Respiración de los animales

Directa y indirecta , en la indirecta 

Los órganos especializados en la respiración externa dependen de las carácterísticas del medio con el cual realizan los intercambios.

• En los animales que toman oxígeno del aire, la velocidad de difusión de los gases a través de las membranas respiratorias es muy elevada. Sin embargo, se ven amenazadas por el peligro de desecación, que evitan encerrando las membranas en cavidades especiales y mediante mecanismos que las mantengan húmedas.

• En el medio acuático, los animales fuerzan el movimiento del agua en torno a las branquias, para mejorar así la velocidad de difusión, que de otro modo sería muy baja o inexistente. No corren el peligro de desecación.

En los animales, tanto acuáticos como terrestres:

• La regíón donde se intercambian los gases está separada del medio por un sistema de membranas. —Los gases que atraviesan el sistema de membranas están siempre disueltos en agua.—-El sistema de membranas debe estar siempre húmedo para ser funcional.—-Los gases atraviesan la membrana por difusión.

2.1. INVERTEBRADOS⇾   Los anélidos son un grupo en el que encontramos representantes acuáticos y terrestres. Los pigmentos respiratorios pueden ser la hemoglobina, rojo, la hemeritrina, rosado o la clorocruorina, verde ⇾   En los moluscos,  el interior de la cavidad paleal y  ctenidio, por tener un aspecto plumoso que sirve para aumentar la superficie de intercambio de gases. 

En los moluscos acuáticos se corresponde con las branquias, y en los terrestres con una cámara de función similar al pulmón, ya que está rodeada de vasos sanguíneos que favorecen el intercambio gaseoso.

Para aumentar la eficiencia del intercambio de gases en las branquias, en los moluscos acuáticos el líquido circulante se desplaza en sentido contrario al flujo de agua.

El pigmento respiratorio de los moluscos es la hemocianina, ⇾  En el caso de los artrópodos hemocianina

La membrana que forma los alvéolos pulmonares estás siempre húmeda; durante la espiración, Las paredes de los alvéolos podría pegarse entre sí y provocar su colapso. Para evitarlo, los alvéolos segregan una sustancia proteica que actúa como un tensioactivo, es decir, reduce la tensión de estas superficies y evita el colapso.

Se pueden definir algunos valores que nos dan idea de la actividad de nuestro aparato respiratorio:

• La capacidad pulmonar total es el volumen máximo que pueden contener los pulmones después de la inspiración forzada.

• La capacidad vital es la cantidad máxima de aire que se mueve a través del aparato respiratorio en condiciones de máximo esfuerzo respiratorio.

• El volumen residual es la diferencia entre la capacidad pulmonar total y la capacidad vital, y corresponde al aire que, después de la espiración, permanece en las vías respiratorias y los alvéolos.

• El volumen de ventilación es la cantidad de aire que penetra en los pulmones durante una inspiración normal, y corresponde a unos 500 ml. De esta cantidad, sólo 350 ml de aire llegan los alvéolos, ya que 150 ml quedan retenidos en las vías respiratorias

La composición del aire que se encuentra los alvéolos pulmonares no es igual a la del aire atmosférico debido a que:

• El aire que penetra por las vías respiratorias se humedece y, por tanto, se enriquece en vapor de agua.

• Constantemente se absorbe oxígeno y se desprende dióxido de carbono.

La energía cinética de las moléculas de los gases hace que estas choquen contra las membranas de los compartimentos del cuerpo donde se encuentran encerradas. Los choques constituyen la presión parcial del gas.

EL TRANSPORTE DE SUSTANCIAS EN LOS VEGETALES

La raíz es el órgano de absorción, situada en el extremo opuesto a las hojas, que tienen actividad fotosintética. Ambos órganos están comunicados por un sistema de circulación, el xilema, que transporta la savia bruta de abajo arriba, a través de las vías conductoras ascendentes. Desde las hojas y otras partes verdes se reparten, mediante las vías de conducción de sustancias orgánicas, la sustancias orgánicas que se obtienen en la fotosíntesis (floema , que transporta la savia elaborada).

VÍAS DE CONDUCCIÓN ASCENDENTES

El conjunto de vías conductoras ascendentes recibe el nombre de vasos leñosos o xilema.

• El transporte tiene lugar entre los pelos absorbentes de la raíz y las zonas verdes fotosintéticas, en especial las hojas.

• El líquido circulante se denomina savia bruta, compuesta por agua y sustancias minerales disueltas.

Todos los vasos leñosos son aproximadamente del mismo calibre. Están dispuestos en haces paralelos que discurren por la raíz, ascienden por el tallo y disminuyen de grosor a medida que algunos se desvían, para llegar a las hojas, donde se forman sus nerviaciónes. Pueden ser tráqueas o traqueidas.Las tranqueidas son los vasos conductores más primitivos, propios de las plantas pteridófitas, como los helechos, y también de las plantas fanerógamas más antiguas evolutivamente, como las gimnospermas. El conjunto de vasos leñosos más reciente recibe el nombre de albura y son vasos funcionalmente conductores. La parte de xilema más vieja, con menor función conductora, recibe el nombre de duramen, y participa en el sostén del vegetal.

