LA RESPIRACIN

Por Iris-Elena Blasco Smaranda, Sara Gonzlez Castro, Miriam Martnez Suarez y Ana ortega Columbrans

La respiracin en animales Respiracin celular: proceso idntico en animales y

vegetales, es el conjunto de reacciones bioqumicas por las cuales determinados compuestos orgnicos son degradados completamente, hasta su conversin en sustancias inorgnicas, obtenindose energa aprovechable por la clula.

Respiracin externa: es el proceso de intercambio de gases entre el organismo y su medio externo. Se produce por medio del sistema respiratorio, as mismo suele tener asociado el sistema circulatorio, que transporta el oxigeno y recoge el dixido de carbono.

El intercambio se debe a una causa fsica, la difusin, un proceso por el cual los gases se desplazan desde los lugares ms concentrados hacia aquellos en los que la concentracin es menor, igualando las concentraciones de ambos medios, externo e interno.

Superficies de intercambio

Regin a travs de la cual se realiza el intercambio de gases.

Caractersticas:

Paredes delgadas que favorezcan la difusin.

Superficie lo mas ancha posible.

Superficie hmeda, ya que el O2 y el CO2 se difunden a travs de las superficies respiratorias tras disolverse en agua.

Estar revestida internamente por un gran numero de vasos sanguneos para facilitar el intercambio de gases entre el exterior y el liquido de transporte.

Sistemas respiratorios

Animales poco evolucionados:(esponjas, cndiarios, platelmintos) no existen estructuras especializadas en el intercambio de gases, el intercambio se realiza por difusin.

Animales mas evolucionados: necesitan sistemas especializados en el intercambio de gases adaptados a su forma de vida.

Existen diferentes sistemas respiratorios y diferentes modalidades: cutnea, traqueal, branquial y pulmonar.

Respiracin cutnea Animales acuticos: moluscos, anlidos (lombrices,

gusanos de agua y sanguijuelas), anfibios y en ciertos equinodermos (erizo de mar) pero estos complementan con respiracin branquial o pulmonar.

La estructura respiratoria es el tegumento corporal. Intercambios de gases a travs de la piel de su cuerpo,

para ello la piel debe ser, fina hmeda y muy irrigada, bajo piel existen capilares sanguneos que ayudan al intercambio.

Animales de pequeo tamao. Superficie externa grande en comparacin a su volumen. Necesidades de oxgeno bajas (actividad metablica

mnima). El oxgeno se capta por los vasos sanguneos que tambin

eliminan el CO2.

Respiracin cutnea en anlidos y anfibios

Las lombrices viven enterradas en el suelo hmedo, si salen a la superficie en das secos podran morir a causa de la prdida de agua a travs de la evaporacin o tambin por la incapacidad de poder realizar el intercambio de gases,.

Las lombrices y los sapos tienen vasos sanguneos bajo su piel que les permite absorber el oxgeno y llevarlo a los dems tejidos del cuerpo.

Algunas clulas producen un moco que les cubre la piel y les permite mantenerse hmedos y les facilita el intercambio de gases.

Respiracin traqueal Insectos, miripodos y arcnidos; deban afrontar la prdida de agua y se

protegan con exoesqueletos quitinosos, silceos o calcreos que les dificultaba el intercambio de gas, para solventar este problema surge la respiracin traqueal.

Las trqueas transportan el aire a todas las clulas del organismo.

Trquea: invaginacin tubular de la pared corporal reforzada por un revestimiento de naturaleza quitinosa, que evita su aplastamiento. Se hace cada vez ms estrecha al adentrase al interior del organismo.

Las trqueas se abren al exterior a travs del espirculo, formado por una vlvula que permite su apertura y cierre, evitando prdidas de agua.

En la zona final de la trquea formado por traqueolas, tubos finos con membrana fina, sin revestimiento quitinoso y lleno de lquido. Se encuentra en contacto con las clulas y se realiza el intercambio de gases por difusin.

Los gases pueden moverse por el aparato respiratorio mediante un sistema pasivo, difusin, o activo, ventilacin.

Ventilacin: renovacin del aire en el interior de las trqueas, se consigue a travs del movimiento de las paredes corporales.

En insectos voladores, el aire se renueva constantemente por lo que tiene pequeos sacos areos en los que se bombea aire, haciendo a estos animales capaces de controlar el flujo de aire a travs del cuerpo.

El transporte de gases respiratorios es totalmente independiente del aparato circulatorio por lo que el fluido circulatorio no guarda oxgeno, lo que puede limitar el tamao mximo de los artrpodos terrestres.

La respiracin Branquial La respiracin branquial se da en algunos anlidos, moluscos

acuticos, crustceos, peces y larvas de anfibios e insectos Se sita en ambientes marinos en los que la cantidad de O2 en

el agua solo alcanza el 1%.Debido a esto, los animales acuticos tienen que tener una superficie respiratoria mayor(para ser capaces de extraer ms aire del medio)y para eso han desarrollado unos rganos especializados denominados branquias.

La neotenia es una caracterstica de los animales acuticos(concretamente en anfibios) en la que se mantienen las branquias externas despus de la fase larvaria

Las branquias son prolongaciones de la superficie corporal, estn altamente vascularizadas y presentan una gran cantidad de laminillas con distintas formas:

Filamentosas Laminares Arborescentes

Esta disposicin anatmica potencia el intercambio gaseoso y reduce el coste energtico de la ventilacin.

