Aparellos Circulatorio, Respiratorio e Excretor en Animais

Enviado por lidia y clasificado en Biología

Escrito el en gallego con un tamaño de 38,04 KB

O Medio Interno e o Aparello Circulatorio

Todas as células necesitan unha achega continua de nutrientes e osíxeno para realizaren as súas funcións. O transporte destes e a retirada de produtos de refugo realízase mediante o aparello circulatorio. O medio interno é o conxunto de líquidos extracelulares que hai nun organismo. Nos invertebrados moi simples só hai plasma intersticial que baña directamente todas as células. Nos invertebrados de maior tamaño e complexidade existe un sistema de transporte que move o medio interno para facer chegar a todas as células os nutrientes e o osíxeno, e retirar os produtos de refugo. Este sistema de transporte está formado polo aparello circulatorio; no seu interior circula a hemolinfa, líquido interno que se mestura co líquido intersticial. Nalgúns invertebrados e en todos os vertebrados existe plasma intersticial e sangue, que discorre polo interior dos vasos do sistema sanguíneo. Ademais do sangue, os vertebrados teñen linfa, que circula polo sistema linfático.

O Aparello Circulatorio

Nos animais máis simples, como os poríferos, os cnidarios e os platihelmintos, os nutrientes e o osíxeno incorpóranse ás células directamente desde o plasma intersticial. Nos animais máis complexos existe un aparello circulatorio que realiza o transporte de substancias. Nos vertebrados, este aparello está constituído polo sistema circulatorio sanguíneo e o sistema circulatorio linfático, e realiza as seguintes funcións:

  • Transporta osíxeno desde as superficies respiratorias ata as células, e dióxido de carbono das células ás superficies respiratorias.
  • Leva nutrientes desde o aparello dixestivo cara a todas as células.
  • Retira e transporta os produtos de excreción das células.
  • Leva hormonas desde as glándulas endócrinas ata os órganos onde actúan.
  • Transporta anticorpos e células especializadas na defensa do corpo.
  • Mantén a temperatura corporal constante nos animais homeotermos.

Compoñentes do Aparello Circulatorio

En xeral, o aparello circulatorio da maioría de animais está formado por:

  • Líquido circulatorio: o medio líquido en que se transportan as diferentes substancias, ben en disolución ou unidas, coma no caso dos gases, a determinados pigmentos respiratorios*.
  • Vasos: Son tubos de diferente calibre. Polo seu interior circulan os líquidos de transporte a todas as partes do organismo. Existen varios tipos: arterias, veas, capilares e vasos linfáticos.
  • Corazón: un órgano muscular que impulsa os líquidos circulantes por todo o sistema. Existen varios tipos de corazón:
    • Tubulares: son os máis simples, están formados por vasos pulsátiles que impulsan os líquidos grazas a ondas de contracción peristáltica.
    • Tabicados: con cavidades chamadas aurículas e ventrículos, separadas por válvulas.
    • Corazóns accesorios: que adoitan estar situados preto das branquias.

* Pigmentos respiratorios: Son proteínas pigmentadas (con cor) que aumentan a capacidade de transporte de gases nos líquidos circulatorios. Entre elas destacan:

  • Hemoglobina: proteína formada por catro cadeas, cada unha cun grupo «hemo», que contén un átomo de ferro ao que se une unha molécula de O₂. É a responsable da cor vermella do sangue. Téñena anélidos e vertebrados.
  • Hemocianina: proteína formada por numerosas subunidades, cada unha con dous átomos de cobre. Ten cor azul ao unirse ao O₂. Preséntana os crustáceos, algúns arácnidos e os moluscos.
  • Hemeritrina: proteína con ferro, pero sen grupo «hemo», é de cor vermella violeta ao combinarse co O₂. Téñena algúns anélidos poliquetos.
  • Clorocruorina: proteína parecida á hemoglobina, con ferro unido a un grupo «hemo», que é de cor verdosa. Preséntana algúns anélidos poliquetos.

O Circuíto e Tipos de Circulación

O circuíto do aparello circulatorio está constituído por unha rede de vasos, nos que se distinguen principalmente tres tipos:

  • Arterias: Levan o líquido circulatorio desde o corazón cara aos demais órganos.
  • Veas: Levan o líquido circulatorio cara ao corazón.
  • Capilares: Son vasos moi finos que poñen en contacto as arterias e as veas. Son os que chegan a cada unha das células do organismo.

