Característica del sistema respiratorio de los animales

La respiración

• Es el proceso que consiste en el ingreso del oxígeno al cuerpo y la expulsión de dióxido de carbono.

• Los pulmones son los principales órganos en el sistema respiratorio, es ahí donde el oxígeno llega para luego ir a las células de todo el cuerpo. En ellas se produce el dióxido de carbono, que regresa a los pulmones para luego ser desechado del cuerpo. La forma en que viajan estos gases es a través de la sangre.

• Nuestro cuerpo necesita el oxígeno, por lo que en el intercambio de gases, nuestros pulmones lo toman y se encargan de desechar el resto.

Adaptaciones evolutivas que permiten el intercambio de gases

En los animales existen 3 características que facilitan la difusión

1. Superficie respiratoria debe mantenerse húmeda

2. La célula que revisten el sistema respiratorio son muy delgadas

3. El sistema respiratorio debe tener una área superficial extensa en contacto con el entorno.

Algunos animales de ambientes húmedos carecen de estructuras respiratorias especializadas.

En algunos en el exterior de su cuerpo , cubierto con una piel delgada y permeable a los gases , tiene una área bastante extensa como para que los gases se difundan

* Si la demanda energética es lo bastante baja , la proporción relativamente lenta de intercambio de gases por difusión podría ser suficiente.

*Otra adaptación para el intercambio de gases , llevar el ambiente acuoso a las inmediaciones de todas la células del cuerpo.

Los sistemas respiratorios facilitan el intercambio de gases por difusión

 Casi todos los animales han desarrollo sistemas respiratorios especializados que entran en contacto con su sistema circulatorio para intercambiar gases entre las células y su entorno.

 La transferencia de gases del entorno a la sangre y de ahí a las células y de regreso , normalmente se efectúa en etapas que alternan el flujo masivo con la difusión.

Intercambio de gases en ambientes acuáticos

• Las branquias o agallas son las estructuras respiratorias de muchos animales acuáticos.

• Tienen complejas ramificaciones o pliegues que aumentan al máximo su área superficial , en algunos animales el tamaño de las branquias depende de la disponibilidad de oxigeno en el agua circundante. Ejemplo : salamandra

• Las branquias tienen una densa red de capilares inmediatamente abajo de sus delicadas membranas exteriores , estos capilares acercan la sangre a la superficie , donde intercambian gases.

• Los peces enfrentan un desafío al extraer el oxigeno del agua .El agua es unas 800 veces mas densa que el aire . Bombear agua consume mucho mas energía por esto los peces han desarrollado un método llamado intercambio contracorriente , para intercambiar los gases con el agua.

Los animales terrestres tienen estructuras respiratorias internas.

LOS INSECTOS

Emplean un sistema de tubos internos muy ramificados llamados tráqueas

Las tráqueas reforzadas con quitina , penetran en los tejidos del cuerpo y se ramifican para formar canales microscópicos llamados traqueolas , lo cuales permiten el intercambio de gases a través de sus terminaciones llenas de liquido

El aire entra en las tráqueas y sale de ellas a través de una serie de aberturas llamadas espiráculos (a los costados del abdomen)

Vertebrados terrestres

Las aves

• Respiran por medio de pulmones

• Han desarrollado adaptaciones que hacen posible el intercambio eficiente de gases , es necesario para satisfacer la enorme demanda de energía del vuelo.

• Los pulmones de las aves están llenos de tubos huecos , con paredes delgadas llamados para bronquios , que permiten el paso del aire en ambas direcciones

Utilizan de 7 a 9 sacos flexibles de aire como fuelles para bombear el aire hacia dentro y hacia fuera.

Aparato respiratorio humano

Todo el organismo respira a través del pulmon, quien captura el oxigeno y quien expulsa el dióxido de carbono en todo el organismo. Sus miles de millones de celulas consumen oxígeno incansablemente para liberar de los glúcidos (azúcares) la energía necesaria e indispensable para realizar sus actividades

Cuando respiramos se destacan tres procesos:

1.- La inspiración o inhalación: al absorber el oxígeno del ambiente por la nariz, el diafragma (músculo debajo de los pulmones) y los músculos entre las costillas se contraen.

2.- La espiración o exhalación: en este caso el CO2 que está en nuestro cuerpo es arrojado al ambiente. Aquí el diafragma sube y empuja a los pulmones, haciéndolos expulsar el aire.

