LA RESPIRACIÓN EN LOS VERTEBRADOS

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  • 5/28/2018 LA RESPIRACI N EN LOS VERTEBRADOS

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    LA RESPIRACIN EN LOS VERTEBRADOS

    Escoge cada vez la opcin que creas que es la correcta.

    Los peces

    Deben respirardentro/fueradelagua, cogiendo el oxgeno que estdisuelto dentro de este lquidomediantesus branquias/suspulmones.

    Los anfibiosAunque pasan mucho tiempo en elagua, se ven obligados a salir fuera deella para respirar. Pueden respirarporbranquias/pulmoneso puedenhacerlo por lapiel/cola, por lo quenecesitan tenerla siempre hmeda.Por eso es tan importante para ellosvivircerca/lejosdel agua.

    Los reptilesRespiran portrqueas/pulmones y la

    mayora no necesita estar dentro delagua. Algunos se han adaptado a viviren el, pero necesitar salir paracomer/respirar

    Las aves

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    Las aves tambin respiran porla piel/pulmones. No les hace falta vivirdentro del agua pero muchas avesviven en ambientes acuticos porquetoman su alimento defuera/dentro

    del agua. Pensad en el pingino, porejemplo. Qu es el pingino,un aveoun mamfero?

    Los mamferosLos mamferos respiran porla piel/pulmones.Esto hace que no tengannecesidad de estar dentro del aguapara respirar. Al contrario, si viven

    en el agua, necesitar coger el oxgenodesde fuera de ella. Muchosmamferos se han adaptado tanto avivir dentro del agua que a primeravista parecen peces. Ellosno necesitan/necesitan salir a la superficie pararespirar. Entre estos tenemos lasballenas o los delfines. Por su forma a qu se parecen ms las ballenas, alos peces o a los mamferos? Sonpeces?SoNo.

    Cmo sabes que las ballenas no sonpeces? Piensa la respuesta y despushaz cli c

    aqu

    PARA SABER DE LAS BALLENAS, HACED CLIC

    SOBRE EL DIBUJO DEL ANIMAL

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    La respiracin es la captacin de O2 y liberacin de CO2, tanto a nivel celular como a nivel delorganismo. El O2 es captado del medio (en agua o aire). El O2 puede entrar directamente atravs de la superficie de la piel (en algunos animales) o mediante el mecanismo de larespiracin, en rganos especializados.

    En todo este proceso hay fases de oxidacin y reduccin, en el que el agua se reduce.

    PROPIEDADES DE LOS GASES

    AIRE

    Composicin: N2: 78.09% O2: 20.95% Ar: 0.93% CO2: 0.03%

    Factores que influyen sobre la composicin de los gases en el aire:

    En determinados microambientes aumenta la concentracin de CO2 (madrigueras,fangos...)

    La cantidad de vapor de agua est relacionada con la presin atmosfrica y la Tambiental; ! T ! ! H2O

    La altura influye en la composicin de los gases de la atmsfera. No directamente, sinoque realmente es la presin la que hace que a ciertas alturas vara su composicin.

    AGUA

    La presencia de los gases disueltos en el agua depende de:

    - Su naturaleza: O2: 34.1 ml/l de agua CO2: 1019 ml/l de agua (es el que mejor se disuelve)N2: 16.9 ml/l de agua.

    Temperatura: ! T ! ! solubilidad

    Presencia de solutos: Agua dulce, agua salada

    INTERCAMBIO GASEOSO

    En funcin de la captacin de los gases, diferenciamos:

    Animales sin rganos respiratorios: Captan los gases directamente a travs de lasuperficie del cuerpo. Son de estructura sencilla, tamao pequeo o tasa metablicabaja (medusas). Invertebrados acuticos y terrestres.

    Animales con estructuras respiratorias: Su morfologa es ms compleja. Diferenciamos:

    De medio acutico: Sus estructuras respiratorias consisten en evaginaciones del organismollamadas branquias, que estn directamente en contacto con el medio. En algunos casos estnparcialmente protegidas (cavidad opercular en peces). Ejs: Crustceos, moluscos, larvas deanfibios, peces.

