LA RESPIRACINLos animales necesitamos energa para poder realizar todas nuestras actividades. Estaenergalaobtenemosapartir delaoxidacin demolculasorgnicasenla respiracincelular. Este proceso se realiza en las mitocondrias de nuestras clulas ynecesita oxgeno parallevarseacabo. A lavez, sedesprende dixidodecarbono por laoxidacin de esas molculas orgnicas. Estos dos gases los intercambiamos con el medio quenos rodea.La respiracin se divide en tres ases! Respiracinfisiolgica! queconsisteencaptar oxgenodel exterior y expulsar dixido de carbono. Intercambiodegases! el oxgenocaptado del exteriordiunde en el lquido interno que ba"a las clulas del animaly el dixido de carbono sale al medio externo. Respiracincelular omitocondrial! oxidacindemateriaorgnica utilizando oxgeno y liberando dixido de carbono. #ararealizar el intercambiogaseosoesnecesarioquelaestructuraimplicadacumplalassiguientes condiciones! Las paredes del rganodonde se produce elintercambio de gasesdeben ser delgadas. La superficie debe estar!meda, ya que el aguaacilita la diusin. La zona adyacente debeestar mu" irrigada, esdecir, con muco l#uidodel medio interno delanimal, de orma que losgases puedan ser captadoso expulsados rpidamente. IN$ERCA%&I' (ASE'S' )RESPIRACIN* El mecanismo de intercambio gaseoso correcto del organismo con el exterior presenta dos etapas!La ventilacin pulmonar, yEl intercambio de gases en los pulmonesLa +entilacin pulmonar$sta consiste en!La inspiracin, o entrada de aire a los pulmones. Este mecanismo es dierente en distintos grupos de vertebrados!%En anibios es una deglucin, como si se tragaran el aire.%En aves por la compresin de los sacos areos por los m&sculos de las alas.%En mameros '(er igura )* el aire entra activamente en los pulmones al dilatarse la ca+a torcica%La expiracin, o salida de aire, se realiza pasivamente.,igura - El intercambio de gases en los pulmones,e realiza debido a la dierente concentracin de gases que -ay entre el exterior y el interior de los alvolos. por ello, el /0 pasa al interior de los alvolos y el 1/0 pasaal espacio muerto 'conductos respiratorios*.A continuacin se produce el intercambio de gases entre el aire alveolar y la sangre.1uando la sangre llega a los pulmones tiene un alto contenido en 1/0 y muy escaso en /0. El /0pasa por diusin a travs de las paredes alveolares y capilares a la sangre. All es transportada por la emoglobina, localizada en los glbulos ro+os, que la llevar -asta las clulas del cuerpo donde por el mismo proceso de diusin pasar alinterior para su posterior uso. '(er igura 0*.,igura . El mecanismo de intercambio de 1/0 es seme+ante, pero en sentido contrario, pasando el 1/0 a los alvolos. '(er igura 2*.El 1/0, se transporta disuelto en el plasmasanguneo y tambin en parte lo transportan los glbulos ro+os.,igura /$IP'S 0E SIS$E%AS 0E RESPIRACINEn los animales se dan distintos sistemas de respiracin. Estos sistemas presentan distintosgrados de comple+idad, dependiendo del tipo de animal, de sus necesidades energticas y delmedio en el que vive.Los animales diblsticos, como las espon+as, o lasmedusas, no desarrollan estructura respiratoria alguna,debidoaquesonanimalessencillos, querealizanelintercambio de gases de todas sus clulas con el medioacutico que las rodea. En animales triblsticosaumenta el n&mero de capas celulares y aumentan losproblemaspararealizar el intercambiodegasescontodas lasclulasdelcuerpo.,in embargo, la mayorade los gusanos planos son capaces de eectuar elintercambio de gases sin necesidad de un sistemaespecico de respiracin, debido alescaso n&mero declulas que componen su cuerpo. La mayor parte de los animales estn constituidos por un n&mero tan elevado de clulas queresulta imposible que todas ellas puedan realizar el intercambio gaseoso con el medio que losrodea. #or ello, es necesaria la presencia de un sistema respiratorio que capture el oxgenosuiciente para todas las clulas del cuerpo, reco+a el dixido de carbono liberado y se expulseuera del animal.Los tipos de sistemas respiratorios que podemos encontrar entre los distintos animales son larespiracin cut1nea, bran#uial2 tra#ueal y pulmonar.Respiracin cut1neaLaestructurarespiratoriaesel tegumentocorporal. Lapiel eslaencargada de realizar el intercambio gaseoso. #ara ello, la piel debeser muy fina, estar !meda y mu" irrigada por el medio interno delanimal.Encontramos este sistema respiratorio en animales como losanlidos, algunos moluscos, y anibios. incluso, en ciertosequinodermos. En moluscos y anibios es necesario complementar su uncin con otros sistemas respiratorios. Respiracin bran#uialLasestructurasrespiratoriassonlas bran#uias, enorma de repliegues tegumentarios o estructuras muyinas que estn muy irrigadas y envueltas por agua.