Sistemas Vitales: Respiración y Circulación en el Reino Animal

El Aparato Respiratorio: Intercambio Gaseoso Esencial para la Vida

El aparato respiratorio es fundamental para la captación de oxígeno (O₂) del medio ambiente y la eliminación del dióxido de carbono (CO₂) producido en las células. Este proceso vital asegura el suministro de energía y la eliminación de desechos metabólicos.

Características de las Superficies de Intercambio Gaseoso

Las superficies donde se produce el intercambio de gases con la sangre deben cumplir con ciertas características para ser eficientes:

• Ser finas: para facilitar la difusión rápida de los gases.
• Estar húmedas: para que los gases puedan disolverse antes de difundirse.
• Estar rodeadas de numerosos vasos sanguíneos: para asegurar un transporte eficiente de los gases hacia y desde las células.

Diversidad de Sistemas Respiratorios en el Reino Animal

No todos los animales poseen un aparato respiratorio especializado. Por ejemplo, las esponjas y los celentéreos no lo tienen; en ellos, el intercambio de gases se realiza directamente a través de toda la superficie de su cuerpo. Sin embargo, la mayoría de los animales más complejos sí poseen un aparato respiratorio, el cual está generalmente asociado a un aparato circulatorio que transporta los gases a las células y de estas al exterior del organismo.

Respiración Cutánea

Se realiza a través de la piel. Para que sea efectiva, la piel debe ser húmeda, fina y estar rodeada de muchos vasos sanguíneos. Un ejemplo clásico de animales con este tipo de respiración es la lombriz de tierra.

Respiración Branquial

El intercambio de gases se produce en las branquias, que pueden ser externas o internas.

• Branquias externas: Son expansiones que se encuentran fuera del cuerpo del animal. Suelen encontrarse en ambientes con corrientes de agua para asegurar una buena oxigenación.
• Branquias internas: Se encuentran protegidas dentro de una cavidad. En los peces óseos, esta cavidad se denomina opérculo, mientras que en los peces cartilaginosos (como los tiburones y rayas) se conoce como espiráculo.

Respiración Traqueal

Característica de insectos y arácnidos. Poseen unos orificios externos llamados espiráculos que se comunican con una red de tubos internos denominados tráqueas. Estos tubos se ramifican extensamente, llevando el aire directamente a todas las células del organismo.

Respiración Pulmonar

Este tipo de respiración ocurre en la mayoría de los vertebrados, como las aves y los mamíferos, y en algunos invertebrados, como el caracol. Los pulmones varían en complejidad según el grupo animal:

• En anfibios: Son bolsas huecas simples.
• En reptiles: Presentan pulmones tabicados, lo que aumenta ligeramente la superficie de intercambio.
• En aves: Poseen pulmones compactos complementados por sacos aéreos, que permiten un flujo de aire unidireccional y muy eficiente.
• En mamíferos: Cuentan con una gran superficie de intercambio gracias a la presencia de millones de alvéolos, pequeñas estructuras en forma de saco que maximizan la eficiencia del intercambio gaseoso.

Movimientos Respiratorios Humanos

En mamíferos, los movimientos respiratorios son esenciales para la ventilación pulmonar:

• Inspiración: Es el proceso de coger aire. Durante la inspiración, las costillas suben y el diafragma se aplana (se contrae y desciende), aumentando el volumen de la cavidad torácica y permitiendo que el aire entre en los pulmones.
• Espiración: Es el proceso de expulsar aire. Las costillas bajan y el diafragma vuelve a su posición normal (se relaja y asciende), disminuyendo el volumen de la cavidad torácica y forzando la salida del aire.

Componentes del Aparato Respiratorio Humano

Las principales partes del aparato respiratorio humano son:

• Fosas nasales
• Boca
• Faringe
• Laringe
• Tráquea
• Bronquios
• Pulmones

El Sistema Circulatorio: Transporte de Sustancias Vitales

El sistema circulatorio es el encargado de transportar nutrientes, gases y productos de desecho por todo el organismo. Existen dos tipos principales:

Sistema Circulatorio Abierto

En este sistema, los vasos sanguíneos no forman un circuito cerrado. La sangre (o hemolinfa) sale de los vasos y "moja" directamente unas cavidades (senos o lagunas) que están en contacto con las células. En estas cavidades ocurre el intercambio de gases y nutrientes. Posteriormente, la sangre regresa al corazón a través de unos orificios llamados ostiolos. Es común en muchos invertebrados, como los artrópodos y la mayoría de los moluscos.

Sistema Circulatorio Cerrado

En un sistema circulatorio cerrado, la sangre circula siempre por el interior de los vasos sanguíneos, formando un circuito continuo. Los vasos son muy largos, salen del corazón, recorren todo el cuerpo y vuelven a él. Este sistema puede ser de dos tipos:

• Sencillo: La sangre pasa solo una vez por el corazón en cada ciclo completo de circulación. Típico de los peces.
• Doble: La sangre pasa dos veces por el corazón en cada ciclo completo de circulación (una vez hacia los pulmones y otra hacia el resto del cuerpo). Característico de aves y mamíferos.