    De medio areo: Hay varias estructuras:

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    Respiracin traqueal. En la superficie del cuerpo hay poros que comunican el exteriorcon unos conductos que llevan el O2 directamente a las clulas. Insectos (artrpodos).

    Respiracin pulmonar. El pulmn es una estructura con diferente grado de complejidad:

    - Moluscos gasterpodos: Pulmn de difusin (sencillo).

    - Vertebrados: Pulmn de ventilacin:

    Cmaras areas: Dipnoos (peces pulmonados)

    Sacos areos: Anfibios

    Pulmn alveolar: Reptiles y mamferos

    Pulmn parabronquial: Aves

    Excepciones:

    Holoturias: Pulmones acuticos.

    Larvas de insectos acuticos: Branquio-traqueal?.

    Los rganos respiratorios han de:

    Tener una gran superficie de contacto

    Tener una fina cutcula para que se produzca el intercambio

    RESPIRACIN EN EL AGUA: RESPIRACIN BRANQUIAL

    Cuando una branquia est en el agua, capta O2. El agua de esa zona se queda sin O2. Paraello, los animales con branquias han de favorecer la ventilacin de la branquia. Usan variosmecanismos:

    Algunos animales mueven la branquia a travs del agua (branquias externas de larvasde insectos).

    Otros mueven el agua sobre la superficie de la branquia mediante cilios(lamelibranquios) o mediante la locomocin del animal (peces).

    ESTRUCTURA DE LA BRANQUIA

    La alta velocidad del flujo de agua hace que haya una renovacin constante. Hay un extensocontacto entre el agua y la branquia. Cada arco branquial est formado por dos hileras defilamentos branquiales que poseen laminillas branquiales perpendiculares a la direccin delfilamento. En las laminillas se produce el intercambio. El agua entra y, a ese nivel, se produceel intercambio entre capilares y agua.

    La direccin de la sangre es contraria a la direccin del agua. Es un sistema en contracorriente:

    Cuando la sangre progresa a travs de la laminilla, encuentra un agua muy cargada de O2, yse va cargando. El agua va cediendo O2 y, al abandonar la branquia, habr perdido todo el O2

    que tena.

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    El flujo contracorriente tiene consecuencias fisiolgicas; permite que la sangre abandone labranquia con una tensin de O2 casi tan alta como la del agua que llega a la branquia.

    El flujo del agua es unidireccional. En la cavidad oral hay una bomba bucal y una vlvula bocal.En la cavidad opercular hay una bomba opercular y una vlvula opercular.

    La presin a nivel de la boca disminuye respecto al nivel de la presin externa. Esto sucedeporque aumenta el tamao de la cavidad, disminuyendo la presin. El agua entra y, para queentre en la cavidad opercular, la bomba opercular se mueve de manera que disminuye lapresin y el agua pasa y sale por la vlvula opercular.

    Pext > Poral > Popercular

    RESPIRACIN EN EL AIRE. RESPIRACIN TRAQUEAL

    Se da en insectos. Con la conquista del medio terrestre, hubo que evitar la prdida de agua.Por ello muchos animales se protegieron con exoesqueletos quitinosos, silceos o calcreos.Pero estos esqueletos dificultan el intercambio gaseoso. El sistema traqueal resuelve este

    problema mediante traqueas, que son conductos que llevan el O2 hasta los tejidos, ya que nohay sistema circulatorio para su transporte.

    El flujo en la traquea es unidireccional. Hay animales donde el O2 pasa por difusin al interiorde la traquea, y otros donde hay un bombeo activo del aire.

    Las aberturas de la superficie se llaman espirculos. Tienen un sistema de apertura y cierre. Secomunican con las traqueas, que se ramifican en el interior del animal en traqueloas (1

    m), que llegan directamente a las clulas.

