Sistemas Respiratorio y Excretor en Animales

Respiración

Tipos de Respiración

Respiración Cutánea: Algunos animales pluricelulares pequeños y poco activos satisfacen sus necesidades de oxígeno mediante un intercambio de gases a través de la piel.

Respiración Traqueal: Intercambio de gases a través de invaginaciones tubulares de la superficie externa quitinosa del animal (insectos y artrópodos terrestres).

Respiración Branquial:

• Branquias Externas: Sobresalen de la superficie del animal, no tienen protección y por ello suelen dañarse con facilidad (anélidos poliquetos marinos, larvas de anfibios).
• Branquias Internas: Quedan protegidas por estructuras corporales, como el opérculo en los peces óseos; las branquias internas se encuentran situadas en hendiduras branquiales que están a ambos lados de la faringe.

Respiración Pulmonar: Intercambio de gases a través de los pulmones.

• Invertebrados: Los pulmones no tienen mecanismos de ventilación, y los orificios que comunican con el exterior están siempre abiertos; tienen forma de saco (arácnidos y caracoles).
• Vertebrados: Los pulmones son órganos en forma de sacos pares donde se produce la ventilación pulmonar por movimientos de inspiración y espiración. Los pulmones están formados por alveolos pulmonares, que tienen la pared muy fina y están rodeados de una amplia red de capilares que recogen el O₂ y ceden el CO₂.

Vías Respiratorias (Vertebrados)

La entrada de aire se realiza a través de las ventanas de la nariz y llega a las fosas nasales, donde se calienta, de ahí pasa a la faringe, luego se pasa a la laringe, vía por la que discurre el aire para entrar a la tráquea. En la laringe se encuentra el aparato fonador formado por cuerdas vocales que vibran al pasar el aire. La tráquea se divide en dos bronquios que se ramifican y terminan en vesículas pulmonares.

Ventilación Pulmonar (Vertebrados)

Inspiración: Introduce aire a los pulmones; el movimiento se realiza al contraerse los músculos intercostales, los pectorales y el diafragma.

Espiración: Un movimiento pasivo de los músculos que se habían contraído; los músculos intercostales y pectorales se relajan y el diafragma se eleva; expulsión del aire.

Intercambio Alveolar de Gases

Es un proceso de difusión simple entre el aire inspirado, que se encuentra en los alveolos pulmonares, y la sangre que circula por los capilares que rodean a los alveolos. El O₂ tiende a entrar al interior del capilar alveolar y después al interior del eritrocito para unirse con la hemoglobina y formar oxihemoglobina.

Excreción

Aparato Excretor en Vertebrados

Está formado por dos riñones de los que parten dos conductos llamados uréteres. Los riñones están formados por nefronas que se encargan de filtrar la sangre y reabsorber después aquellas sustancias que no son necesarias.

• Peces: Un riñón alargado, una vejiga urinaria primitiva.
• Anfibios: Un riñón, una vejiga urinaria primitiva, que parte de la cloaca.
• Reptiles: Tienen dos riñones de forma irregular, con dos lóbulos cada uno.
• Aves: Un par de riñones bien desarrollados, con uréteres que desembocan directamente en la cloaca.
• Mamíferos: Dos riñones compactos, los uréteres confluyen en la vejiga urinaria, que comunica con el exterior por la uretra.

Productos de Excreción en Animales

• Derivados Nitrogenados:
  • Amoníaco: Muy tóxico, se diluye con rapidez en el agua; es eliminado por los animales llamados amoniotélicos (anélidos acuáticos, crustáceos, larvas de anfibios).
  • Ácido Úrico: Se forma en el hígado, a partir de amoníaco y otras sustancias nitrogenadas. Animales uricotélicos, viven en ambientes secos, como algunos insectos, reptiles y aves.
  • Urea: Se forma en el hígado a partir de restos nitrogenados de aminoácidos y CO₂.
• Agua y Sales Minerales: Se excretan para regular una cantidad y concentración adecuada en el medio interno.

Estructuras Excretoras en Invertebrados

Protonefridios: Platelmintos, son tubos muy ramificados cuyo extremo interno termina en una célula con flagelo, flamígera, y el extremo exterior termina en un poro excretor.

Metanefridios: Anélidos, un tubo largo con un extremo interno en forma de embudo (nefrostoma) que posee cilios y comunica con la cavidad celómica del segmento anterior.

Glándulas Antenales y Maxilares: Crustáceos, se llaman glándulas verdes, son pares y están rodeadas de capilares sanguíneos, consisten en una cámara glandular, que recoge el filtrado, un tubo excretor, en el que se realiza la reabsorción de algunas sustancias.

Tubos de Malpighi: Insectos, tubos delgados que se distribuyen por todo el cuerpo. Tienen un extremo ciego, y otro abierto al intestino, donde vierten los productos de desecho.

La Nefrona (Vertebrados)

• Cápsula de Bowman: Es el extremo de la nefrona. Tiene forma de copa y rodea a una red de capilares llamados glomérulo conectados a una arteriola aferente y eferente.
• Túbulo Contorneado Proximal: Aspecto sinuoso.
• Asa de Henle: Zona estrecha del túbulo proximal, con rama descendente que se adentra en la médula del riñón y gira 180º.
• Túbulo Contorneado Distal: Comunica el asa de Henle con el tubo colector.

Formación de Orina (Vertebrados)

• Filtración Glomerular: Se produce por el paso de la sangre desde los capilares del glomérulo hasta la cápsula de Bowman. Se filtran glucosa, vitaminas, sales minerales, agua, etc.
• Reabsorción Tubular: La mayor parte del líquido filtrado se reabsorbe a lo largo de los túbulos de la nefrona, pasando a la red de capilares que los rodean. La reabsorción se realiza por difusión pasiva o por transporte activo.
• Secreción Tubular: El líquido producido pasa a los tubos colectores donde, en determinadas circunstancias, se puede producir reabsorción de agua.

Mecanismos de Osmorregulación

• Animales Marinos: Glándulas de la sal.
  • Reptiles: Esas glándulas están situadas cerca de las narinas.
  • Peces Óseos Marinos: Las branquias tienen células que se encargan de eliminar sal.
  • Aves Marinas: Poseen glándulas de la sal encima de los ojos y del pico.
• Animales Terrestres:
  • Anélidos: Glándulas calcíferas situadas a los lados del esófago.
  • Arácnidos: Poseen la glándula coxal situada en el cefalotórax.
  • Vertebrados: Producen bilis en el hígado que contiene sustancias de excreción. Los eritrocitos muertos liberan hemoglobina que se transforma en bilirrubina.
    • Mamíferos: Tienen glándulas sudoríparas, situadas en la capa profunda de la piel, y que se abren al exterior a través de un poro.