Segundo o tipo de conexión entre os vasos, distínguense dúas variedades de aparellos circulatorios: aberto e pechado.

Aparello Circulatorio Aberto

Neste tipo de aparello circulatorio, o líquido que se move polos vasos vértese a lagoas e espazos intercelulares, o hemocele. Desta forma, o líquido entra en contacto con todas as células e realízase o intercambio de nutrientes e gases. Posteriormente, o líquido volve ao circuíto. Este tipo de aparello circulatorio é propio de moitos invertebrados, como artrópodos e moluscos non cefalópodos.

Aparello Circulatorio Pechado

Neste tipo de aparello, o líquido circula sempre polo interior dos vasos. As arterias e veas comunícanse por unha rede de capilares con paredes moi finas, a través das cales se produce o intercambio de substancias: nutrientes, gases ou produtos de excreción. É propio de anélidos, moluscos cefalópodos e vertebrados.

  • Circulación simple: O circuíto é único e o sangue pasa unha soa vez polo corazón ao dar unha volta completa ao circuíto ao longo do corpo. Preséntase, por exemplo, en peixes.
  • Circulación dobre: O circuíto é dobre e o sangue pasa dúas veces polo corazón ao dar unha volta percorrendo os dous circuítos (menor e maior):
    • Circuíto menor ou pulmonar: Nel o sangue sae do corazón cara aos pulmóns, onde se osixena e volve de novo ao corazón.
    • Circuíto maior ou sistémico: Nel o sangue rico en osíxeno sae do corazón e distribúese por todos os órganos.

Este tipo de circulación é característico de vertebrados terrestres de respiración pulmonar. Segundo se produce ou non mestura de sangue dos dous circuítos, diferéncianse dous tipos:

  • Circulación incompleta: O sangue rico en osíxeno e o sangue pobre en osíxeno mestúranse parcialmente no corazón, ao existir un só ventrículo. Preséntase nos anfibios e nos réptiles, agás nos crocodilos.
  • Circulación completa: O sangue rico en osíxeno non se mestura co sangue pobre en osíxeno proveniente da circulación maior, pois existen dous ventrículos. É propio de aves e mamíferos.

Os Líquidos Circulatorios

  • Hidrolinfa: Característica de equinodermos. É incolora, posúe unha composición en sales moi parecida á auga de mar, contén algunhas células fagocitarias como amebocitos. Carece de función transportadora de gases respiratorios.
  • Hemolinfa: Típica de artrópodos e moluscos con aparellos circulatorios abertos. Contén hemocianina, como pigmento respiratorio e tamén amebocitos con función defensiva.
  • Sangue: Característico de animais con sistemas circulatorios pechados, como anélidos e vertebrados. Nos anélidos, o sangue posúe hemoglobina, hemeritrina e mais clorocruorina como pigmentos respiratorios. Nos vertebrados, a hemoglobina encóntrase no interior dunhas células especializadas, chamadas eritrocitos.
  • Linfa: Líquido exclusivo de vertebrados, que entre outras funcións drena os líquidos intersticiais.

Composición do Sangue en Vertebrados

O sangue dos vertebrados está formado por dúas fraccións: o plasma sanguíneo, e os elementos formes constituídos por células sanguíneas.

Plasma Sanguíneo

É un líquido acuoso de cor ámbar. Está composto por auga, proteínas plasmáticas (albumina, fibrinóxeno, globulinas...), encimas, anticorpos, hormonas, glicosa, aminoácidos, compostos de excreción, sales minerais e pequenas cantidades de osíxeno e dióxido de carbono.

Células Sanguíneas

Distínguense tres tipos de células sanguíneas:

  • Glóbulos vermellos, eritrocitos ou hemacias: No seu interior conteñen hemoglobina, que transporta osíxeno e dióxido de carbono. Nos mamíferos fórmanse na medula ósea vermella dos ósos longos, e durante o proceso de formación desaparece o núcleo e outros orgánulos. Destrúense na medula ósea, bazo e fígado. Teñen forma de disco bicóncavo e miden uns sete micróns de diámetro.
  • Glóbulos brancos ou leucocitos: Actúan como sistema de defensa fronte a bacterias e outros microorganismos. Son máis grandes e menos abundantes cás eritrocitos. Hai diferentes tipos:
    • Granulocitos: Teñen grandes núcleos lobulados e gránulos moi marcados no citoplasma. Existen tres variedades: neutrófilos (fagocitan partículas e microorganismos), basófilos (actúan en reaccións alérxicas) e eosinófilos (interveñen en alerxias e nalgunhas infeccións).
    • Agranulocitos: Carecen de gránulos no seu citoplasma. Hai dúas variedades: linfocitos (especializados na formación de anticorpos) e monocitos (convértense en macrófagos, con misión fagocitaria).
  • Plaquetas: Son pequenos fragmentos celulares sen núcleo. Fórmanse a partir de células máis grandes na medula ósea vermella e actúan no proceso de coagulación do sangue e no taponamento dos vasos sanguíneos para evitar hemorraxias. Estes fragmentos celulares son característicos dos mamíferos, mentres que no resto dos vertebrados, en lugar de plaquetas, teñen pequenas células ovaladas con núcleo que se chaman trombocitos.

