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SISTEMAS RESPIRATORIOS
Órganos respiratorios
Sistemas respiratorios
� Órganos respiratorios� Intercambio gaseoso entre el medio externo e interno
� Barrera permeable a los gases entre el medio externo y el interno
Medio externo (aire, agua) ! medio interno (l. celomático, hemolinfa, sangre)� Protistas " membrana plásmática� Metazoos:
� Tegumento (respiración cutánea)� Epitelio especializado " epitelio respiratorio
� Sistemas de conducción del medio externo� Animales terrestres " vías aéreas� Animales acuáticos " conductos, sifones, hendiduras branquiales...
CO2
O2
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Sistemas respiratorios
Intercambio gaseoso entre el medio externo e interno� Barrera respiratoria: medio externo ! interno
� Órganos respiratorios� Tegumento (respiración cutánea) " epidermis� Epitelio especializado " epitelio respiratorio
� Aparato circulatorio� Endotelio, epitelio celómico�
O2 CO2
Tejidos
Órg. respiratorio
Sistemas respiratorios
Intercambio gaseoso entre el medio externo e interno� Barrera respiratoria: medio externo ! interno
� Epitelio respiratorio y endotelio O2 CO2
Epitelio
Membr. basalTej. conjuntivo
EndotelioMembr. basal
Medio interno(sangre)
Medio externo
TEM
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Sistemas respiratorios
Intercambio gaseoso entre el medio externo e interno� Evolución de la barrera respiratoria
� No mamíferos # 2-5 µmEpitelio respiratorio $ m. basal $ tej.conjuntivo $ m. basal $ endotelio
� Mamíferos # 0,2-1 µmEpitelio respiratorio $ m. basal $ endotelio
Epitelio
M. basal
T. conjuntivo
EndotelioSangre
AireMedio externo
MAMÍFEROSNO MAMÍFEROS
Sistemas respiratorios
Intercambio gaseoso entre el medio externo e interno� Evolución de la barrera respiratoria
� Epitelio respiratorio y endotelio
Epitelio
M. basalT. conjunt.
Endotelio
M. basal
Medio interno (sangre)
Medio externo
MAMÍFEROS
NO MAMÍFEROS
Medio externo
Epitelio Endotelio
Luz del capilar
M. basal
TEM
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Sistemas respiratorios
Intercambio gaseoso entre el medio externo e interno� Evolución de la barrera respiratoria
� Epitelio respiratorio y endotelio
EpitelioMembr. basal
Endotelio
Barrera respiratoria
≈ 0,2 � 0,2 µm
Sistemas respiratorios
Intercambio gaseoso entre el medio externo e interno� Barrera medio externo ! interno
� Epitelio respiratorio ! endotelio
� Facilitación del intercambio gaseoso� Trabajo en contracorriente
� ∆ Presiones parciales de los gases en sentido inverso entre los medios externo e interno
� Aumento de la superficie de intercambio� Repliegues del epitelio respiratorio
»Hacia el exterior " branquias»Hacia el interior " traqueas, pulmones
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Sistemas respiratorios
Intercambio gaseoso entre el medio externo e interno� Facilitación del intercambio gaseoso
� Trabajo en contracorriente�∆ Presiones parciales de los gases en sentido inverso entre los medios externo e interno
Oxígeno
Oxígeno
M. externo
M. interno
Barrerarespiratoria
100% 75% 50% 25%
25%50%75% 1%
Sistemas respiratorios
Intercambio gaseoso entre el medio externo e interno� Facilitación del intercambio gaseoso
� Aumento de la superficie de intercambio� Repliegues del epitelio respiratorio
� Hacia el exterior " branquias� Hacia el interior " traqueas, pulmones...
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Sistemas respiratorios� Sistemas respiratorios
� Invertebrados� Tegumento " respiración cutánea� Traqueas y traqueobranquias " Insectos, Arácnidos, Miriapodos � Branquias " animales acuáticos (Molúscos, Crustáceos)� Pulmones aéreos " animales terrestres� Pulmón acuático (árboles acuáticos) " Holoturias
� Vertebrados� Tegumento " respiración cutánea (Peces, Anfibios)� Branquias " animales acuáticos (Ciclóstomos, Peces, larvas de anfibios)� Pulmones " animales terrestres
� Pulmón sacular (Dipnoos, Anfibios, Reptiles, Mamíferos)� Pulmón tubular (Aves)
Traqueas de artrópodos
� Invertebrados
� Traqueas y traqueobranquias� Insectos, Arácnidos, Miriapodos
� Invaginaciones de la epidermis (hipodermis) recubiertas por la cutícula
� Porción conductora
� Estigma � espiráculo � traqueas bifurcadas
� Porción respiratoria
� Traqueolas � células traqueolares
� Barrera aire ! medio interno
� Cutícula $ citoplasma $ membr. plasmática cél. traqueolar $ membr. plasmática cél. diana
M.ópt. � hibridación in situ
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Traqueas de artrópodos� Traqueas y traqueobranquias
� Porción conductora� Estigma / espiráculo " traqueas bifurcadas
Epidermis
Cutícula
Espiráculo
Tenidios
Diafragma
Espiráculo
CL tangencial � M.ópt.