MECANISMOS DE TRANSPORTE POR EL XILEMA El ascenso se debe a un mecanismo de tensión-cohesión.

Los pelos absorbentes captan agua por ósmosis y minerales que penetran en los tubos conductores del sistema por transporte activo. –La entrada continua de agua por la raíz provoca una presión hidrostática —-
Las moléculas de agua establecen fuerzas de cohesión muy fuertes entre ellas que impiden la interrupción de las finas columnas de líquido.—-A través de los estomas, tiene lugar la pérdida de vapor de agua mediante la transpiración; esta crea una fuerza continua de aspiración 

 VÍAS DE CONDUCCIÓN DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS.Como resultado de la fotosíntesis, las plantas obtienen glucosa.

las moléculas orgánicas son trasladadas y repartidas a otras partes del vegetal disueltas en agua. Este proceso recibe el nombre de translocación y tiene lugar mediante los vasos liberianos o floema.

l transporte se produce desde las hojas y otras partes verdes hacia el tallo y las raíces.El líquido que se desplaza se denomina savia elaborada. Contiene agua y solutos, de los cuales un 90 % es sacarosa.

Los vasos liberianos son conductos finos que discurren por el tallo y la raíz. Están formados por células vivas, con tabiques de separación oblicuos y poros en las paredes, que confieren a estas el aspecto de una criba. Por ello, también se denominan vasos o tubos cribosos.

Conectadas a las células de los tubos criboso se encuentran células acompañantes, muy activas metabólicamente.

En un gran número de especies vegetales, los vasos liberianos solo funcionan durante un año y son reemplazados por otros nuevos a partir del cámbium.

MECANISMOS DE TRANSPORTE POR EL FLOEMA —La explicación más probable de este proceso es la hipótesis del flujo de masa, que se basa en lo siguiente:

• En los órganos donde se produce la fotosíntesis, los glúcidos salen del citoplasma de las células en forma de sacarosa.

• Está entra en los vasos liberianos por transporte activo, contra el gradiente de concentración. El proceso se ve facilitado por la actividad de las células acompañantes.

• La entrada de sacarosa en los tubos cribosos provoca la entrada de agua, por ósmosis, procedente del xilema.

• Cuando el órgano consumidor capta sacarosa y ésta abandona el vaso liberiano, disminuye la concentración de soluto en su interior.

• El agua también sale del tubo criboso, por el mismo proceso osmótico, y vuelve a los vasos del xilema.

La diferencia de presión del agua dentro del tubo floemático entre el órgano fotosintetizador y el receptor crea la corriente de flujo.

LA CIRCULACIÓN EN LOS ANIMALEs. INVERTEBRADOS

 Las esponjas tienen como líquido circulante agua exterior que ponen en movimiento por el interior del cuerpo succiona el agua que entra por los poros inhalantes y la impulsa hacia conductos y cavidades.

Las células que revisten los conductos y cavidades captan el O2 y los nutrientes disueltos en el agua, y expulsan a ella el CO2 y los metabolitos residuales.El agua sale por el ósculo.

los anélidos el líquido circulante se denomina hemolinfa y pigmento respiratorio: hemoglobina, hemeritrina o clorocruorina.

La circulación es cerrada, ya que la hemolinfa siempre va por el interior de un sistema de vasos conductores. Un gran vaso dorsal reparte la hemolinfa desde atrás hacia delante, gracias a la contracción de sus paredes musculosas. A partir de él, surgen ramificaciones hacia todos los órganos del cuerpo De los órganos salen pequeños vasos que se reagrupan hasta reunirse ventralmente y formar vasos más grandes.

Los moluscos pueden presentar un sistema circulatorio abierto (bivalvos) o cerrado (cefalópodos). La hemolinfa suele presentar como pigmento respiratorio la hemocianina (azul). En los  bivalvos la hemolinfa es bombeada por el corazón, protegido por una cubierta membranosa o pericardio. Del corazón salen vasos que bañan todas las células del cuerpo. Mediante los vasos sanguíneos, la hemolinfa retorna al corazón.

En cefalópodos, además del corazón principal, existe un sistema de corazones situados a nivel de las branquias, para aumentar el volumen de intercambio de gases.

En los artrópodos, el líquido circulante es la hemolinfa y los pigmentos suelen ser hemoglobinas (rojas) y hemocianinas (azules).

La circulación es abierta. 

Un gran vaso dorsal, formado por diversas cavidades separadas por válvulas, impulsa la hemolinfa de modo similar un corazón.

Cuando las cavidades del vaso se contraen, el líquido es repartido por las arterias hasta las lagunas, lugares donde se acumula la hemolinfa. Desde ellas, la hemolinfa baña directamente los órganos.

Cuando las cavidades del vaso se relajan, la hemolinfa entra en ellas.