Estrutura dos Vasos Sanguíneos

Partes das arterias/veas:

  • Túnica íntima: tecido epitelial (endotelio).
  • Túnica media: elástica, tecido conxuntivo, e tecido muscular liso.
  • Túnica adventicia: é a máis externa, moi elástica, máis fibras elásticas con coláxeno e tecido conxuntivo.

Arterias: paredes grosas reforzadas con tecido conxuntivo, con máis fibras elásticas. Cando se ramifican = arteriolas. Levan o sangue aos demais órganos do corpo.

Veas: ramifícanse = vénulas. Teñen válvulas semilunares para que o sangue non vaia para atrás. Son menos elásticas cás arterias. A circulación de retorno ao corazón coñécese como circulación venosa, e o sangue móvese pola presión residual, as contraccións musculares das veas, e as válvulas que evitan o retroceso.

Capilares: teñen tamaño microscópico, achegan todas as substancias ás células, e recollen os refugallos. As paredes son delgadas, con só unha capa endotelial dunha soa capa de espesor, unha lámina basal e unha rede de fibras reticulares.

Aparello Circulatorio Aberto en Invertebrados

Característico de artrópodos, moluscos non cefalópodos, e máis invertebrados. O líquido circulatorio é a hemolinfa, non hai circuíto de vasos sanguíneos completo, e os vasos verten o líquido ao hemocele, onde se fai o intercambio de gases e nutrientes.

Artrópodos

Os artrópodos posúen un corazón tubular, con paredes musculosas, situado en posición dorsal, e rodeado dunha cavidade pericárdica. A hemolinfa entra primeiro na cavidade e despois no corazón mediante succión, a través dunha serie de orificios ou ostíolos provistos de válvulas que impiden o seu retorno. As contraccións do corazón impulsan a hemolinfa cara ás arterias, que a distribúen por todo o corpo para verterse no hemocele e despois volver ao corazón polas veas.

Moluscos

Os moluscos presentan un corazón, situado dentro dunha cavidade pericárdica, e vasos que permiten que a hemolinfa entre e saia del. Habitualmente, o corazón ten tres cámaras, dúas aurículas que reciben hemolinfa desde as branquias e un ventrículo que a bombea aos outros órganos corporais.

Aparellos Pechados en Invertebrados

O líquido circulatorio é o sangue que sempre flúe no interior dun sistema de vasos que se distribúen por todo o corpo.

Moluscos Cefalópodos

Como son máis grandes, necesitan nutrientes e osíxeno en maiores cantidades e regularmente. Presentan un corazón de tres cámaras cun importante sistema capilar nas branquias, para facer o intercambio de gases. Despois de pasar polos órganos, cando chega ás branquias hai pouca presión, polo que existen corazóns branquiais que aumentan a presión para que volva ao corazón.

Anélidos

Teñen unha serie de estruturas diferenciadas, como órganos de propulsión, arterias de distribución, capilares de intercambio e veas de retorno de sangue. Nos vermes hai un vaso dorsal que impulsa o sangue mediante movementos peristálticos cara ao extremo anterior onde se encóntranse cinco arcos aórticos que envían o sangue ao vaso ventral, que o distribúe polo corpo. Despois hai capilares.

Aparellos Circulatorios Pechados en Vertebrados

Peixes

Circulación simple, dividido en unha aurícula e un ventrículo, simple, incompleta. O retorno do sangue ao corazón faise por veas que dan a unha cámara alongada, o seo venoso.

Anfibios

Circulación dobre e incompleta, 2 aurículas e 1 ventrículo. O ventrículo ten unha estrutura para que o sangue non se mesture de todo. Os vasos que van aos pulmóns teñen ramas que se dirixen á pel, onde tamén se realiza intercambio de gases.

