Fisiología Comparada de la Respiración en Vertebrados: Estructuras y Mecanismos de Ventilación Pulmonar
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El Aparato Respiratorio de los Vertebrados
El aparato respiratorio de los vertebrados consta de las vías respiratorias y los pulmones.
La movilización del aire se realiza mediante los pulmones de ventilación, mecanismos que ejecutan movimientos respiratorios que provocan cambios en el volumen pulmonar. El gas, posteriormente, penetra en el saco aéreo por difusión.
Estructuras Pulmonares y Adaptaciones
Las estructuras pulmonares varían significativamente entre las clases de vertebrados:
- Los anfibios presentan pulmones en forma de saco.
- En los reptiles, los pulmones están tabicados.
- En las aves y en los mamíferos, los pulmones están muy desarrollados debido a estructuras especializadas.
Adaptaciones Especializadas
Las adaptaciones que maximizan la superficie de intercambio gaseoso incluyen:
- Sacos Aéreos (Aves): Son expansiones del pulmón que se dilatan formando sacos y se alojan en distintas partes. Almacenan y conducen el aire de forma unidireccional.
- Alvéolos Pulmonares (Mamíferos): Son unas vesículas muy numerosas y muy vascularizadas que aumentan drásticamente la superficie respiratoria.
Ventilación Pulmonar en Vertebrados
Los mecanismos de ventilación varían según el grupo taxonómico:
- Anfibios: El mecanismo de ventilación es la bomba de presión o deglución. Introducen el aire mediante un acto de deglución realizado por la lengua.
- Reptiles, Aves y Mamíferos: Los pulmones se ventilan por movimientos de inspiración y espiración.
Mecanismos Específicos de Ventilación
- Aves: La compresión de los sacos aéreos por los músculos de las alas determina el movimiento de inspiración y espiración.
- Mamíferos: El aire entra en los pulmones desde el exterior (inspiración) al dilatarse de forma activa la caja torácica y sale al exterior (espiración) al comprimirse de forma pasiva la misma.
Las Vías Respiratorias
El aire entra en las vías respiratorias por las fosas nasales, continúa por la faringe, laringe, tráquea y finaliza en los bronquios.
Componentes y Funciones
Fosas Nasales
Las fosas nasales se encuentran tapizadas por una mucosa muy vascularizada que cumple dos funciones esenciales:
- Calienta el aire inspirado, ya que la temperatura de la sangre es de 37 ºC.
- Segrega un mucus donde quedan adheridas las partículas de polvo del ambiente, evitando así que penetren con el aire y provoquen rozamientos en los finos tejidos del aparato respiratorio.
Laringe
La laringe es un tubo corto cuyas paredes están constituidas por varios cartílagos. Es el órgano de la voz, ya que en ella se encuentran las cuerdas vocales.
- En Mamíferos: Se comunica con la faringe mediante la glotis, y se cierra mediante la epiglotis, un repliegue cartilaginoso que actúa a modo de válvula.
- En Anfibios, Reptiles y Aves: La glotis se abre en la base de la lengua.
Tráquea
La tráquea es un tubo semicilíndrico que desciende...