La Respiración y la Excreción en los Animales

1. La Respiración en Animales

La respiración es una parte fundamental del proceso de nutrición en los animales y es llevada a cabo por el aparato respiratorio. En los organismos aerobios, podemos diferenciar dos procesos respiratorios:

  • La respiración celular: Es el conjunto de reacciones oxidativas que se realizan en el interior de la célula.
  • La respiración externa: Es el intercambio de gases entre el medio externo y el medio interno.

2. Modalidades de Respiración y Aparatos Respiratorios

Los organismos unicelulares y los animales pluricelulares menos complejos, como los poríferos, cnidarios y muchos gusanos, obtienen el oxígeno y eliminan el dióxido de carbono por un proceso de difusión directa a través de la superficie de las membranas celulares.

2.1. Respiración Traqueal

En insectos, la respiración se realiza mediante un sistema traqueal. Este sistema está formado por invaginaciones tubulares de la superficie externa quitinosa de la piel del animal. Estos tubos se denominan tráqueas y se abren al exterior por unos orificios llamados espiráculos. Las tráqueas más finas y sin quitina se denominan traqueolas.

2.2. Respiración Branquial

Este tipo de respiración es típica de los animales acuáticos, que viven en un medio con una concentración de oxígeno relativamente baja. En la respiración branquial, el intercambio de gases se realiza en las branquias. Según donde se localizan, pueden ser internas o externas.

  • Branquias externas: Sobresalen de la superficie del animal y no tienen protección, por lo que se dañan con facilidad. Este tipo de branquias es típico de anélidos poliquetos marinos, crustáceos, moluscos y larvas de anfibios.
  • Branquias internas: Quedan protegidas por estructuras corporales, como las de los peces óseos.

3. El Aparato Respiratorio Humano

El aparato respiratorio humano está formado por los pulmones y las vías respiratorias que conducen el aire hasta ellos.

3.1. Pulmones

En el ser humano, los pulmones están localizados en el tórax, por encima del abdomen y protegidos por la caja torácica, formada por el esternón y las costillas. Rodeando a los pulmones hay una doble capa llamada pleura. La unidad anatómica y funcional del pulmón son los alvéolos pulmonares.

3.2. Respiración Pulmonar

Es un tipo de respiración típica de los anfibios, reptiles, aves y mamíferos, y de algunos invertebrados. El intercambio de gases se realiza en una estructura llamada pulmones.

3.2.1. Pulmones en los Invertebrados

Los pulmones más primitivos aparecen en los arácnidos y moluscos como el caracol. Estos pulmones, que presentan forma de saco, no tienen mecanismos de ventilación y los orificios que los comunican al exterior están siempre abiertos.

3.2.2. Pulmones en los Vertebrados

Son órganos pares en forma de saco en los que la ventilación pulmonar se produce mediante dos movimientos: inspiración y espiración. En los vertebrados terrestres se tiende a aumentar la superficie de contacto con el aire, con la división en pequeñísimas cavidades denominadas alvéolos pulmonares. En las aves, los pulmones son pequeños y se comunican con los sacos aéreos, que son expansiones de la pared de los pulmones que se extienden por todas las partes del cuerpo del animal.

3.3. Vías Respiratorias

La entrada de aire se realiza por las aberturas de las fosas nasales, donde se calienta en la pituitaria roja. Las fosas nasales terminan en la faringe, que es una vía común entre el aparato respiratorio y el digestivo. Por su parte inferior, la faringe se comunica con la laringe, por la que pasa el aire hasta llegar a la tráquea. En la entrada de la tráquea hay una lámina cartilaginosa llamada epiglotis, que la cierra en su parte superior para evitar la entrada del bolo alimenticio. La laringe actúa como aparato fonador. En su interior aparecen unos repliegues elásticos denominados cuerdas vocales, que vibran con el paso del aire y producen los sonidos en diferentes tonos. La tráquea es un órgano exclusivamente respiratorio. La tráquea se divide en bronquios.

3.4. Intercambio Alveolar de Gases

Es el proceso físico-químico de difusión simple que se produce entre el aire inspirado que se encuentra en los alvéolos pulmonares y los capilares sanguíneos que los rodean.

4. La Función de Excreción

La excreción consiste en la eliminación de los productos de desecho procedentes del metabolismo. En los vertebrados, la excreción se realiza a través de la piel, el aparato respiratorio, el aparato digestivo y, fundamentalmente, el sistema renal. El órgano principal del sistema renal son los riñones. En los invertebrados, los órganos excretores son, fundamentalmente, un sistema de tubos con modificaciones para la eliminación de los líquidos circundantes hacia el exterior. El aparato excretor cumple otra función fundamental, que es la de homeostasis.

5. Productos de Excreción en Animales

Las principales sustancias que eliminan los animales son:

  • Derivados del nitrógeno
  • Agua
  • Sales minerales

6. Las Nefronas y la Formación de la Orina

Las nefronas son las unidades funcionales y estructurales de los riñones. En cada riñón hay aproximadamente un millón de nefronas. En ellas podemos diferenciar las siguientes partes:

  • Cápsula de Bowman
  • Túbulo contorneado proximal
  • Asa de Henle
  • Túbulo contorneado distal

7. El Aparato Excretor en los Vertebrados

Los procesos de excreción de los vertebrados se desarrollan en órganos muy diversos, entre los que destaca el sistema renal, también denominado sistema urinario. Este sistema está formado por los riñones, de los que parten los uréteres. Los riñones están formados por unas unidades estructurales y funcionales llamadas nefronas. Estas estructuras se encargan de filtrar la sangre y reabsorber las sustancias que son necesarias. Se produce una sustancia llamada orina en la que se encuentran los productos de desecho. Podemos encontrar distintos sistemas urinarios en los diferentes grupos de vertebrados: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.

8. Formación de la Orina

En el proceso de formación de la orina podemos diferenciar tres etapas:

  1. Filtración glomerular: Se produce por el paso de la sangre desde los capilares sanguíneos hasta la cápsula de Bowman.
  2. Reabsorción tubular: La mayor parte de los líquidos se reabsorben a lo largo de los túbulos de las nefronas, pasando a la red de capilares que los rodean.
  3. Secreción tubular: Una cierta cantidad de sustancias son secretadas desde los capilares hasta los túbulos de las nefronas, como los iones de potasio, una pequeña cantidad de creatinina y algunos fármacos.

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