Ventilacin branquialEl agua pasa por la boca del animal acutico y llega hasta los capilares sanguneos, donde el O2 se filtra a la sangre y despus continua su recorrido.A partir de su filtracin a la sangre, el O2 es transportado a los tejidos, donde las clulas lo requieren para la respiracin celular. Como resultado de la respiracin celular se produce CO2 que es expulsado hacia el exterior gracias a las branquias.El agua siempre circula perpendicularmente a la sangre(proceso conocido como intercambio contracorriente) para permitir la mejor absorcin del O2; de tal manera que el agua rica en O2 entra y pasa por la red de capilares que recubren las fibras branquiales.A medida que el agua pasa a travs de la branquia, va perdiendo su concentracin en oxgeno; pero la sangre lo gana, repartindolo por todo el cuerpo.

Tipos de branquias

EXTERNAS: Las branquias externas estn menos evolucionadas, son una extensin de la

superficie corporal y son propias de larvas de anfibios e insectos y en algunos

moluscos.

Presentan una serie de inconvenientes:

Entorpecen la locomocin

pueden sufrir lesiones ms fcilmente, ya que los agentes patgenos pueden entrar fcilmente

Obligan al animal a moverse por no tener un sistema de ventilacin(el oxigeno del agua se agota en un mismo sitio)

Hay dos tipos de branquias: las externas y las internas.

Larva de anfibio Renacuajo albino(ajolote)

INTERNAS:

Las branquias internas estn ms evolucionadas y se encuentran en el interior del animal.Son propias de moluscos bivalvos y peces.

Respiracin pulmonar Se lleva a cabo en los pulmones, invaginaciones de las

superficies respiratorias rodeadas de capilares sanguneos. Es tpica en los vertebrados terrestres (anfibios, reptiles,

aves y mamferos). Los pulmones en los vertebrados terrestres son bolsas de

paredes finas que se desarrollan a partir de la faringe y es donde se realiza el intercambio gaseoso. Para conectarse con el exterior lo hacen mediante unos conductos (bronquios, trquea y laringe).

Tambin se da en algunos invertebrados como el caracol. Sin embargo, en los invertebrados no aparecen mecanismos de ventilacin.

Igualmente existen peces pulmonados (dipnoos), que presentan pulmones funcionales, aunque las larvas respiran por branquias.

Evolucin del sistema respiratorioEl sistema respiratorio evoluciona en tresaspectos fundamentales: Evolucin de la alveolizacin: se refiere al

incremento de la superficie interna de los pulmones a medida que ascendemos en la escala evolutiva animal.

Adquisicin de mecanismos de ventilacin: en reptiles, aves y mamferos encontramos un proceso llamado ventilacin pulmonar que permite la entrada y salida del aire.

Mejora en la circulacin pulmonar: cuanto ms complejo es el sistema respiratorio ms vascularizado se encuentra.

Modelos de aparatos respiratorios pulmonares.

Reptiles: Los pulmones presentan tabiques

formando cmaras.

Esto mejora la eficacia respiratoria, aunque todava no lo suficiente, como para poderse mantener mucho tiempo en movimiento.

Anfibios: Los pulmones son sacos lisos, sin ninguna

tabicacin, alargados y cubiertos de capilares.

Su poca eficiencia les obliga a complementar la respiracin pulmonar con la cutnea.

Mamferos: La superficie de intercambio de

gases es mayor, gracias a la presencia de diminutos sacos areos revestidos por capilares en los pulmones.

Estos sacos se llaman alvolos y a travs de sus paredes se difunden el oxgeno y el dixido de carbono entre la sangre y el aire.

Aves:

Los pulmones estn ms desarrollados, presentando unas extensiones denominadas sacos areos.

Los sacos areos se encuentran en distintas partes del cuerpo, en el interior de huesos neumticos.

Las ramificaciones bronquiales en las aves son muy pequeas, con el extremo terminal abierto y en comunicacin con los sacos areos.

Con los sacos areos no existe casi espacio muerto, por lo que la superficie de intercambio de gases del pulmn se aprovecha con aire renovado en cada inspiracin, siendo muy eficaz.

Ventilacin pulmonar Comprende la inspiracin o entrada del aire a los

pulmones y la posterior espiracin o salida del aire.

La inspiracin varia segn el tipo de vertebrado (anfibios deglucin; aves compresin de los sacos areos; mamferos se dilata la caja torcica de forma activa, en la espiracin el aire sale de forma pasiva).

El aire que entra y sale de los pulmones debe atravesar los conductos respiratorios que forman el espacio muerto. El aire presente en el espacio muerto no es activo.

En el espacio muerto al ser entrada y salida se mezclan el O2 y el CO2. Esto es una limitacin del pulmn alveolar.

La respiracin en vegetalesLa incorporacin de O2 y CO2 en vegetales norequiere un aparato respiratorio como enlos animales, gracias a: Tasa de respiracin ms baja en vegetales. Los tejidos vivos se encuentran cerca del exterior. Poseen espacios intercelulares a travs de los cuales los

gases se difunden. Presentan estructuras especializadas en el intercambio de

gases: estomas ( clulas arrionadas que para el intercambio gaseoso forman un orificio que se cierra automticamente en funcin de las caractersticas del medio. ) y lenticelas(permiten un intercambio neto de gases entre los tejidos parenquimticos internos y la atmsfera.)

Fotosntesis y respiracin celular Los vegetales son auttrofos, aprovechan su propia energa

luminosa para formar materia orgnica a partir de inorgnica.

Utilizan la energa qumica til que procede de la respiracin celular, para realizar actividades celulares.

Respiracin celular:

La materia orgnica que se utiliza son glcidos, provenientes de la fotosntesis.

Proceso independiente de la luz.

Los vegetales consumen O2 las 24h del da , mientras que en la

fotosntesis, la produccin de este gas solo se realiza durante el da.

Materia orgnica + O2 CO2 +H20+ energa

Fotosntesis:

CO2+H20+energia luminosa materia organica+O2