Réptiles

Circulación dobre e incompleta. Corazón con tres cavidades, como nos anfibios. O ventrículo ten unha lixeira separación.

Aves e Mamíferos

Circulación dobre completa. O corazón está dividido en 4 cavidades [2 aurículas, 2 ventrículos]. Hai unha alta presión sanguínea en todo o percorrido. Nas aves o arco que forma a arteria aorta diríxese ao lado dereito, nos mamíferos ao esquerdo.

Sistema Linfático

Nos vertebrados, ademais do sistema sanguíneo, o aparello circulatorio está formado polo sistema circulatorio linfático, constituído por vasos linfáticos, ganglios e linfa.

  • O sistema linfático: recolle e drena o plasma intersticial formado en exceso, mediante filtración desde o plasma sanguíneo nos capilares, levándoo de volta ao sistema sanguíneo. Tamén transporta as graxas absorbidas nas pilosidades intestinais polos vasos quilíferos.
  • Vasos linfáticos: Son condutos con paredes delgadas, que terminan en capilares cegos, distribuídos pola gran maioría dos tecidos corporais. Os capilares linfáticos vanse reunindo en vasos linfáticos de maior calibre, e estes, en vasos linfáticos aínda maiores, que desembocan finalmente nas veas subclavias a través do conduto torácico e do conduto linfático dereito. O movemento da linfa prodúcese pola contracción das propias paredes dos vasos linfáticos. Ademais, estes vasos teñen válvulas internas que impiden o retroceso da linfa.
  • Ganglios linfáticos: Son agrupacións celulares que se encóntranse ao longo dos vasos linfáticos. Estes ganglios teñen un importante papel no sistema de defensa, pois as células que almacenan, tales como os macrófagos, encárganse de eliminar dos tecidos partículas estrañas, incluso bacterias, engulíndoas mediante fagocitose. Ademais, xunto coa medula ósea e o timo, os ganglios son os produtores dos linfocitos.
  • Linfa: É un líquido parecido ao plasma sanguíneo, pero con menor proporción de proteínas e maior cantidade de lípidos. Non ten nin glóbulos vermellos nin plaquetas, pero si gran cantidade de glóbulos brancos. Fórmase a partir do filtrado do plasma intersticial.

O Corazón dos Mamíferos

O corazón estruturalmente máis complexo é o dos mamíferos, un órgano situado na cavidade torácica, entre os pulmóns. Encóntrase envolto por un saco de tecido conxuntivo chamado pericardio; no seu interior hai un líquido que baña o propio corazón e reduce a fricción deste co exterior. As súas paredes están constituídas principalmente por tecido muscular cardíaco que constitúe o miocardio. Dependendo da zona, o miocardio é máis groso ou máis delgado e posúe máis ou menos elasticidade. As cavidades internas están tapizadas por unha fina capa de tecido endotelial chamada endocardio. O corazón dos mamíferos componse de catro cavidades, dúas aurículas e dous ventrículos. As aurículas están situadas na parte superior, e os ventrículos, na parte inferior. Entre as aurículas e entre os ventrículos existe un tabique de separación. A aurícula e o ventrículo de cada lado están conectados por unha válvula, que obriga a circular o sangue desde a aurícula ata o ventrículo, evitando o seu retorno. No lado dereito encóntrase a válvula tricúspide e no lado esquerdo, a válvula mitral.

Funcionamento do Corazón

O corazón ten a propiedade de contraerse ritmicamente. O movemento do corazón produce o latexo cardíaco e consta de dous tipos de movementos: contracción, ou sístole, e relaxación, ou diástole.

  • Diástole auricular: As aurículas reláxanse e entra o sangue que provén das veas.
  • Sístole auricular: As aurículas contráense e pasa sangue aos ventrículos.
  • Diástole ventricular: Os ventrículos reláxanse e entra sangue neles.
  • Sístole ventricular: Os ventrículos contráense e impulsan sangue fóra do corazón polas arterias. Coa contracción, péchanse as válvulas tricúspide e mitral, evitando o retorno de sangue ás aurículas.

Os movementos de sístole e diástole son simultáneos, de maneira que ao mesmo tempo que se contraen as aurículas dilátanse os ventrículos, e viceversa.