    La difusin se ve favorecida por la gran superficie de contacto que existe. Los espirculos quecontrolan la apertura y cierre tienen las siguientes caractersticas:

    Producen un intercambio adecuado de gases.

    Controlan la prdida de agua.

    Estn relacionados con la actividad del animal.

    No se abren todos simultneamente; hay una relacin con los niveles de CO2.

    El sistema de apertura y cierre est controlado por el sistema nervioso.

    Algunos artrpodos, cuando se meten en el agua, arrastran una burbuja de aire de la queobtienen el O2 para el intercambio gaseoso.

    ESTRUCTURA DE LA TRAQUEA

    Son estructuras ms o menos rgidas. No se colapsan; al final de los tubos estn conectadascon unos saquitos de pared delgada. La inspiracin es pasiva, pero la espiracin es activa(composicin de los sacos y movimientos abdominales).

    El volumen de ventilacin es mayor que en mamferos; de ! a de la capacidad total delcontenido del sistema areo, que se vaca en una espiracin. En mamferos es de 1/10.

    RESPIRACIN DISCONTNUA O CCLICA

    O2 ! Captacin ms o menos constante.

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    CO2 ! Liberacin peridica o cclica de grandes cantidades.

    Es caracterstica de insectos con bajas tasas metablicas (cucarachas, saltamontes,escarabajos, lepidpeteros).

    RESPIRACIN PULMONAR

    ANFIBIOS

    Los renacuajos tienen las branquias externas cubiertas por tegumento (oprculo) excepto lassalamandras.

    Los adultos tienen pulmones, que son sacos muy vascularizados pero no replegados; muysimples.

    VENTILACIN

    Tiene lugar gracias a una bomba de presin. La presin bucofarngea disminuye y favorece laentrada de aire del exterior al interior de la boca.

    Durante la inspiracin se produce un bombeo bucofarngeo de aire. Este entre a travs de laboca y las coanas. Este aire entra porque el suelo de la boca desciende; la cavidad oralaumenta su volumen, disminuye su presin y el aire es forzado a entrar en el interior(fotocopias).

    Luego, el aire tiende a escaparse desde los pulmones. Esto implica que en estos animales seproduce una salida y entrada de aire continua (a la vez que entra puede salir por la parte dearriba de los pulmones). El aire que haba en la cavidad oral es presionado porque el suelo dela boca vuelve a ascender y pasa a los pulmones. Adems, se cierra la glotis, con lo que el airequeda en el pulmn para que se produzca el intercambio y no pueda salir.

    La espiracin es un proceso pasivo, como el que vaca un globo. El aire se escapa de lospulmones a travs de la boca una vez producido el intercambio. Siempre queda un volumen deaire residual en los pulmones.

    Adems, en estos animales es importante la respiracin cutnea. Para ello, tienen una piel muyvascularizada y humedecida. Esta respiracin predomina en la poca invernal.

    REPTILES

    Los pulmones son simples, pero se observa que la superficie interna est ms replegada, ya seempieza a parecer al pulmn de mamferos.

    Conducto tubular (bronquio primario) ! Alveolos (Bronquios secundarios).

    VENTILACIN

    La ventilacin se produce por succin; van a ser los volmenes y presiones pulmonares los queinfluyan en la entrada del aire en los rganos respiratorios:

    ! Volumen pulmonar ! ! Presin pulmonar (con respecto a la presin atmosfrica).

    Este sistema implica un esfuerzo de ventilacin llevado a cabo por los msculos del trax yabdomen.

    AVES

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    La estructura del pulmn es ms compleja; distinta al de mamferos. Estn en relacin con lossacos areos. En ellos hay aire. Estn situados en la parte anterior y posterior (5 y 4respectivamente). Estos 9 sacos estn conectados con los dos pulmones. Estn relacionadoscon la flotabilidad del pulmn en el aire.

