Intercambio Gaseoso en los Animales

INTERCAMBIO GASEOSO EN LOS ANIMALES

Ni la hidra ni la planaria que son animales pluricelulares acuáticos poseen estructuras especiales para el intercambio gaseoso. Ambos animales tienen distribuídas sus células en capas delgadas. Los gases se intercambian directamente entre el organismo y el agua a través de las células de la capa externa.

A los largo de la evolución los animales desarrollaron medios para transportar grandes cantidades de oxígeno y dióxido de carbono de ciertas sustancias contenidas en su medio circulante. Una de esas sustancias es la HEMOGLOBINA. Tanto la lombriz de tierra como el hombre utilizan la hemoglobina para transportar el oxígeno.

El intercambio gaseoso en los animales puede ser:

a) Branquial

b) Traqueal

c) Pulmonar

1.- Branquial: se realiza por medio de las branquias

Las branquias están presentes en algunos gusanos acuáticos así como en crustáceos y moluscos.

Incluso en algunos vertebrados como peces y renacuajos.

Las branquias se encuentran unidas a los apéndices en algunos animales y en otros como en el cangrejo de río, de mar y la langosta salen de las paredes toráxicas a una cámara formada por el caparazón que lo cubre. El agua entra en una cámara de las branquias por debajo de los bordes librea y es expulsada hacia fuera por placas aplanadas que se encuentran cerca de la boca.

En los vertebrados acuáticos se forman hendiduras branquiales. Así por ejemplo, en los peces, las branquias están formadas por filamentos muy delgados. Cada filamento posee una capa delgada de células que cubren una red de vasos capilares.

El oxígeno y el dióxido de carbono se intercambian entre la sangre que circula por estos vasos capilares y el agua que rodea a los filamentos.

Debido a que el agua contiene oxígeno en disolución en pequeñas proporciones, es necesario que las branquias estén permanentemente irrigadas con agua para que el animal pueda obtener el oxígeno necesario. El pez toma agua por la boca y la impulsa sobre las branquias de donde sale por una abertura que se encuentra en la cavidad que rodea los filamentos de las branquias.

2.- Traqueal: Los insectos han desarrollado un sistema de tubos de aire para transportar el oxígeno. Estos tubos se denominan TRAQUEAS. En los insectos, la sangre no es importante para el transporte de gases. Las larvas de algunos insectos poseen hemoglobina en la sangre, pero todos los adultos carecen de ella. Como se mencionó anteriormente el insecto no necesita mantener en contacto el sistema traqueal con el sistema circulatorio. En el sistema de tráqueas el aire entra a través de unos orificios ubicados en la pared del cuerpo denominados ESPIRÁCULOS y pasa a las cavidades llenos de aire. A partir de estas cavidades, las tráqueas se van ramificando en tubos cada vez más pequeños y estos a su vez entran en contacto con las células de los tejidos, las cuales por difusión pueden obtener oxígeno y eliminar CO₂.

Los insectos como los saltamontes bombean aire por estos tubos contrayendo y expandiendo el abdomen. Aspiran aire hacia el cuerpo por medio de los cuatro primeros pares de espiráculos cuando se expande el abdomen y lo expulsan por los últimos seis pares de espiráculos cuando se contrae el abdomen. Este sistema traqueal conduce le aire muy adentro del cuerpo del insecto, lo bastante cerca de cada célula para que pueda difundirse por la pared del tubo traqueal. Los insectos acuáticos al igual que los escarabajos y algunos tipos de avispas han tenido que desarrollar un intercambio espiracular muy complejo. Gran parte de la superficie ventral está cubierta por pelos impermeables y muy finos que mantienen una delgada capa de aire junto al cuerpo.

3.- Pulmonar: es cuando el oxígeno llega a unos órganos llamados pulmones, cuya estructura y forma varía de acuerdo a la clase animal:

a) En los anfibios: la mayor parte obtiene el oxígeno mediante las branquias durante la fase larvaria que se degeneran durante la metamorfosis.

Los pulmones de los anfibios adultos son estructuras simples parecidas a sacos. En la mayor parte de las ranas y sapos las paredes de los pulmones poseen muchos pliegues llenos de alveólos que aumentan la capacidad de captar oxígeno. Muchos anfibios poseen una tráquea corta la cual se bifurca en dos bronquios que penetran en los pulmones. El aire es bombeado a los pulmones del anfibio por un simple proceso de deglución.

La mayor parte de los anfibios capta oxígeno por la piel. Algunos como la salamandra carece de pulmones y branquias en la edad adulta por lo que obtienen el oxígeno a través de la piel y del epitelio de la boca. Para poder realizar este intercambio gaseoso la piel de los anfibios debe permanecer húmeda, por ello la mayoría de los anfibios viven en zonas húmedas como pantanos y estanques.

b) En los Reptiles: se puede considerar los pulmones de los reptiles como un paso intermedio entre los anfibios y los vertebrados superiores. En general, son más complejos que el de los anfibios, pues poseen abundantes cámaras internas aumentando así su eficacia en la captación de oxígeno. En algunos lagartos, un pulmón es más grande que el otro y en las serpientes el pulmón izquierdo esta reducido o no está presente. Posiblemente esto se debe a la firma alargada de su cuerpo.

Los cocodrilos poseen pulmones muy parecidos a los de los mamíferos. En los reptiles de cuello largo como las tortugas, la tráquea es corta y con curvas. Los reptiles además de deglutir aire como los anfibios, hacen también uso de las costillas y de los músculos abdominales para aspirar aire hacia los pulmones.

c) En las Aves. Los pulmones de las aves son pequeños y se expanden como en los mamíferos, sin embargo se conectan con 9 sacos aéreos situados en diversas partes del cuerpo. Los sacos aéreos no poseen epitelios respiratorios por lo tanto no intercambian gases pero sirven principalmente como reserva de aire. Estos sacos aéreos permiten aumentar la eficiencia de la ventilación pulmonar puesto que el aire fresco pasa a través de los pulmones tanto durante la inhalación como durante la espiración. Lo anterior hace que una corriente continua de aire pase por los capilares pulmonares, asegurando así un intercambio eficaz de gases.

La respiración en las aves se efectúa por movimientos de en las costillas y el esternón. En muchas aves los sacos aéreos se comunican con los huesos y ello contribuye a reducir el peso del cuerpo.

d) En los Mamíferos: el aire luego de ingresar por las fosas nasales pasa por la faringe, luego a la laringe y después a la tráquea, órgano que posee anillos cartilaginosos

Desde la tráquea el aire pasa a los bronquios los cuales se dividen en conductos cada vez más pequeños y terminan en los alveolos donde ocurre el intercambio gaseoso.

En los mamíferos acuáticos se observan modificaciones adaptativas en diversas partes de su sistema respiratorio. Así por ejemplo poseen pliegues y válvulas para cerrar las aberturas nasales externas.

En la ballena, por ejemplo, la epiglotis y la laringe tienen forma de tubo y la parte superior de la faringe está cerrada fuertemente por músculos. Las focas poseen adaptaciones importantes que las capacita para zambullirse a grandes profundidades sin experimentar falta de oxígeno. Esto lo logran en parte porque disminuyes la frecuencia cardiaca tan pronto como se sumergen. Las focas pueden sumergirse hasta 600 metros de profundidad y permanecer allí por 25 a 35 minutos.

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