Control da Actividade Cardíaca (Marcapasos)

A diferenza doutros músculos do corpo, o corazón non depende de impulsos nerviosos externos para iniciar a súa contracción. As contraccións rítmicas do corazón inícianse no propio músculo cardíaco como consecuencia dun estímulo eléctrico. A contracción iníciase nunha área especial chamada nódulo senoauricular, localizado na aurícula dereita. Esta rexión está formada por células cardíacas especiais que funcionan coma un marcapasos. O impulso nervioso iníciase no nódulo senoauricular e esténdese a través das aurículas dereita e esquerda, chegando a unha segunda área de excitación, o nódulo aurículo-ventricular, que, cun lixeiro atraso, transmite o impulso nervioso por fibras musculares especiais que forman o fascículo de Hiss cara á punta inferior dos ventrículos, e a continuación por unha rede de fibras, chamada rede de Purkinje, ascende polas paredes dos ventrículos. A disposición destas fibras fai que a contracción dos ventrículos se inicie no ápice e se continúe cara arriba de forma que o bombeo sexa máis eficaz, co que se consegue tamén a contracción simultánea dos dous ventrículos. O automatismo do corazón mantén os seus movementos sen necesidade de estímulos externos. Pero aínda que o sistema nervioso autónomo non inicia o latexo cardíaco, si é capaz de regular a súa frecuencia. A regulación do ritmo cardíaco leva a cabo polo centro de control cardíaco que se encontra no encéfalo; del parten nervios que aceleran ou desaceleran o ritmo, conectando directamente co nódulo sinoauricular. O centro de control recibe información sensorial de receptores do aparello circulatorio e pode variar o ritmo cardíaco e, polo tanto, o gasto cardíaco, segundo as circunstancias corporais.

Electrocardiograma (ECG)

A corrente eléctrica xerada durante o latexo cardíaco na superficie do corazón transmítese polos fluídos do corpo e chega á superficie da pel. Cuns eléctrodos situados na pel e conectados a un aparello de rexistro, chamado electrocardiógrafo, pódese medir a corrente xerada. O rexistro desta corrente represéntase nunha gráfica, o electrocardiograma (ECG), cunha serie de ondas que se repiten ritmicamente, e rexistran a actividade eléctrica do corazón durante os seus movementos. O exame e a análise do ECG proporciona moita información sobre o funcionamento do corazón.

Definicións Clave

  • Sistema nervioso autónomo: Parte do sistema nervioso que controla as funcións viscerais e as fibras musculares lisas. Divídese en simpático e parasimpático.
  • Gasto cardíaco: frecuencia cardíaca (latexos/min) x volume sistólico (L/latexo).
  • Anticorpo: proteína producida nas reaccións de inmunidade que neutraliza microorganismos ou corpos estraños.
  • Aerobio: organismo que necesita osíxeno molecular para vivir.
  • Vexiga natatoria: órgano da maioría dos peixes óseos que se encontra na parte dorsal, e permite que o animal se manteña a máis ou menos profundidade.
  • Cavidade paleal: cavidade oca, rodeada polo manto nos moluscos, á que verten o tubo dixestivo, o excretor e o reprodutor. Nela alóxanse os órganos respiratorios.
  • Epitelio vibrátil: capa de epitelio provisto de cilios que se proxectan cara á luz da traquea.
  • Músculos intercostais: os que unen as costelas.
  • Diafragma: músculo con forma de cúpula que separa o tórax do abdome.
  • Narinas: aberturas da cavidade nasal, tanto internas coma externas na cabeza dun vertebrado.

____________

O Proceso de Respiración en Animais

Os animais realizan o proceso de respiración, que se leva a cabo co aparello circulatorio. Nos seres vivos aerobios diferéncianse dous procesos respiratorios distintos pero moi relacionados:

  • A respiración celular: é o conxunto de reaccións oxidativas que se realizan no interior da célula, para a obtención da enerxía necesaria con que levar a cabo as funcións vitais.
  • A respiración externa: Corresponde ao intercambio de gases entre o organismo e o medio natural que o rodea. O obxectivo fundamental da respiración externa é tomar o osíxeno necesario e eliminar o dióxido de carbono.

Superficies Respiratorias

Chámanse superficies respiratorias aquelas en que se produce o intercambio de gases. Este intercambio realízase mediante difusión pasiva, polo que, para que se poida realizar, as superficies deben ter as seguintes características:

  • Ser extensas e estar moi vascularizadas, para que a entrada de osíxeno aos capilares e a saída de dióxido de carbono sexa suficiente.
  • Ser bastante delgadas para facilitar o paso dos gases a través delas.
  • Manterse constantemente húmidas para que os gases poidan atravesar as membranas plasmáticas.

