Sistemas de Transporte en Animales

Estructuras Especializadas para la Respiración en Medio Acuático

Respiración Branquial

Las branquias son proyecciones que se han desarrollado por invaginación. Existen dos tipos principales:

• Branquias externas:

Presentes en algunos moluscos y en las larvas acuáticas de insectos y anfibios. El simple movimiento del agua es suficiente para renovar el medio. Sin embargo, presentan algunas desventajas:

• Al no contar con protección, pueden resultar dañadas con facilidad.
• Suponen un rozamiento adicional en el agua.
• Son muy visibles para los depredadores.

• Branquias internas:

Precisan de un mecanismo de ventilación para asegurar el flujo de agua. Algunos ejemplos son:

• Los moluscos bivalvos mueven cilios de sus branquias para que el agua circule (mejillón).
• Los moluscos cefalópodos hacen circular agua dentro de la cavidad paleal en un solo sentido mediante sifones (pulpo, sepia).
• En los peces:
  • Branquias: Sirven para introducir el O₂ en la sangre.
  • Peces cartilaginosos: El agua entra por los espiráculos y sale por 5 pares de hendiduras branquiales. Utilizan su movimiento de avance para la ventilación.
  • Peces óseos: Las branquias (4 pares) se insertan en los arcos branquiales y están en una cavidad cerrada por el opérculo.

Estructuras Especializadas para la Respiración en Medio Terrestre

Respiración Traqueal

Propia de insectos y artrópodos. Las tráqueas se producen por invaginaciones del tegumento, en las que el aire entra a través de estigmas o espiráculos. Las tráqueas disminuyen de tamaño según se van ramificando, de modo que las traqueolas contactan con las células. No es necesario un aparato circulatorio para el transporte de gases. La ventilación se efectúa mediante un sistema coordinado de apertura y cierre de los estigmas debido a contracciones musculares.

Respiración Pulmonar

Los anfibios tienen los pulmones más sencillos. La vejiga natatoria es un órgano donde se almacena O₂ que circula por la sangre. Sus funciones son: actuar como órgano de flotación, hacer de pulmón y permitir amplificar sonidos. A medida que se asciende evolutivamente en la escala animal, aumenta la superficie de intercambio gaseoso.

• Anfibios: Pulmones muy simples, en forma de saco. Complementan la respiración pulmonar con la respiración cutánea.
• Reptiles: Pulmones tabicados, con mayor superficie de intercambio que los anfibios.
• Aves: Sacos aéreos que les ayudan a volar. Se trata de expansiones de las paredes del pulmón que aumentan la eficiencia respiratoria.
• Mamíferos: Los alvéolos pulmonares aumentan la superficie respiratoria de forma considerable.

Ventilación Pulmonar

Consiste en la inspiración o entrada de aire a los pulmones y la posterior espiración. En los mamíferos, el aire entra en los pulmones cuando aumenta el volumen de la caja torácica. Esto se produce por la acción de ciertos músculos (pectorales, intercostales, etc.). Al aumentar el volumen torácico, disminuye la presión en los pulmones y el aire entra. El intercambio de gases en los pulmones siempre ocurre por difusión.

Sistemas de Transporte No Especializados

Los animales más sencillos carecen de un sistema de transporte especializado y en ellos el fluido circulante es el líquido extracelular, del que toman nutrientes y vierten sus productos de excreción.

• Por difusión: Los nutrientes se incorporan del agua por difusión y los desechos son expulsados de la misma forma al medio externo.
• Por medio del aparato digestivo: Platelmintos, cuyo aparato digestivo ramificado realiza también la función de transporte.

Sistemas de Transporte Especializados: Aparatos Circulatorios

Los animales complejos cuentan con sistemas de transporte denominados aparatos circulatorios, ya que el transporte por difusión entre las superficies respiratorias y las células resulta insuficiente para que lleven a cabo sus funciones vitales.

Fluidos Circulantes

Se encuentran en el interior de tubos y renuevan los componentes del líquido extracelular. Los principales líquidos son los siguientes:

• Hidrolinfa: Transporta nutrientes y productos de excreción. Su composición es similar a la del agua de mar (equinodermos).
• Hemolinfa: Incolora, contiene hemocianina, un pigmento respiratorio (artrópodos).
• Sangre: Contiene pigmentos respiratorios como la hemoglobina. Está formada por plasma (agua, sales, proteínas) y células: eritrocitos, leucocitos y plaquetas.
• Linfa: Circula por los vasos linfáticos. Se compone de linfocitos y plasma. Presente solo en vertebrados.

Los anélidos tienen un sistema circulatorio con sangre que contiene hemoglobina y otros pigmentos respiratorios.

Composición de la Sangre

• Plasma: Líquido que contiene fibrinógeno y suero sanguíneo.
• Células sanguíneas: Flotan en el plasma e incluyen:
  • Eritrocitos (glóbulos rojos o hematíes)
  • Plaquetas
  • Leucocitos (glóbulos blancos)

Sistemas Circulatorios

El corazón está formado por tejido muscular denominado miocardio, con el objetivo de impulsar el fluido circulante. Se diferencian dos tipos de corazones: tabicados y tubulares. Existen dos sistemas circulatorios principales:

• Sistema circulatorio abierto: El líquido bombeado por el corazón circula por vasos abiertos en un extremo, bañando así las células. Propio de moluscos no cefalópodos y artrópodos.
• Sistema circulatorio cerrado: El fluido circulante se mueve por el interior de un circuito cerrado de vasos, no baña directamente las células. Típico de anélidos, moluscos cefalópodos y vertebrados.
  • Anélidos: Consta de dos vasos sanguíneos principales, uno en posición dorsal y otro ventral, extendidos por todo el cuerpo. Ambos vasos están conectados por vasos laterales que se pueden considerar corazones primitivos.
  • Cefalópodos: El corazón tiene aurículas y ventrículo. La sangre sale por el ventrículo y circula por todo el cuerpo hasta las branquias. Es un circuito simple porque no hay doble circulación.

Tipos de vasos sanguíneos:

• Arterias: Son vasos de gruesas paredes formadas por capas de fibras musculares que les permite soportar las ondas de presión producidas por la sangre. Son tan gruesas porque deben soportar la presión de bombeo de la sangre que sale del corazón.
• Capilares: Son vasos de diámetro microscópico que conectan arteriolas y vénulas. Están formados por una sola capa de células endoteliales, lo que facilita el intercambio de sustancias.
• Venas: Poseen una capa muscular más delgada que las arterias, ya que tienen que soportar una presión menor. Presentan válvulas que impiden el retroceso de la sangre, especialmente en las zonas donde la sangre tiene que ir en contra de la gravedad (válvulas en nido de golondrina).

El recorrido de la sangre en un sistema circulatorio cerrado es el siguiente: corazón – arterias – arteriolas – capilares – vénulas – venas – corazón.