3.- Hematosis: intercambio gaseoso en los alvéolos pulmonares.

La inhalación

La inhalación es el proceso por el cual entra aire, que contiene el oxígeno desde un medio exterior hacia el interior de los pulmones. La comunicación de los pulmones con el exterior se realiza por medio de las vías aéreas superiores (tráquea, laringe, faringe, cavidades nasal y bucal).

Este proceso es realizado con la intervención del diafragma y la ampliación del tórax con la contribución de los músculos intercostales externos, esternocleidomastoideos, serratos anteriores y escalenos en la respiración forzada.

Este proceso se lleva a cabo gracias a la diferencia de presiones tales como la presión pleural (presión del líquido interpleural), alveolar (presión del aire ubicado en el interior de los alveolos) y transpulmonar (diferente presión existente entre el interior y exterior de los pulmones).

Para inspirar, es necesario que se produzca una contracción del diafragma, para ello, toma punto fijo su inserción en el borde costal, y produce un descenso del centro frénico (aumenta así el diámetro vertical del tórax). Este descenso llega a su fin, cuando el centro frénico se encuentra con la resistencia de las vísceras abdominales. Por tanto, el diagragma toma punto fijo el centro frénico, y eleva las costillas inferiores y superiores gracias al esternón (aumenta así el diámetro transversal del tórax). Durante el proceso de la inspiración, la tensión de los músculos abdominales decrece, mientras que la tensión del diafragma aumenta. Esto es lo que se llama relación de antagonismo-sinergia entre el diafragma y los músculos abdominales.

En resumen, durante la inspiración, aumenta la capacidad torácica de la siguiente manera:

• Diámetro vertical: aumenta por el descenso del diafragma.

• Diámetro transversal: aumenta por una elevación de las costillas inferiores.

• Diámetro anteroposterior: aumenta por una elevación de las costillas superiores mediante el esternón.

La exhalación.

La exhalación es el fenómeno opuesto a la inhalación, es un proceso durante el cual el aire sale de los pulmones eliminando el dióxido de carbono. Es una fase pasiva de la respiración, porque el tórax se retrae y disminuyen todos sus diámetros por su propiedad física de elasticidad, sin intervención de la contracción muscular, volviendo a recobrar el tórax su forma primitiva. Los músculos puestos en juego, al dilatarse el tórax, se relajan en esta fase; las costillas vuelven a su posición inicial así como el diafragma.

Durante la fase de espiración, los dos músculos principales que intervienen son el diafragma y los músculos abdominales. En un primer momento, lo que hacen es disminuir los diámetros anteroposterior y transversal del tórax de forma simultanea, debido a la relajación del diafragma y a la contracción de los músculos abdominales, que hacen que descienda el orificio inferior del tórax.

Como consecuencia de esto, existe un aumento en la presión intraabdominal, lo que disminuye el diámetro vertical del tórax, ya que los músculos nombrados provocan un desplazamiento ascendente de las vísceras, que a su vez provoca una elevación del centro frénico, cerrándose los fondos de saco pleurales. Por ello, se dice que los músculos abdominales son antagonistas del diafragma, debido a que provocan la disminución simultánea de los tres diámetros del tórax, mientras que el diafragma provoca su aumento simultáneo.

En resumen, durante la espiración, lo que ocurre es una disminución de la capacidad torácica, como consecuencia de la disminución ya citada de los siguientes diámetros:

• Diámetro vertical: disminuye debido al ascenso del centro frénico.

• Diámetro trasverso: disminuye debido al descenso de las costillas inferiores.

• Diámetro anteroposterior: disminuye debido al descenso de las costillas superiores a través del esternón.

Por tanto, durante el proceso de la espiración, aumenta la tensión en los músculos abdominales, mientras que en el diafragma disminuye. Esto nos da la razón de lo anteriormente dicho, que entre estos músculos existe un equilibrio dinámico, de tal forma que cuando se desplaza uno de ellos en un sentido, el otro se desplazará en el contrario.

Intercambio gaseoso o respiracion tisular

Se llama intercambio gaseoso o respiración tisular al proceso que se produce entre la sangre y los diferentes tejidos del cuerpo. La sangre oxigenada en los pulmones llega a rodear a las células de los distintos tejidos transportada por los capilares de la arteria aorta. En ese punto se produce la respiración tisular, que es un proceso de intercambio: Por un lado, el oxígeno pasa desde la sangre hacia las células por difusión a través de la membrana

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