As superficies respiratorias están constituídas por tecido epitelial formado por unha soa capa de células, e está en contacto cunha extensa rede capilar que se encarga de recoller o osíxeno absorbido e de transportar o dióxido de carbono á superficie respiratoria para eliminalo.

Difusión Pasiva

O paso dos gases a través das superficies respiratorias dos animais prodúcese mediante difusión pasiva. No medio externo a concentración de osíxeno é maior ca no interior dos animais, polo tanto, o osíxeno difúndese cara ao interior, a través das superficies respiratorias, a favor de gradiente de concentración. Co dióxido de carbono, que ofrece unha presión parcial ou concentración maior no interior ca no exterior do organismo, ocorre o mesmo, polo que se difunde cara ao medio a través das superficies respiratorias.

Modalidades de Respiración e Aparellos Respiratorios

Os organismos unicelulares e os animais pluricelulares menos complexos obteñen o osíxeno e eliminan o dióxido de carbono por un proceso de difusión directa, a través da superficie da membrana das súas células. Os animais de maior tamaño teñen estruturas especializadas a través das cales realizan o intercambio de gases necesario para o seu metabolismo. Estas estruturas forman os diferentes aparellos respiratorios que necesitan do sistema circulatorio para distribuír o osíxeno e para transportar o dióxido de carbono. O modelo de respiración e o tipo de aparello respiratorio dependen do medio en que viven os animais e o seu sistema de vida. Existen grandes diferenzas entre o medio acuático e o terrestre.

Respiración Cutánea

Moitos animais pluricelulares pequenos e pouco activos teñen cubertas as súas necesidades de osíxeno mediante un intercambio de gases a través da pel: respiración cutánea. Isto é posible xa que a relación entre a superficie do seu corpo e a masa corporal é moi grande. En animais de maior tamaño e máis actividade a respiración cutánea é ás veces complementaria doutros tipos de respiración.

Respiración Traqueal

Os insectos e outros artrópodos terrestres teñen respiración traqueal. Trátase dun sistema respiratorio moi especializado que se forma a partir de invaxinacións tubulares da superficie externa quitinosa do animal. O sistema está constituído por traqueas que, abertas ao exterior a través de espiráculos, se ramifican polo interior do corpo facéndose cada vez máis estreitas e con paredes menos quitinizadas. As traqueas máis finas e sen quitina chámanse traqueolas e chegan a todas as células de maneira que se produce un intercambio de gases directo. Para facilitar a ventilación, estes animais realizan movementos cos músculos abdominais do seu corpo que facilitan a entrada e saída alternativa de aire polos espiráculos que teñen mecanismos de peche para evitar a desecación.

Respiración Branquial

É característica de animais acuáticos. O intercambio de gases realízase nas branquias. Estas, dependendo da súa forma, poden ser filamentosas, ramificadas ou laminares. Segundo onde se localizan poden ser externas ou internas.

  • Branquias externas: Sobresaen da superficie do animal, non teñen protección e por iso adoitan danarse con facilidade. Este tipo de branquias son típicas en anélidos poliquetos mariños, moluscos, larvas de anfibios e crustáceos.
  • Branquias internas: Quedan protexidas por estruturas corporais. Existen diversos mecanismos que producen o movemento da auga que as rodea para renovar os gases do medio. As branquias son estruturas filamentosas, delgadas, inseridas en arcos branquiais. O seu interior está moi vascularizado e os vasos sanguíneos encóntranse dispostos de forma que o paso de auga a través das branquias é oposto á circulación sanguínea. Este mecanismo de contracorrente permite un intercambio de gases moi eficiente coa auga. O mecanismo é diferente nos grandes grupos de peixes.

Respiración Pulmonar

É característica de anfibios adultos, réptiles, aves e mamíferos e dalgúns invertebrados (arácnidos, moluscos). O intercambio de gases dáse nos pulmóns.

  • Pulmóns de invertebrados: Estes pulmóns non teñen mecanismos de ventilación e os orificios que comunican co exterior están sempre abertos. Teñen forma de saco. No seu interior hai láminas que aumentan a superficie de contacto co aire.
  • Pulmóns de vertebrados: Son órganos en forma de sacos pares. Neles prodúcese a ventilación pulmonar. Nos vertebrados terrestres hai unha tendencia ao aumento da superficie de contacto co aire nos pulmóns en que se acada un máximo con divisións en alvéolos pulmonares que están rodeados de capilares que recollen o osíxeno e ceden dióxido de carbono. Os anfibios adoitan ter pulmóns simples en forma de saco. Nos réptiles os pulmóns presentan cavidades divididas en cámaras por tabiques. Nas aves os pulmóns son pequenos e comunícanse con sacos aéreos. Estes son pares e esténdense por diversas partes do corpo do animal. Nestes animais os bronquios non terminan en alvéolos senón que en parabronquios. Nos mamíferos os pulmóns son órganos esponxosos situados na cavidade torácica e que están constituídos pola árbore bronquial.

