APARATOS RESPIRATORIOS

1.- LA RESPIRACIÓN

Los animales necesitamos energía para poder realizar todas nuestras actividades. Esta energía la obtenemos a partir de la oxidación de moléculas orgánicas en la respiración celular. Este proceso se realiza en las mitocondrias de nuestras células y necesita oxígeno para llevarse a cabo. A la vez, se desprende dióxido de carbono por la oxidación de esas moléculas orgánicas. Estos dos gases los intercambiamos con el medio que nos rodea.

El intercambio de estos gases entre el sistema circulatorio y el medio externo se produce por medio del sistema respiratorio en un proceso denominado respiración externa o fisiológica

El proceso de intercambio se produce a favor de gradiente es decir de donde está más concentrado hacia el lugar donde haya menos concentración

Para que el intercambio gaseoso sea eficaz es necesario que la superficie respiratoria cumpla las siguientes condiciones:

●Las paredes del órgano donde se produce el intercambio de gases deben ser delgadas.●La superficie debe estar húmeda, ya que el agua facilita la difusión.●La zona adyacente debe estar muy irrigada, es decir, con mucho líquido del medio interno del animal, de forma que los gases puedan ser captados o expulsados rápidamente● Se necesita un mecanismo de ventilación que renueve el intercambio de gases

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LA RESPIRACIÓN EN ANIMALES

Intercambio de gases

Superficies respiratorias

Se produce en

Están revestidas internamente por capilares sanguíneos

Se encuentran húmedas CO2 y O2 difunden tras disolverse en agua

Su paredes son muy finas y favorecen la difusión

Debido a estas características

2.-TIPOS DE SISTEMAS DE RESPIRACIÓN

En los animales se dan distintos sistemas de respiración. Estos sistemas presentan distintos grados de complejidad, dependiendo del tipo de animal, de sus necesidades energéticas

Los animales diblásticos, como las esponjas, o las medusas, no desarrollan estructura respiratoria alguna, debido a que son animales sencillos, que realizan el intercambio de gases de todas sus células con el medio acuático que las rodea.

En animales triblásticos aumenta el número de capas celulares y aumentan los problemas para realizar el intercambio de gases con todas las células del cuerpo. Por ello, es necesaria la presencia de un sistema respiratorio que capture el oxígeno suficiente para todas las células del cuerpo, recoja el dióxido de carbono liberado y se expulse fuera del animal.

Los tipos de sistemas respiratorios que podemos encontrar entre los distintos animales son la respiración cutánea, branquial, traqueal y pulmonar

Sistemas respiratorios

En poríferos, cnidarios y

platelmintos

O2 y CO2 se intercambian por difusión. No tienen estructuras

especializadas

Resto de animales

Respiración cutánea

Respiración traqueal

Respiración branquial

Respiración pulmonar

3.- Respiración cutánea

Encontramos este sistema respiratorio en animales como los anélidos, algunos moluscos, y anfibios; incluso, en ciertos equinodermos. En moluscos y anfibios es necesario complementar su función con otros sistemas respiratorios

En general los animales con este tipo de respiración son de pequeño tamaño, con una superficie externa relativamente grande con relación a su volumen (forma esférica o aplanada) y con necesidades de oxígeno bajas , ya que su actividad metabólica es reducida

La estructura respiratoria es la superficie corporal. La piel es la encargada de realizar el intercambio gaseoso. Para ello, la piel debe ser muy fina, estar húmeda y muy irrigada por el medio interno del animal.

4.- RESPIRACIÓN BRANQUIAL Las branquias son características de animales acuáticos,como algunos anélidos, moluscos, crustáceos, equinodermos y peces. Las branquias son proyecciones de la superficie externa del cuerpo o de la capa interna del intestino hacia el exterior del animal, Hay dos tipos de branquias: externas e internas. Las primeras evolutivamente son más primitivas.

●Las branquias externas tienen la ventaja de que su simple movimiento moviliza el agua, pero pueden ser fácilmente dañadas por los agentes externos y entorpecen la locomoción.

Propias de algunos anélidos marinos, muchos crustaceos y larvas acuáticas de insectos y anfibios

Las branquias internas, las poseen gran número de moluscos, algunos crustáceos y peces , están situadas en el interior del animal

El intercambio gaseosos se realiza mediante un mecanismo llamado intercambio contracorriente; el agua circula por las laminillas branquiales en dirección contraria a como lo hace la sangre por el interior de los capilares. A medida que la sangre se desplaza poe le capilar capta cada vez más oxígeno que también se encuentra en mayor proporción porque el agua está comenzando a entrar

Es necesario un sistema de ventilación de la superficie de intercambio Este tipo de ventilación depende del tipo de animal:

En peces cartilaginosos: el agua penetra por unos orificios laterales llamados espiráculos y sale a través de las cinco hendiduras branquiales que se hallan situadas a ambos lados de la cabeza. Necesitan moverse de manera continua para que el agua circule a través de las branquias

En peces óseos las branquias se hallan cubiertas por una placa denominada opérculo. Cada branquia está formada por muchos filamentos, con numerosas laminillas branquiales que hacen que la superficie de intercambio sea muy grande

La ventilación se consigue gracias a los movimientos del opérculo, el agua rica en oxígeno entra por la boca, circula por las branquias y sale por las hendiduras branquiales

5.- RESPIRACIÓN TRAQUEAL

Las traqueas son invaginaciones tubulares de la pared corporal reforzadas por un revestimiento de quitina.

Los tubos se abren al exterior a través de unos orificios que se pueden cerrar mediante espiráculos

Las tráqueas se van ramificando y disminuyendo de diámetro, hasta que contactan directamente con las células, donde se realiza el intercambio gaseoso por difusión.

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Los insectos, miriápodos y, en menor medida, en los arácnidos utilizan un sistema de tubos, llamados tráqueas, que conectan las células de todo el cuerpo con el aire del exterior del animal. Por tanto no necesitan sistema circulatorio

La zona final del sistema traqueal está formada por finísimos tubos denominados traqueolas que poseen una membrana muy fina, carecen de revestimiento quitinoso y llenas de líquidos. Están en contacto directo con las células y a través de ellas se realiza el intercambio de gases

la ventilación se consigue mediante movimientos de las paredes corporales o de los propios tubos corporales. Los insectos voladores desarrollan unos pequeños sacos elásticos que se expanden y se contraen gracias a los movimientos del cuerpo

6.- RESPIRACIÓN PULMONAR

Los pulmones son invaginaciones de las superficies respiratorias rodeadas de capilares sanguíneos. Son bolsas de finas paredes, que sirven para realizar el intercambio gaseoso, para lo que se conectan con el exterior mediante una serie de conductos.

Según se asciende en la escala animal, los pulmones van incrementando su superficie interna,

En anfibios, el interior es casi liso, sin repliegues, por lo que la superficie de intercambio gaseoso es demasiado reducida. Esto implica la necesidad de otros sistemas respiratorios para satisfacer las necesidades de oxígeno de estos animales

En reptiles, los pulmones presentan repliegues, con lo que la superficie de intercambio de gases aumenta respecto a los anfibios.

En aves los pulmones presentan en su pared varias extensiones en forma de bolsa llamados sacos aéreos, que llegan a todas las partes del cuerpo y actúan como fuelles que llevan aire al sistema respiratorio

En mamíferos los pulmones presentan numeroso y diminutos sacos aéreos rodeados de un gran número de capilares. Estos sacos se denomina alvéolos

RESPIRACIÓN PULMONAR

RESPIRACIÓN PULMONAR

ANFIBIOS REPTILES

AVES MAMÍFEROS

sacos aéreos

Adaptaciones en la evolución de los pulmones

Se incrementa la superficie de intercambio

1

Se adquieren mecanismos de ventilación

2

Aparece la circulación completa3

La ventilación pulmonar. Consiste en : ●La inspiración, o entrada de aire a los pulmones. Este mecanismo es diferente en distintos grupos de vertebrados:

●en anfibios es una deglución, como si se tragaran el aire. ●En aves por la compresión de los sacos aéreos por los músculos de las alas. ●En mamíferos, el aire entra activamente en los pulmones al dilatarse la caja torácica

●La espiración, o salida de aire, se realiza pasivamente

RESPIRACIÓN PULMONAR

RESPIRACIÓN PULMONAR: Ventilación en mamíferos

ESPIRACIÓNINSPIRACIÓN

Los músculos intercostales se contraen y la

caja torácica se dilata.

Los músculos se relajan y la

caja torácica se comprime.

El aire entra por las vías

respiratorias.

El aire sale por las vías

respiratorias.

El diafragma se contrae y aplana