#ueden ser branquias externas, poco evolucionadas,o internas, ms evolucionadas, ya que al encontrarseenel interior estnmsprotegidas. ,inembargo,necesitan un mecanismo para producir movimiento enel aguaquelasba"a. Lasbranquiasaparecenenmuc-osanimalesde +idaacu1tica, comoanlidos,moluscos, crustceos, pecesyanibios.Ademsseencuentran en crustceos terrestres, comolas cocinillas de umedad y las pulgas de pla"a.Los peces su+etan y extienden las branquiasmediante arcosbran#uiales. Entiburonesyrayasaparecen cinco arcos 'seis en los menosevolucionados* ycuatroarcosenlospecesseos.3na estructura sea llamada op3rculo, protege estosarcos branquiales. El agua circula desde la boca a las-endidurasbranquiales, presionadapor lalenguaycreandounacorrientequeavoreceel intercambiogaseoso entre la branquia y el agua. Respiracin tra#uealLos insectos, miri1podos y, en menor medida,enlosar1cnidos conestructurasseme+antesdenominadaspulmonesenlibro, utilizanunsistema de tubos, llamadostr1#ueas, queconectan las clulas de todo elcuerpo con elaire del exterior del animal. Este sistemarespiratorioprescindedel sistemacirculatoriopara transportar el oxgeno a las clulas. Estosanimales tienen un sistema circulatorioabierto, en el que la sangre '-emolina* circulademasiado lenta para aportar el suicienteoxgeno como para elaborar respuestas ymovimientostanrpidoscomolosproducidospor estos seres. Los tubos se abren al exteriora travs de unos oriicios que se pueden cerrarmediante espir1culos. Respiracin pulmonarLospulmonessonlasestructurasrespiratorias, queconectanconel exteriormedianteunaserie de tubos. ,on repliegues que se desarrollan en los vertebrados terrestres a partir del tubodigestivo. Existendostiposdepulmones. 3nostienenormadesaco! el pulmn secular,presente en anfibios, reptiles y mamferosmuestra distintos grados de evolucin. /tros, conorma tubular, conectan con unos sacos a3reos que se extienden por otras zonas del cuerpoy que se llenan de aire, disminuyendo la densidad del animal. ,e encuentran en las a+es.Pasa el cursor sobre las im1genes y aparecer inormacin adicional en pantalla. En anfibios, elinterior es casiliso, sin repliegues, por loquelasupericiedeintercambiogaseosoesdemasiadoreducida. Esto implica la necesidad de otros sistemasrespiratoriosparasatisacer lasnecesidadesdeoxgenode estos animales.La respiracin cut1nea y el intercambio de gases anivel bucofarngeo enlasranas constituyeunaportedeoxgeno vital, pues el intercambio pulmonar es insuiciente.Larespiracinpulmonar slosedesarrollaenalgunosadultos, puesto que en orma de renacua+o, la respiracines bran#uial. Estesistemapuedeperdurar, incluso, enadultos como sucede en las ceciliaps y tritones. En reptiles, los pulmones presentanrepliegues, conloque la supericie de intercambio de gases aumentarespecto a los anibios. 4ay que tener en cuenta que losreptiles poseenuna piel gruesaseca, conescamaseincapaz de producir intercambio de gases con el exterior.3nos pulmones con m1s superficie interna permitieron lacolonizacin, por parte de estos animales, de la tierra seca, sin la dependencia del agua.Las serpientes poseen un &nico pulmn desarrollado,para evitar excesiva compresin en un cuerpo tanestrec-o.Las tortugas acu1ticas maniiestan zonas de intercambiode gases con el agua en la zona rectal, en el tubodigestivo. Adems,poseen modiicaciones en susistemacirculatorio, que les permiten aguantar muc-o tiempo ba+oel agua sin necesidad de capturar oxgeno de la supericie. En mamferos, los pulmones muestran grandesarrollo de su supericie interna. 3naserie de tubos ramiicados transporta el airea los sacos al+eolares, compuestos porpeque"as cmaras, llamadas al+eolos, queson los lugares donde se produce elintercambio gaseoso con la sangre. En a+es, lospulmonesrecibenel airedelexterior medianteunos tubosramiicados.Adems, los pulmones reciben el aporte deoxgeno de los sacos a3reos, que -an sidollenados de aire cuando el animal -ainspirado. 