O Aparello Respiratorio Humano

Vías Respiratorias

A entrada de aire realízase a través do nariz e chega ás fosas nasais onde quence na pituitaria vermella. As fosas nasais desembocan na farinxe e pola súa parte inferior comunícase coa larinxe, vía pola que discorre o aire ata chegar á traquea. Na entrada da larinxe está a epiglote. A larinxe é o aparello fonador, xa que no seu interior existen uns repregamentos elásticos nas súas paredes chamados cordas vocais. A traquea sitúase debaixo da larinxe. As súas paredes están reforzadas con cartilaxes en forma de ferradura que a manteñen sempre aberta. O interior está tapizado por un epitelio vibrátil. As partículas de po que entran co aire quedan retidas polo moco. A traquea divídese en dous bronquios que se introducen nos pulmóns. Dentro deles os bronquios ramifícanse en bronquiolos terminados nuns ensanchamentos chamados vesículas pulmonares.

Pulmóns

Nos humanos os pulmóns están no tórax enriba do diafragma e protexidos polo esterno e as costelas. Ao redor está a pleura. A capa interna acaroase aos pulmóns e a externa ao interior da cavidade torácica. Están constituídos polo conxunto de bronquios de distinto calibre e vesículas pulmonares divididas en alvéolos e vasos sanguíneos e tecido conxuntivo. A unidade anatómica e funcional son os alvéolos pulmonares.

A Ventilación Pulmonar

A entrada e saída de aire prodúcese mediante movementos respiratorios que están controlados polo sistema nervioso. Os movementos son dous:

  • Inspiración: introduce aire aos pulmóns. O movemento realízase ao contraerse os músculos intercostais, os peitorais e o diafragma. Os dous primeiros elevan as costelas e o diafragma descende o que fai que se ensanche a cavidade torácica e aumente o volume dos pulmóns. A presión no interior dos pulmóns é menor.
  • Expiración: é un movemento pasivo dos músculos que se relaxan. Os músculos intercostais e peitorais reláxanse e o diafragma elévase, reducindo o volume torácico e pulmonar, o que produce a expulsión do aire.

Intercambio Alveolar de Gases

É un proceso físico-químico de difusión simple entre o aire inspirado e o sangue que circula polos capilares que rodean os alvéolos. O aire alveolar inspirado ten máis cantidade de osíxeno ca o sangue dos capilares que proceden dos tecidos, polo tanto, existe un gradiente de presión positivo e o osíxeno tende a entrar ao interior do capilar alveolar e despois ao interior do eritrocito para unirse á hemoglobina e formar oxihemoglobina. Do mesmo xeito ocorre co dióxido de carbono. Este libérase nas células como produto da respiración celular e pasa ao sangue. O aire inspirado nos alvéolos ten menor concentración de CO₂ ca o sangue que chega aos alvéolos polo que este gas difúndese desde o sangue cara ao interior dos alvéolos. Na expiración o aire cargado de CO₂ sae ao exterior.

A Función de Excreción

O proceso da nutrición complétase coa excreción que corresponde á eliminación dos produtos de refugallo. Na maioría dos animais as substancias non gasosas son eliminadas por órganos do aparello excretor aos que son transportados polo aparello circulatorio. En vertebrados a excreción realízase a través da pel, o aparello circulatorio e o aparello dixestivo e polo sistema renal. O órgano principal do sistema renal é o ril que se encarga de retirar do sangue os produtos que hai que excretar. En invertebrados os órganos excretores son un sistema de tubos con modificacións para a eliminación de substancias desde os líquidos circulantes cara ao exterior. O aparello excretor cumpre tamén a función de homeostase que é a tendencia dos organismos a manter constante as condicións do seu medio interno.

Produtos de Excreción en Animais

As principais substancias que eliminan os animais son derivados nitroxenados, sales minerais, auga e CO₂ (aparello respiratorio).

