Intercambio gaseoso y tipos de respiración animal: cutánea, traqueal, branquial y pulmonar

Resumen

El texto explica cómo los animales realizan el intercambio de gases, desde las características que debe cumplir una superficie respiratoria hasta los distintos sistemas: difusión simple, respiración cutánea, traqueal, branquial y pulmonar. Se describen también los tipos de branquias y de pulmones y su relación con el hábitat y la evolución.

Puntos clave

Las superficies respiratorias deben ser delgadas, húmedas y estar revestidas por una red capilar.
La respiración cutánea es propia de animales acuáticos o de ambientes muy húmedos, como anfibios y anélidos.
La respiración traqueal es característica de los artrópodos y utiliza tráqueas que se abren al exterior por espiráculos.
Las branquias externas aparecen en la vida larvaria y desaparecen con el desarrollo; las internas se protegen con un opérculo.
Los pulmones de difusión son primitivos y no necesitan ventilación activa; los pulmones de ventilación, de vertebrados terrestres, sí la necesitan.
En los pulmones de ventilación, el aumento de la superficie interna de los alvéolos a lo largo de la evolución incrementa la eficacia del intercambio gaseoso.

Ponte a prueba

El Intercambio de Gases y las Superficies Respiratorias

La energía necesaria para las funciones vitales se lleva a cabo en las mitocondrias. Este proceso se produce a través de la membrana plasmática de las células, las cuales son denominadas superficies respiratorias. El transporte de los gases se lleva a cabo a través del aparato circulatorio.

Características de las Superficies Respiratorias

Para que el intercambio de gases sea eficiente, las superficies respiratorias deben cumplir con las siguientes características:

Las paredes donde se produce el intercambio de gases deben ser delgadas para favorecer la difusión de estos.
Las superficies tienen que estar húmedas, ya que los gases las atraviesan en disolución.
Las superficies deben estar revestidas por una red capilar del sistema circulatorio, encargada del transporte de los gases.

Modelos de Intercambio Gaseoso en el Reino Animal

Los organismos han desarrollado diversos sistemas para optimizar la captación de oxígeno y la liberación de dióxido de carbono, dependiendo de su hábitat y complejidad evolutiva.

Respiración por Difusión Simple

En los animales más sencillos, el intercambio de gases ocurre directamente a través de las membranas celulares, sin necesidad de estructuras especializadas.

Respiración Cutánea

Propia de animales de medios acuáticos o ambientes muy húmedos (como anfibios o anélidos). Los gases disueltos en el medio se difunden a través de la piel hacia una densa red capilar que distribuye estos gases por todas las células del organismo.

Respiración Traqueal

Característica de los artrópodos. Consiste en un sistema interno de tubos húmedos y ramificados (las tráqueas). Estos tubos se abren al exterior por unos orificios llamados espiráculos, provistos de válvulas reguladas por músculos.

Respiración Branquial

Propia de animales que viven en medios acuáticos.

Branquias Externas

Ligadas a la vida larvaria y desaparecen con el desarrollo.
Son frágiles y entorpecen la locomoción.
Obligan al animal a realizar continuos desplazamientos para renovar el líquido circundante.

Branquias Internas

Poseen laminillas branquiales muy capilarizadas que permiten la difusión del oxígeno.
Se hallan libres o unidas a los arcos branquiales y están protegidas por una placa (el opérculo).
La ventilación se consigue gracias a los movimientos de este opérculo.

Respiración Pulmonar

Consiste en cavidades internas de paredes muy finas y vascularizadas: los pulmones.

Tipos de Pulmones

Se distinguen dos modelos principales según su mecanismo de funcionamiento:

Pulmones de Difusión

Son muy primitivos.
No necesitan un sistema de ventilación activo.
Se comunican con el exterior (ejemplo: invertebrados terrestres).

Pulmones de Ventilación

Característicos de vertebrados terrestres.
Necesitan mecanismos activos para la renovación del aire.
Están formados por alvéolos. A medida que se avanza en la escala evolutiva, el incremento en su superficie interna aumenta la eficacia del intercambio gaseoso.

Preguntas frecuentes

¿Qué características debe tener una superficie respiratoria?

Debe tener paredes delgadas para favorecer la difusión, estar húmeda, porque los gases la atraviesan disueltos, y estar revestida por una red capilar que transporta los gases.

¿Qué es la respiración traqueal?

Es la respiración propia de los artrópodos, basada en un sistema interno de tubos húmedos y ramificados llamados tráqueas, que se abren al exterior por espiráculos con válvulas.

¿Qué diferencia hay entre pulmones de difusión y pulmones de ventilación?

Los pulmones de difusión son muy primitivos y no necesitan ventilación activa, mientras que los pulmones de ventilación, de vertebrados terrestres, requieren mecanismos activos para renovar el aire y están formados por alvéolos.