    La traquea se divide en 2 bronquios primarios. Estos, cuando penetran en el pulmn pasan a

    llamarse mesobranquios. En cada pulmn hay un mesobranquio, que se divide en variosbronquios secundarios, que estn interconectados medianteparabronquios, que se conectancon los sacos areos anteriores y posteriores.

    A nivel de los parabranquios es donde tiene lugar el intercambio gaseoso. A este sistema se lellama Sistema paleopulmonar,paleopulmnopulmn parabronquial.

    VENTILACIN

    La ventilacin en aves tiene lugar en dos ciclos y cada uno de esos ciclos consta de unainspiracin y una espiracin:

    - CICLO 1. Inspiracin:El aire entra a travs de la traquea, pasa al bronquio primario, de aqual mesobronquio y a los sacos areos posteriores.

    Espiracin:El aire pasa de los sacos areos posteriores a los parabronquios, donde tiene lugarel intercambio gaseoso.

    - CICLO 2. Inspiracin: El aire, que ya ha cedido el O2 y ha captado el CO2 pasa desde losparabronquios a los sacos areos anteriores.

    Espiracin:El aire sale desde los sacos areos anteriores al exterior a travs de los bronquiosprimarios y la traquea, sin pasar nuevamente a travs de los parabronquios.

    INTERCAMBIO DE GASES

    Tiene lugar a nivel del parabronquio.

    SANGRE VENOSA SANGRE ARTERIALCO2 PO2 Cmara de Cmara de retencin mezcla Enla cmara de retencin hay aire proveniente de losCO2 pulmones, mientras que enla cmarade mezcla est e laire del espacio muerto y aire extrior.PO2

    El aire va en un sentido y la sangre va en otro. En el caso de la branquia, los capilares eranparalelos a las laminillas y al flujo del agua. En aves los vasos sanguneos no son paralelos alos parabronquios; hablamos de corrientes cruzadas. Los sentidos son opuestos pero loscapilares no discurren de forma totalmente paralelas. Por ello se llaman corrientes cruzadas.

    Respiracin de los invertebradosLos insectos tienen un aparato especial llamado trquea que est formado por una serie deconductos que se ramifican en el interior del cuerpo y que llegan hasta las clulas del cuerpo.Este aparato se inicia en un orificio llamado estigma y se contina con el conducto llamadotrquea, el cual tiene una serie de anillos de quitina que mantienen el orificio constante eimpiden que las paredes se achaten. A medida que la trqueas se van ramificando losconductos se hacen cada vez ms finos y ya no tienen el anillo de quitina. Cuando estosconductos carecen de anillo de quitina se llaman traqueolas, stas se comunican con las

    clulas.El aire entra por el estigma hasta llegar a las traqueolas que se pone en contacto con la clula

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    y es ah donde se realiza el intercambio gaseoso, la clula toma el oxgeno y libera el dixidode carbono que sigue el sentido contrario del aire hasta ser liberado al exterior.Esta misma forma de respiracin, impide que los insectos superen ciertos tamaos, ya quecada vez su trquea debera ser ms extensa y necesitaran de corrientes de aire mayorespara poder saciar la necesidad de oxgeno de su cuerpo

    Respiracin de los vertebradosEl aparato respiratorio es interno y est representado por los pulmones. El aire ingresa a lanariz por la la cavidad nasal o fosas nasales, pasa luego por las coanas ,que son los orificiosque se comunican con la faringe que es el rgano que comunica el aparato digestivo con elrespiratorio. A continuacin va a estar la glotis que es el orificio que se comunica con la laringe,sta con la trquea que se divide en dos bronquios, stos en bronquiolos que se abren en lossacos alveolares (lugar donde se encuentran los alvolos).El aire realiza todo este recorrido hasta llegar a los alvolos en donde se realiza el intercambiogaseoso (hematosis). No todos los pulmones tienen el mismo desarrollo, en los anfibios estnmuy poco desarrollados. Alcanza su mayor desarrollo en las aves y los mamferos. [vase Ref.1]