Derivados Nitroxenados

Son producidos nas reaccións de degradación das proteínas e de ácidos nucleicos:

  • Amoníaco: Aínda que é moi tóxico dilúese con rapidez na auga. Excrétano os amoniotélicos.
  • Ácido úrico: Este composto fórmase no fígado a partir de amoníaco e outras substancias nitroxenadas. Excrétano os uricotélicos.
  • Urea: Fórmase no fígado a partir de restos nitroxenados de aminoácidos e CO₂. Excrétana os ureotélicos.

Auga e Sales Minerais

Excrétanse para regular unha cantidade e concentración axeitada no medio interno.

Órganos de Excreción en Invertebrados

Nos animais menos evolucionados a eliminación de refugallos realízase directamente ao exterior por difusión a través da superficie do seu corpo e non hai estruturas especializadas na excreción. Tampouco as teñen os equinodermos que eliminan os compostos nitroxenados por difusión en estruturas especiais ou nos pés ambulacrais. O resto de invertebrados posúe distintos órganos especializados.

  • Protonefridios: Son característicos de platihelmintos. Son tubos moi ramificados, o seu extremo interno termina nunha célula con flaxelos e o extremo exterior termina nun poro excretor.
  • Metanefridios: Propios de anélidos e moluscos. O metanefridio é un tubo longo cun extremo interno en forma de embude que posúe cilios e comunica coa cavidade celómica do segmento anterior con refugallos que se eliminan ao exterior a través dun poro excretor.
  • Glândulas antenais e maxilares: Son os órganos excretores de crustáceos. Nos decápodos chámanse glándulas verdes.
  • Túbulos de Malpighi: Son os órganos excretores de insectos, miriápodos e algúns arácnidos. Son tubos delgados que se distribúen por todo o corpo. Teñen un extremo cego, e outro aberto ao intestino onde verten os produtos de refugo.

O Aparello Excretor en Vertebrados

Os procesos de excreción en vertebrados desenvólvense en órganos diversos que constitúen o aparello excretor no que destaca o sistema renal. O sistema renal de vertebrados está formado por dous riles dos que parten dous condutos chamados uréteres. Os riles están formados por unidades anatómicas e funcionais denominados nefróns que se encargan de filtrar o sangue e reabsorber despois aquelas substancias que son necesarias. Prodúcese así unha ouriña na que se encontran os produtos de refugo. Os mamíferos teñen dous riles compactos e máis ou menos ovais. Excepto nos mamíferos monotremas, que posúen cloacas, os uréteres conflúen na vexiga urinaria que comunica co exterior pola uretra.

Os Nefróns e a Formación da Ouriña

Os nefróns son as unidades funcionais dos riles. Cada nefrón consta de:

  • Cápsula de Bowman: é o extremo do nefrón, ten forma de copa e rodea o glomérulo, estes están conectados grazas a unha arteriola aferente e outra eferente.
  • Túbulo contornado proximal: chámase así porque ten aspecto sinuoso.
  • Asa de Henle: Zona do túbulo proximal que contén unha rama descendente que entra na medula do ril e que xira 180 graos, e volve á cortiza por outra rama pero neste caso ascendente.
  • Túbulo contornado distal: Que comunica co tubo colector e desemboca na pelve.
Formación da Ouriña

Divídese en tres etapas:

  • Filtración glomerular: Que se produce polo paso do sangue dos capilares do glomérulo á cápsula de Bowman. O líquido que se filtrou contén vitaminas, aminoácidos, auga, sales minerais e outros nutrientes.
  • Reabsorción tubular: A maioría do líquido que se filtrou reabsórbese tanto por transporte activo como por difusión pasiva en calquera dos tubos do nefrón e pasa aos capilares.
  • Secreción tubular: Unhas substancias son segregadas desde os capilares aos túbulos do nefrón. O líquido que se produce é a ouriña e pasa a uns tubos colectores, á pelve renal e despois á vexiga. Finalmente expúlsase.

Outros Mecanismos de Excreción

O sistema excretor, á parte de eliminar residuos tóxicos, regula a cantidade de sales minerais e auga que temos disoltos no medio interno. Nos animais mariños existen glándulas do sal que eliminan o exceso de sales. Por exemplo, nos réptiles estas glándulas sitúanse cerca das narinas, e nas aves mariñas encima dos ollos. Nos animais terrestres hai outras estruturas. Por exemplo, nos vertebrados está o fígado que degrada hemoglobina e transfórmaa en bilirrubina. En especial os mamíferos teñen as glándulas sudoríparas que segregan suor, eliminando así os produtos tóxicos do corpo.

Entradas relacionadas: