estrutura interna

Acelomados. Con ou sen aparato dixestivo.

Carecen de sistema respiratorio, circulatorio e

excretor.

Pseudocelomados. Tubo dixestivo

completo. Falta aparato respiratorio e

circulatorio. Órganos excretores simples.

Celomados. Presentan metamería. Aparato dixestivo completo.

Respiración cutánea por branquias en vermes

tubícolas. Sistema circulatorio pechado.

Sistema de excreción con nefridios.

Nutrición Libre ou endoparásita Libre ou parasita. Cazadores, filtradores ou

ectoparásitos

Relación

Sistema nervioso formado por un par de ganglios.

Os parasitos carecen de sentidos.

Anel nervioso do que parten dous cordóns

nerviosos.

Sistema nervioso formado por dous ganglios e cadea

ganglionar ventral.

5

Reprodución Asexual por escisión.

Sexual con fecundación interna.

Sexual, con fecundación interna. Son moi prolíficos.

Sexos separados ou hermafroditas, segundo os grupos. Forman larvas no

desenvolvemento.

Hábitat Vida libre acuática. Parasitos dentro de

animais.

Case todos os hábitats posibles, con vida libre

ou parasita.

Acuático,tubícola, perforando o chan...

Clasificación Turbelarios,Trematodos e

Cestodos

Poliquetos, Oligoquetos e Hirudíneos

Os moluscos son un taxón de celomados, próximo ós anélidos, pero teñen un plano corporal peculiar: presentan unha estrutura muscular relacionada ca locomoción que chamamos pé, unha masa visceral de órganos internos e un manto, unha prega de tecido que recobre a masa visceral e segrega unha cuncha. Son un grupo de gran éxito, calculándose que hai unhas cen mil especies vivintes.

Moluscos: Gasterópodos Bivalvos Cefalópodos

Imaxes

Características

Caracois terrestres e

mariños, babosas e limacos. Ás veces presentan unha

cuncha enroscada. Unha ou duas branquias ou co manto

modificado en pulmóns.

Mexillóns, ameixas, berberechos. Todos con dúas cunchas chamadas valvas.

Branquias en forma de lámina.

Polbos, xibas, luras. Ás veces presentan cuncha,

xeralmente interna. Son os máis evolucionados. Dous

pares de branquias

Pé ancho e plano que se usa para a locomoción

Pé de tamaño reducido que se usa para

escavar na area ou no barro

Pé modificado parte forma brazos ou tentáculos e parte forma o funil polo

que expulsa auga.

Cabeza moi desenvolvida, con ollos e tentáculos sensoriais. Con rádula

Cabeza moi reducida de tamaño, sen

tentáculos. Boca con palpos e sen rádula

Cabeza moi desenvolvida. Grandes ollos. Boca con

rádula e pico de loro, rodeada dunha coroa de tentáculos con ventosa

Outro importantísimo filo de protóstomos son os Artrópodos. Os Artrópodos forman un grupo moi heteroxéneo de animais. As súas características comúns son presentar unhas patas articuladas e un corpo envolvido e protexido por un exoesqueleto que muda para crecer. O seu corpo está dividido en rexións chamadas tagmas. Son o grupo máis numeroso e diverso, con máis de un millón de especies descritas aínda que as estimacións do número real son moitos maiores. O seu deseño é relativamente simple, pero admirablemente eficaz.

Os principais grupos dos Artrópodos son Quelicerados, Crustáceos, Miriápodos e Insectos.

Quelicerados: Carecen de antenas e mandíbulas. Corpo dividido en dous tagmas, chamados cefalotórax (prosoma) e abdome (opistosoma). Posúen dous quelíceros, que son dúas uñas diante da boca (quelas), ás veces con veleno.

6

Escorpión Tarántula Ácaro Opilión

Crustáceos: Posúen un corpo dividido en cefalotórax e abdome. Presentan antenas e mandíbulas, así como maxilas, que son apéndices modificados para manipular o alimento, e patas articuladas. Case todos (agás as pulgas de praia e as cochinillas de humidade) son acuáticos e a maior parte son mariños. Respiran mediante branquias. Algúns son parasitos.

Boi Percebe Balanus Cochinilla de humidade

Miriápodos: Son os cempés (Quilópodos) e os milpés (Diplópodos), entre outros. Posúen mandíbulas e un ou dous pares de patas por segmento do corpo. Algúns cempés teñen veleno nunhas uñas que posúen na cabeza. Algúns milpés caracterízanse pola súa capacidade de enrolarse sobre si mesmos, formando unha roda, coas patas cara a dentro (formando os radios da roda).

Escutigera ( cempés)

Diplópodo (milpés)

Insectos: Son os animais terrestres máis abundantes e variados. Distribúense por todos os hábitats, baixo terra, no aire, dentro de seres vivos e mesmo en auga doce. O seu corpo divídese na cabeza, tórax e abdome. Presentan sexos separados. O desenvolvemento pode ser bastante complexo, nunha ou varias fases larvarias. Mostran un par de antenas e, xeralmente, dous pares de ás, aínda que algúns non presenten ningún. Teñen tres pares de patas (Hexápodos), aínda que algúns grupos poden presentar só dous pares.

Cabaliño do demo Saltón Cucaracha Mantis Tixereta

7

Piollo Chinche Pulgón Volvoreta oruga

Mosca Mosquito Pulga Xoaniña Formiga

1.2.3 Animais triblásticos deuteróstomos

Os grupos de deuteróstomos son todos celomados. Os grupos máis importantes son Equinodermos e Cordados.

Equinodermos

Os Equinodermos caracterízanse por ter unha simetría radial cando son adultos. Presentan cinco áreas simétricas no seu corpo. Debaixo da epiderme teñen un esqueleto formado por placas duras, ás veces con espiñas. Son todos mariños. O seu sistema circulatorio é moi rudimentario e contén como medio circulante un líquido composto principalmente por auga do mar e que utiliza para mobilizar un conxunto de pés ambulacrais que lle permiten desprazarse. Respiran intercambiando os gases coa auga do mar a través dunhas papilas dérmicas (as holoturias posúen árbores respiratorias na cloaca).

Estrela de mar Ofiuras Ourizo de mar Holoturia Lirio de mar

Cordados: Os cordados son animais que presentan notocorda nalgunha fase da súa vida. A notocorda é un cordón dorsal que serve como estrutura de soporte. Ademais posúen un tubo neural dorsal, en, polo menos, algunha parte do seu ciclo biolóxico e fendas branquiais.

É un grupo no que aparecen animais pouco evolucionados, os procordados, e outros moito máis evolucionados, os vertebrados.

8

Procordados: son organismos máis primitivos que os vertebrados, sen esqueleto, pero que presentan unha notocorda nalgunha das súas fases vitais. Os anfioxos, cefalocordados ou peixes lanceta son filtradores pisciformes, e os tunicados como a ascidia son organismos que en fase adulta perden a notocorda, pero na fase larvaria se recoñecen os caracteres que fan que se clasifiquen dentro dos cordados.

Ascidia

Peixe lanceta

Vertebrados

Os vertebrados son animais moi evolucionados. Posúen un esqueleto interno articulado, cun cranio que aloxa o encéfalo e unha columna vertebral dende a base do cranio ata a cola.

Teñen un tubo dixestivo completo e ventral. O aparato respiratorio varía dende un sistema branquial a un sistema pulmonar. Presentan sexos separados.

O subfilo Vertebrata agrupa as Clases Ciclóstomos, Condríctios, Osteíctios, Anfibios, Réptiles, Aves e Mamíferos.

Ciclóstomos: Son as lampreas e mixines. Viven en medio acuático, mariño ou dulceacuícola. Corpo alongado. Non posúen mandíbulas e a boca ten forma de embude. A temperatura do seu corpo é

variable, é dicir, son poiquilotermos. Lamprea

Condrictios

Son os tiburóns ou quenllas, as raias, as mantas e as quimeras. Son todos mariños. Posúen un esqueleto cartilaxinoso. Respiran por branquias e a temperatura do seu corpo é variable, é dicir, son poiquilotermos.

Tiburón Raia Manta

9

Osteíctios

Son os peixes óseos. Son todos acuáticos, mariños ou doceacuícolas. O seu esqueleto é óseo, e algúns grupos presentan vexiga natatoria. Ó igual que os condrictios, teñen a característica respiración branquial dos peixes e tamén son poiquilotermos.

Cabaliño de mar Congrio Albacora (tunido) Peixe das

profundidades

Anfibios

Son as ras, os sapos, píntegas, tritóns e cecilias. Teñen a pel húmida. Posúen patas para andar ou nadar (agás as cecilias). Son os primeiros vertebrados terrestres, aínda que, habitualmente, viven na auga ou preto dela. Teñen esqueleto óseo. A respiración é branquial, cutánea, bucal ou pulmonar, segundo o grupo e o seu desenvolvemento. Son poiquilotermos e necesitan estar na auga para poder reproducirse e vivir en fase larvaria (cágado).

Píntiga (Urodelo) Tritón (Urodelo) Sapo (Anuro)

Réptiles

Son os lagartos e lagartixas, os camaleóns, tartarugas, serpes, crocodilos e dinosauros. Teñen a pel seca, con escamas ou escudos dérmicos. Posúen parrulos para correr, trepar, nadar (as serpes só ten vestixios de patas). A temperatura do seu corpo é variable, é dicir, son poiquilotermos. O seu esqueleto é óseo e a respiración pulmonar.

Lagarto arnal Tartaruga Pitón Dragón de Komodo

10

Aves

Son os paxaros, as rapaces, os parrulos, as cegoñas, avestruces, etc. O seu corpo está cuberto de plumas. Posúen dúas extremidades modificadas para o voo, chamadas ás. Esqueleto osificado, pero moi lixeiro, para poder voar. A temperatura do seu corpo é constante, é dicir, son homeotermos. Son ovíparos.

.

Avestruz Aguia

(rapaces diurnas)

Bufo (rapaces

nocturnas) Cigoña

Anduriña (Orde

Paseriformes)

Mamíferos

Son os gatos, os cans, as baleas e delfíns, os coellos, os morcegos, as xirafas, as vacas, os elefantes, os cabalos, etc.; tamén os monos e nós, os humanos. O corpo está cuberto de pelo, ás veces escaso. Teñen catro extremidades, en ocasións moi modificadas, como nos delfíns e baleas. Poden correr, andar, nadar, cazar, trepar, e mesmo voar. Como as aves, son homeotermos, mantendo unha temperatura corporal constante. O seu cerebro e cerebelo están moi desenvolvidos. Case todos son vivíparos e aliméntanse de leite producido nas mamas da femia.

Ornitorrinco (Orde

Monotremas)

Canguro (Orde

Marsupiales)

Musaraña (Orde

Insectivora)

Morcego (Orde

Quiroptera)

Chimpancé (Orde Primates)

11

2. A FUNCIÓN DE NUTRICIÓN

Os animais somos heterótrofos. Iso quere dicir que precisamos inxerir materia orgánica para manter o noso medio interno, que empregamos para dúas finalidades:

Obtención de enerxía: para mover os músculos, para a síntese de moléculas, para xerar calor, para transportar moléculas...

Obtención de materia: para construír novas biomoléculas, para crecer, para reparar as estruturas existentes.

Para realizar a función de nutrición os animais necesitan a participación de varios aparatos: o dixestivo, respiratorio, circulatorio e excretor. O primeiro obtén os nutrintes, salvo o oxíxeno que é proporcionado polo respiratorio, que tamén se encarga de botar fóra o CO2; o excretor encárgase do resto dos refugallos. E o circulatorio é quen transporta nutrintes, incluídos os gases, e refugallos, dende os aparatos excretor e dixestivo ata os tecidos e viceversa.

Os animais presenten variedade de aparatos destes tipos, desde os máis simples ata os máis complexos, sempre en función dos requirimentos de tamaño e modos de vida dos organismos. A continuación faremos un repaso destes aparatos e como cambian nos distintos grupos de animais.

2.1 Aparato dixestivo No proceso de nutrición, o aparato dixestivo realiza todas as funcións encamiñadas á captura, inxestión, dixestión, absorción e expulsión dos residuos non absorbidos. Para iso, o animal conta cunha serie de órganos propios do aparato dixestivo e outros accesorios que axudan a completar a súa función. O modelo de aparato dixestivo varía segundo o tipo de animal que estudemos. Non obstante, pódense reducir a dous modelos básicos que son o de forma de saco e o de forma de tubo. En ocasións, como nas esponxas ou en animais endoparasitos (os antepasados evolutivos tivérono pero o perderon por non precisalo), pode non existir aparato dixestivo. Saco ou cavidade gastrovascular Antes do Cámbrico xa apareceron estruturas procedentes dunha invaxinación que formou unha cavidade no interior do corpo, requisito para a dixestión extracelular. De todos xeitos, é unha estrutura pouco evolucionada na que o orificio de entrada serve tamén como vía de saída. Aparecen en Cnidarios e Ctenóforos.

Poríferos Cnidarios

12

Tubo Consiste nunha estrutura máis ou menos alongada na que existe un orificio de entrada, chamado boca, e un orificio de saída, chamado ano. O alimento percorre o tubo nun único sentido, dende a boca até o ano. Poden aparecer glándulas asociadas, a misión das cales consiste en facilitar a dixestión do alimento.

2.1.1 Fases do proceso dixestivo

O aparato dixestivo debe realizar unha serie de actividades. Todas elas están encamiñadas á adquisición, procesamento e incorporación das partículas alimenticias no corpo, así como da expulsión de todo aquilo que non foi utilizado. As fases do proceso dixestivo son inxestión, dixestión, absorción e exestión.

Inxestión. A adquisición do alimento realízase por órganos especializados. A inxestión é a introdución do alimento no aparato dixestivo e realízase a través da boca. Para conseguir o alimento, existen diversos modelos de nutrición. Basicamente axústanse a dous tipos, que son a nutrición macrofáxica e a nutrición microfáxica. A macrofaxia prodúcese nos animais que realizan de forma activa a selección e a captura do alimento. É típica de depredadores e preeiros.

Para levar a cabo este tipo de alimentación necesítase algún tipo de estrutura especial, como pode ser a existencia de distintos tipos de dentes ou de pico, posuír veleno, poutas, musculatura potente, adaptación á carreira, etc.

Pico e garras fortes nas aves rapaces

A microfaxia é practicada polos animais que non seleccionan o alimento como animais filtradores, sedimentívoros ...Para este tipo de alimentación tamén se necesitan estruturas adecuadas, como pezas bucais especiais para a succión, espiritrompa de bolboretas ou redes filtradoras que tamizan o medio onde viven.

Verme con alimentación sedimentivora

Dixestión. Ao longo deste proceso transfórmase o alimento en materia que o organismo sexa capaz de absorber. A dixestión do alimento realízase por procedementos mecánicos e químicos.No curso deste proceso sepárase a materia asimilable, como glicosa, de materia non asimilable, por exemplo pelos ou uñas. O modelo máis complexo de dixestión pode atopar nos vertebrados superiores, tal é o caso da dixestión en Mamíferos.

13

Existen tres tipos de dixestión: A dixestión intracelular. Consiste en dixerir os nutrientes dentro da célula, utilizando as encimas dixestivas dos lisosomas. Este é o único sistema do que dispoñen animais pouco evolucionados para dixerir o seu alimento, como as esponxas.

A dixestión mixta. Comeza na cavidade gastrovascular, segregando encimas proteolíticas. Posteriormente, as substancias nutritivas son atrapadas polas células que revisten a cavidade, mediante vesículas de endocitose. As macromoléculas fagocitadas sofren a dixestión intracelular. As partículas non dixeridas expúlsanse a través da boca, único orificio existente. Ocorre nos cnidarios.

A dixestión extracelular. É realizada por todos os vertebrados e por algúns invertebrados. Prodúcese no exterior das células, dentro do tubo dixestivo. Este proceso supón a transformación do alimento en moléculas asimilables polo organismo; transformación que se consegue mediante unha dixestión mecánica e unha dixestión encimática. Dixestión en mamíferos: A dixestión en Mamíferos realízase en tres zonas diferenciadas do tubo dixestivo, na boca, no estómago e no intestino. Boca: na cavidade bucal o alimento transfórmase no bolo alimenticio, mediante a mastigación e a saliva. A mastigación é unha dixestión mecánica na que o alimento se reduce a fragmentos pequenos por acción dos dentes. A saliva é unha secreción das glándulas salivais. Contén encimas dixestivas que actúan sobre determinados glícidos. O alimento é mesturado coa saliva mediante os movementos da lingua. A deglutición consiste en levar o bolo alimenticio cara ao esófago.

Estómago: na dixestión gástrica o bolo alimenticio transfórmase en quimo. Os xugos gástricos están formados por mucina, ácido clorhídrico e pepsinóxeno. A mucina protexe a parede gástrica. O ácido clorhídrico evita o desenvolvemento de bacterias e actúa sobre o

14

pepsinóxeno transformándoo en pepsina, que é unha encima selectiva para as proteínas do bolo alimenticio. As proteínas son transformadas en péptidos máis pequenos. As demais moléculas orgánicas non son atacadas por ningún tipo de encima no estómago.

Intestino: No duodeno do intestino prodúcese a dixestión dos alimentos. O quimo é transformado en quilo nos espazos das peluxes intestinais, mediante os xugos intestinais, xugos pancreáticos e bile. Unha vez formado o quilo remata a dixestión e empeza a seguinte fase, a absorción.

Absorción: Nesta fase, as moléculas dixeridas atravesan a parede do tubo dixestivo e incorpóranse ao metabolismo do animal. A absorción prodúcese no intestino. Para favorecer a maior absorción posible os animais posúen distintos tipos de estruturas que aumentan a superficie do intestino. Os vertebrados teñen un sistema máis complexo, utilizando vías de distribución distintas para os diferentes tipos de nutrientes. As adaptacións máis características son: Aumento da lonxitude do intestino: os animais herbívoros posúen un intestino moito máis longo que o intestino de carnívoros, debido a que a alimentación de herbívoros é enerxeticamente máis pobre. Por iso, necesita maior superficie de absorción.

Existencia de dobras e microvilosidades: As dobras son repregamentos da parede do intestino. As microvilosidades son repregamentos da membrana plasmática das células epiteliais do intestino. Ambas as dúas estruturas aumentan a superficie de absorción.

O paso das moléculas ao interior celular realízase mediante difusión dos nutrientes sen gasto de enerxía ou mediante un transporte activo, con gasto enerxético.

15

Tipo de transporte Necesidade de

transportador de membrana

Gasto de enerxía

Tipos de moléculas

Difusión simple Non Non Fosfolípidos, ácidos graxos,

colesterol, glicerina

Difusión facilitada Si Non Frutosa, pentosas...

Transporte activo Si Si Glicosa, galactosa, aminoácidos, bases nitroxenadas, ións

Nos vertebrados, a maior parte dos compoñentes absorbidos pasa ao sangue, por un circuíto que conecta o rego intestinal co fígado. O circuíto sanguíneo chámase sistema portahepático.

Non obstante, os lípidos viaxan polo sistema linfático para non obstruír os vasos sanguíneos.

Isto é debido a que os lípidos son apolares e non se mesturan coa auga do plasma sanguíneo.

As moléculas orgánicas son absorbidas no tramo inicial do intestino. A auga, os sales minerais e as vitaminas producidas pola flora intestinal son absorbidas nos tramos posteriores do intestino, principalmente no intestino groso. Neste tramo intestinal, a pasta semilíquida que circula polo tubo dixestivo transfórmase nas feces fecais, reducindo notablemente a cantidade de auga.

Exestión: Consiste na expulsión das substancias que o organismo non absorbeu. Esta expulsión prodúcese por:

Defecación: expulsión de feces compactas que se eliminan a través do ano e que conteñen pouca cantidade de auga. Un exemplo son os excrementos de mamíferos.

Excremento de raposo

Dexección: expulsión de feces líquidas, producidas no intestino groso, a través de a cloaca. Un exemplo son as dexeccións das aves.

Fígado

16

Regurxitación: as aves rapaces adoitan tragar as súas presas enteiras, con pelos, ósos, uñas. Son estruturas que non poden dixerir, e polo tanto, tampouco absorber. Estas estruturas poden producir escoriacións no tubo dixestivo. As rapazas, habitualmente as nocturnas, expulsan estas estruturas inservibles a través da súa boca expulsando egagrópilas.

Egagrópila

2.2 Aparato respiratorio

Os animais necesitamos enerxía para poder realizar todas as nosas actividades. Esta enerxía obtémola a partir da oxidación de moléculas orgánicas na respiración celular. Este proceso realízase nas mitocondrias das nosas células e necesita osíxeno para levarse a cabo. Á vez, despréndese dióxido de carbono pola oxidación desas moléculas orgánicas. Estes dous gases intercambiámolos co medio que nos rodea. 2.2.1 Respiración celular e fixiolóxica Empregamos a palabra respiración para designar fenómenos interconectados pero diferentes. Respirar é introducir gases do exterior no corpo, intercambiar estes gases cos refugallos nos pulmóns, e tamén empregar o oxíxeno no metabolismo celular.

Respiración fisiolóxica: que consiste en captar osíxeno do exterior e expulsar dióxido de carbono.

Intercambio de gases: o osíxeno captado do exterior difunde no líquido interno que baña as células do animal e o dióxido de carbono sae ao medio externo.

Respiración celular ou mitocondrial: oxidación de materia orgánica utilizando osíxeno e liberando dióxido de carbono. 2.2.2 Intercambio gaseoso Para realizar o intercambio gasoso é necesario que a estrutura implicada cumpra as seguintes condicións: As paredes do órgano onde se produce o intercambio de gases deben ser delgadas.

A superficie debe estar húmida, xa que a auga facilita a difusión.

A zona adxacente debe estar moi irrigada, é dicir, con moito líquido do medio interno do animal, de forma que os gases poidan ser captados ou expulsados rapidamente.

mitocondria

17

2.2.3 Sistemas respiratorios

Nos animais danse distintos sistemas de respiración. Estes sistemas presentan distintos graos de complexidade, dependendo do tipo de animal, das súas necesidades enerxéticas e do medio no que vive.

Os animais diblásticos, como as esponxas, ou as augamares, non desenvolven estrutura respiratoria ningunha, debido a que son animais sinxelos, que realizan o intercambio de gases de todas as súas células co medio acuático que as rodea.

En animais triblásticos aumenta o número de capas celulares e aumentan os problemas para realizar o intercambio de gases con todas as células do corpo. Non obstante, a maioría dos vermes planos son capaces de efectuar o intercambio de gases sen necesidade dun sistema específico de respiración, debido ao escaso número de células que compoñen o seu corpo.

A maior parte dos animais están constituídos por un número tan elevado de células que resulta imposible que todas elas poidan realizar o intercambio gasoso co medio que os rodea. Por iso, é necesaria a presenza dun sistema respiratorio que capture o osíxeno suficiente para todas as células do corpo, recolla o dióxido de carbono liberado e se expulse fóra do animal. Os tipos de sistemas respiratorios que podemos atopar entre os distintos animais son a respiración cutánea, branquial, traqueal e pulmonar. Respiración cutánea

A estrutura respiratoria é o tegumento corporal. A pel é a encargada de realizar o intercambio gasoso. Para iso, a pel debe ser moi fina, estar húmida e moi irrigada polo medio interno do animal.

Atopamos este sistema respiratorio en animais como os anélidos, algúns moluscos, e anfibios; mesmo, en certos equinodermos. En moluscos e anfibios é necesario complementar a súa función con outros sistemas respiratorios.