Traqueas de artrópodos� Traqueas y traqueobranquias
� Porción respiratoria� Traqueolas � células traqueolares
� Barrera aire ! medio interno� Cutícula � citoplasma � membrana plasmática
de la célula traqueolar
Cutícula
Cito
plas
ma
M. plasmática
Luz de la traqueola
Traquea
CT de traqueolas � TEM
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Traqueas de artrópodos
� Traqueas y traqueobranquias� Porción conductora
� Impulsión del aire por contracción ! expansión de las tráqueas
M.ópt. con contraste interferencial
Branquias
� Branquias� Evaginaciones epiteliales de origen ectodérmico� Adaptadas a la respiración en medio acuático
� Externas " visibles desde el exterior� Internas " tapadas por un repliegue tegumentario (opérculos...)
Elasmobr. Teleósteos
Branquias externas
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Branquias
� Branquias� Adaptadas a la respiración en medio acuático
� Elementos de soporte " lámina primaria o filamento 1io� Elementos con epitelio respiratorio "láminillas o filamentos 2io
� Disposición en forma de �trabajo en contracorriente�
Circulación del agua
Vaso aferente
Vaso eferente
Filamento 1io
Filamentos 2ios
Branquias
� Funciones branquiales� Respiración $ intercambio gaseoso con el medio acuático
� Epitelio adelgazado� Barrera sangre - agua
� Excreción $ eliminación de productos de desecho� Productos del catabolismo solubles $ amoniaco� Sales $ exceso de ClNa en animales marinos
� Epitelio respiratorio con modificaciones para la excreción� Invaginaciones y/o canalículos de la membrana apical� Pliegues basales con mitocondrias $ transporte activo
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Branquias
� Branquias de crustáceos� Epitelio respiratorio con modificaciones para la excreción
� Recubierto por la cutícula proteica� Células epiteliales con función doble: respiratoria y excretora
� Invaginaciones apicales� Pliegues basales con mitocondrias
Agua
Barrera respirat.
Cutícula
Invag. apicales
Pliegues basales
Membrana basalHemolinfa
Branquias
� Branquias de vertebrados� Internas
� Agnatos "sacos branquiales
� Elasmobranquios y Teleósteos " lamelares
� Externas� Dipnoos
� Larvas y estadios neoténicos de anfibios
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Branquias
� Branquias de agnatos� Internas "sacos branquiales
� Glomérulos vasculares rodeados de una cubierta epitelial sacular con envoltura muscular
� Comunicados con la faringe y con el exterior a través de canales espiraculares por donde discurre el agua
Sacosbranquiales
Farin
ge
Vista dorsal
EspiráculoFaringe
Branquias
� Branquias de agnatos� Internas " sacos branquiales
� Glomérulos vasculares rodeados de una cubierta epitelial sacular con envoltura muscular
Canalespiracular
Arteria aferente
Arteria eferente
Aorta ventral
Faringe
Glomérulovascular
Cápsulamuscular
Agua
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Branquias
� Branquias de peces� Internas de Elasmobranquios y Teleósteos " lamelares
� Arcos branquiales con soporte esquelético (cartílago hialino)� Láminas (o filamentos 1ios) branquiales, con ramificaciones laterales� Laminillas (o filamentos 2ios) branquiales " porción respiratoria
� Externas� Dipnoos
Elasmobr. Teleósteos
Holobranquia
Branquias
� Branquias de peces� Lámina o filamento 1io branquial
� Epitelio pluriestratificado cúbico-plano mucoso (no respiratorio)� Células mucosecretoras " cutícula mucosa� Células �del cloro� " excreción de sal
� Laminillas o filamentos 2ios branquiales� Epitelio simple plano respiratorio
� Células epiteliales respiratorias muy aplanadas
� Vascularización en contracorriente al agua� Arteria aferente " rama de la aorta ventral� Red capilar en las laminillas� Arteria eferente " confluyen en la aorta dorsal
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Branquias
� Branquias de peces� Lámina o filamento 1io branquial� Laminillas o filamentos 2ios branquiales
Arteriaaferente
Arteriaeferente
Lámina (filamento 1io)
Laminillas (filamentos 2ios)
Arco branquial
Cartílago
CT de arco branquial � M.ópt.
Agua
Branquias
� Branquias de teleósteos� Porción respiratoria " laminilla o filamento 2io branquial
� Epitelio:� Células epiteliales respiratorias aplanadas
»Con microrrelieves superficiales
� Escasas células del cloro
� Lámina propia:� Capilares sanguíneos
»Con endotelio propio en la mayoría de los Teleósteos»Sin endotelio el ápice de las laminillas en salmónidos
� Tejido conjuntivo subendotelial� Células pilares # semejantes a fibroblastos
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Branquias
� Branquias de teleósteos� Laminilla o filamento 2io branquial
� Epitelio respiratorio� Plano con microrrelieves
� Lamina propia
Endotelio
Cél. pilarCél. epitelial respiratoria
Eritrocitoen la luz
del capilar
Microrrelieve superficial
CL de laminilla - TEM
Superficie de laminilla - SEM
Branquias
� Branquias de teleósteos� Células del cloro " excreción de sal
� Acidófilas� Numerosas invaginaciones apicales conectadas a un polo excretor� Pliegues basales con mitocondrias
Célula de cloro
Cél. epitelial respiratoria Poro excretor
Lám
ina
prop
ia Invag. apicales
Pliegues basales
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