1omo el aire atraviesa lospulmones y llega a estos sacos, se dice queestos pulmones tienen estructura tubular,con entrada y salida.Estetipoderespiracinesmuyeicazyaqueel animal, al coger el aire, llenalospulmones " los sacos a3reos. Los pulmones se pueden vaciar en la siguienteespiracin y volver a llenarse con el aire delos sacos sin necesidad de usar pararespirar los m!sculosdel +uelo, quesonlos mismos que sirven para inspirar.Adems,elanimalreduce su densidad alllenar su interior de aire. 4ay que tener encuenta que los sacos areos, dependiendode las especies, se introducen incluso en los-uesos.RESPIRACIN EN 45%AN'SEl aparatorespiratorioen-umanos comienzaenlas fosasnasales. Enellas sealo+ala pituitaria ro6a, muy irrigada, que calienta el aire y lo -umedece. La pituitariaamarilla detectalapresenciaenel airededistintostiposdemolculasytransmiteestainormacin a los lbulos olatorios, que inormarn de ello al cerebro.El aire -umedecido y limpio pasa por la faringe, que es una zona compartida con el aparatodigestivo. En esta zona se encuentran las amgdalas, que son ganglios linticos con uncindeensiva, captando microorganismos para poner en marc-a una respuesta inmune'deensiva* si uera necesario.El aireentraenla laringe atravsdela glotis. La epglotis eslaestructuraquetapalaglotis, con la inalidad de que no entre el alimento -acia el aparato respiratorio. En la laringeaparecenlas cuerdas+ocales, quesonreplieguescon+untivosquevibran, emitiendountono. El siguiente tramo es la tr1#uea, que es un tubo largo, de unos )0 cm, y anc-o, de unos 0cm. La trquea debe permanecer abierta para asegurar el paso del aire. #ara ello,unos cartlagos semicirculares le dan la resistencia suiciente como para evitar su cierre,debido a la presin que e+ercen los te+idos adyacentes. La trquea est ba"ada por una capamucosa que capta partculas de polvo y tapizada por un epitelio ciliado que moviliza estamucosidad -acia la aringe.La trquea se divide en bron#uios. ,on dos tubos que envan el aire a los pulmones. Estnreorzados por cartlagos circulares. Los bronquios, ya dentro de los pulmones, se ramiicanen bronquiolos.Los pulmones son estructuras espon+osas, de color rosado. El pulmn dereco estconstituido por tres lbulos pulmonares. El pulmn i7#uierdo es ms estrec-o y tiene doslbulos. #or ello, el bronquioderec-oseramiicaentres bron#uiolosprimarios y elbronquio izquierdo se ramiica en dos bronquiolos primarios. Los bronquiolos primarios, a suvez, seramiicanentubossecundariosyterciarios, quedirigenel aire-acialos sacosal+eolares, compuestos de al+eolos, que son las zonas donde se produce el intercambiogaseoso con la sangre. ,isiologa de la respiracinLa ventilacin pulmonar, o respiracin isiolgica, se produce pordos movimientos, llamados inspiracin y espiracin. Lainspiracin consiste en la entrada de aire en los pulmones. Laespiracin es la expulsin del aire al exterior.La respiracin puede ser rela+ada o orzada. La respiracinrela6ada serealiza cuandoel individuolleva a cabo actividades de poco gasto energtico o enreposo. El diafragma se contrae, ba+ando -acia elabdomen. Aumenta elvolumen de la cavidad torcica,con lo que los pulmones se expanden y succionan airedel exterior. Enestemomentoyase-aproducidolainspiracin. 1uando el diaragma se rela+a, los pulmones sonpresionadosyexpulsanel airequecontienen, desdeaba+o. Entonces se produce la espiracin. La respiracinfor7ada serealizacuandoel individuolleva a cabo una actividad energtica uerte.Los m!sculos tor1cicos elevan las costillas -aciadelante. 1on ello, aumenta el +olumen de la ca+idadtor1cica muc-o ms que en la respiracin rela+ada. ,eproduce la inspiracin. Laespiracinpuedeconsistir, simplementeenrela+arlosm&sculosintercostales, conloqueel pesodelascostillasvacalospulmones. #uedeayudarlapresinde m&sculos torcicos internos que presionan lascostillas -acia los pulmones y la uerza de los m&sculosabdominales, que presionan elabdomen -aciadentro,con lo que los pulmones se vacandesde aba+o. Estaespiracin se realiza al inlar un globo o tocar latrompeta. El control delarespiracin seeect&aenel bulbora#udeo, activandoorela+andolosm&sculos que intervienen en la respiracin. La variacin de concentraciones de oxgeno ydixido de carbono en la sangre son los estmulos qumicos que necesita el bulbo raqudeopara controlar la velocidad e intensidad de la respiracin.