Respiración branquial

As estruturas respiratorias son as branquias, en forma de repregamentos tegumentarios ou estruturas moi finas que están moi irrigadas e envolvidas por auga. Poden ser branquias externas, pouco evolucionadas, ou internas, máis evolucionadas, xa que ao atoparse no interior están máis protexidas. Non obstante, necesitan un mecanismo para producir movemento na auga que as baña.

As branquias aparecen en moitos animais de vida acuática, como anélidos, moluscos, crustáceos, peixes e anfibios. Ademais atópanse en crustáceos terrestres, como as cochinillas de humidade e as pulgas de praia. Os peixes suxeitan e estenden as branquias mediante arcos branquiais. En quenllas e raias aparecen cinco arcos (seis

18

nos menos evolucionados) e catro arcos nos peixes óseos. Unha estrutura ósea chamada opérculo, protexe estes arcos branquiais. A auga circula dende a boca ás fendas branquiais .

Respiración traqueal

Os insectos, miriápodos e, en menor medida, nos arácnidos con estruturas semellantes denominadas pulmóns en libro, utilizan un sistema de tubos, chamados traqueas, que conectan as células de todo o corpo co ar do exterior do animal. Este sistema respiratorio prescinde do sistema circulatorio para transportar o osíxeno ás células.

Estes animais teñen un sistema circulatorio aberto, no que o sangue (hemolinfa) circula demasiado lento para achegar o suficiente osíxeno como para elaborar respostas e movementos tan rápidos como os producidos por estes seres.

Os tubos ábrense ao exterior a través duns orificios que se poden pechar mediante espiráculos. Respiración pulmonar Os pulmóns son as estruturas respiratorias, que conectan co exterior mediante unha serie de tubos. Son repregamentos que se desenvolven nos vertebrados terrestres a partir do tubo dixestivo. Existen dous tipos de pulmóns; o pulmón sacular (con forma de bolsa ou saco), presente en anfibios, réptiles e mamíferos, e os das aves, con forma máis tubular, e que conectan cuns sacos aéreos que se estenden por outras zonas do corpo e que se enchen de aire, diminuíndo a densidade do animal e proporcionando unha reserva de aire.

En anfibios, o interior é case liso, sen repregamentos, polo que a superficie de intercambio gasoso é demasiado reducida. Isto implica a necesidade doutros sistemas respiratorios para satisfacer as necesidades de osíxeno destes animais. A respiración cutánea e o intercambio de gases a nivel bucofarínxeo nas ras constitúe unha achega de osíxeno vital, pois o intercambio pulmonar é insuficiente. A respiración pulmonar só se desenvolve nalgúns adultos, posto que en forma de cágado, a respiración é branquial. Este sistema pode perdurar, mesmo, en adultos como sucede nas cecilias e tritóns.

19

En réptiles, os pulmóns presentan repregamentos, co que a superficie de intercambio de gases aumenta respecto aos anfibios. As serpes posúen un único pulmón desenvolvido, para evitar excesiva compresión nun corpo tan estreito. As tartarugas acuáticas manifestan zonas de intercambio de gases coa auga na zona rectal, no tubo dixestivo. Ademais, posúen modificacións no seu sistema circulatorio, que lles permiten aguantar moito tempo baixo a auga sen necesidade de capturar osíxeno da superficie.

En aves, os pulmóns reciben o aire do exterior mediante uns tubos ramificados. Ademais, os pulmóns reciben a achega de osíxeno dos sacos aéreos, que foron enchidos de aire cando o animal inspirou. Este tipo de respiración é moi eficaz xa que o animal, ao coller o aire, enche os pulmóns e os sacos aéreos. Os pulmóns pódense baleirar na seguinte espiración e volver encherse co aire dos sacos sen necesidade de usar para respirar os músculos do voo, que son os mesmos que serven para inspirar. Ademais, o animal reduce a súa densidade ao encher o seu interior de aire e pesa menos. Hai que ter en conta que os sacos aéreos, dependendo das especies, se introducen mesmo nos ósos.

En mamíferos, os pulmóns mostran grande desenvolvemento da súa superficie interna. Unha serie de tubos ramificados transporta o aire aos sacos alveolares, compostos por pequenas cámaras, chamadas alvéolos, que son os lugares onde se produce o intercambio gasoso co sangue. O aparato respiratorio nos seres humanos comeza nas fosas nasais. Nelas alóxase a pituitaria vermella, moi irrigada, que quenta o aire e o humedece. O aire humedecido e limpo pasa pola farinxe, que é unha zona compartida co aparato dixestivo. Nesta zona atópanse as amígdalas, que son ganglios linfáticos con función defensiva, captando microorganismos para poñer en marcha unha resposta inmune (defensiva) se fose necesario. O aire entra na larinxe a través da glote. A epiglote é a estrutura que tapa a glote, coa finalidade de que non entre o alimento cara ao aparato respiratorio. Na larinxe aparecen as cordas vocais, que son repregamentos conxuntivos que vibran, emitindo un ton.

Pulmóns

Sacos aéreos

20

O seguinte tramo é a traquea, que é un tubo longo, duns 12 cm, e ancho, duns 2 cm. A traquea debe permanecer aberta para asegurar o paso do aire. Para iso, unhas cartilaxes semicirculares danlle a resistencia suficiente como para evitar o seu peche, debido á presión que exercen os tecidos adxacentes. A traquea está bañada por unha capa mucosa que capta partículas de po e tapizada por un epitelio ciliado que mobiliza esta mucosidade cara á farinxe. A traquea divídese en bronquios. Son dous tubos que envían o aire aos pulmóns. Están reforzados por cartilaxes circulares. Os bronquios, xa dentro dos pulmóns, ramifícanse en bronquíolos.

Os pulmóns son estruturas esponxosas, de cor rosada. O pulmón dereito está constituído por tres lóbulos pulmonares. O pulmón esquerdo é máis estreito e ten dous lóbulos. Por iso, o bronquio dereito ramifícase en tres bronquíolos primarios e o bronquio esquerdo ramifícase en dous bronquíolos primarios. Os bronquíolos primarios, á súa vez, ramifican en tubos secundarios e terciarios, que dirixen o aire cara aos sacos alveolares, compostos de alvéolos, que son as zonas onde se produce o intercambio gasoso con sangue; os glóbulos vermellos están cheos dunha proteína con ferro, a hemoglobina, capaz de unir tanto oxíxeno como dióxido de carbono en función da presión parcial de cada un dos gases.

2.2.4 Fisioloxía da respiración pulmonar A ventilación pulmonar, ou respiración fisiolóxica, prodúcese por dous movementos, chamados inspiración e expiración. A inspiración consiste na entrada de aire nos pulmóns. A expiración é a expulsión do aire ao exterior. A respiración pode ser relaxada ou forzada.

- A respiración relaxada realízase cando o individuo leva a cabo actividades de pouco gasto enerxético ou en repouso. O diafragma contráese, baixando cara ao abdome. Aumenta o volume da cavidade torácica, co que os pulmóns se expanden e

Larinxe

21

succionan aire do exterior. Neste momento xa se produciu a inspiración.

Cando o diafragma se relaxa, os pulmóns son premidos e expulsan o aire que conteñen, dende abaixo. Entón prodúcese a expiración.

- A respiración forzada realízase cando o individuo leva a cabo unha actividade enerxética forte. Os músculos torácicos elevan as costelas cara a diante. Con iso, aumenta o volume da cavidade torácica moito máis que na respiración relaxada. Prodúcese a inspiración.

A expiración pode consistir, simplemente en relaxar os músculos intercostais, co que o peso das costelas baleira os pulmóns. Pode axudar a presión de músculos torácicos internos que premen as costelas cara aos pulmóns e a forza dos músculos abdominais, que premen o abdome cara a dentro, co que os pulmóns se baleiran dende abaixo. Esta expiración realízase ao inflar un globo ou tocar a trompeta.

O control da respiración efectúase no bulbo raquídeo, activando ou relaxando os músculos que interveñen na respiración. A variación de concentracións de osíxeno e dióxido de carbono no sangue son os estímulos químicos que necesita o bulbo raquídeo para controlar a velocidade e intensidade da respiración.