Tipos de respiración animal

La respiración es proceso por el cual un ser vivo lleva a cabo un intercambio de gases: la toma de oxígeno y la eliminación de dióxido de carbono. Este proceso tiene lugar a lo largo de toda la escala evolutiva: desde los animales unicelulares más primitivos hasta los animales más complejos, como el hombre.

Cada animal tiene unas condiciones propias y ambientales propias a las que el sistema respiratoria deberá adaptarse. Por ejemplo, en animales más complejos, el sistema respiratorio debe tener un mayor rendimiento, ya que la exigencia de gases del animal será mayor. Es por ello que, como veremos a continuación, los animales han desarrollado varios mecanismos y estructuras diferentes para respirar.

A la hora de estudiar la respiración, has de tener la siguiente consideración: el término respiración se aplica a dos procesos biológicos separados. Por un lado, el término respiración se puede referir al proceso químico de liberación de energía tras el metabolismo de los compuestos orgánicos, proceso que se denomina respiración interna o respiración celular. Por otro lado, podemos llamar respiración, en concreto respiración externa, al proceso de intercambio de gases entre el organismo y su medio externo.

Dentro de los tipos de respiración animal nos encontramos con la respiración por difusión directa, que es el tipo más primitivo de respiración que puede darse en un organismo animal. En ella, el intercambio de gases se produce directamente entre el medio ambiente y las células del organismo, sin la aparición de órganos respiratorios especializados en esta tarea.

La respiración por difusión directa es posible, ya que la concentración de oxígeno es mayor en el medio que al interior del animal. Así que, de forma "natural" y sin que se tenga que forzar o invertir energía en ello, el oxígeno ingresa a través de las membranas de las células que forman la capa externa del animal. El dióxido de carbono es expulsado de la misma forma: cuando en el interior de la célula animal se genera demasiado dióxido de carbono, este sale hacia el medio externo hasta equilibrar la cantidad en ambos sitios.

Animales con respiración de difusión directa

Este tipo de respiración es propia de poríferos (esponjas de mar), cnidarios (hidras y medusas), platelmintos y nematodos. En las esponjas, por ejemplo, aparecen unas células llamadas coanocitos. Los coanocitos se mueven continuamente, haciendo que el agua externa, rica en oxígeno, fluya permanentemente cerca del cuerpo del animal. De esta forma, se mantiene el suministro de oxígeno del exterior, garantizando que se siga llevando a cabo la difusión.

Estos animales se caracterizan por tener una pared corporal con un espesor de pocas capas celulares (como los poríferos) o, simplemente, de necesitar poco oxígeno para mantenerse (nematodos). Además, todos ellos viven en un hábitat acuático, ya sea marino o dulceacuícola, ya que el intercambio de gases por difusión directa es mucho más efectivo entre el cuerpo y el agua que entre el cuerpo y el aire.

La respiración cutánea es también un mecanismo de respiración muy característica de animales acuáticos. En ella, el intercambio de gases se realiza a través de la piel: el tegumento corporal.

Para que se lleve a cabo de manera práctica, la piel debe ser muy fina, estar húmeda y muy irrigada por vasos sanguíneos, que permiten transportar el oxígeno a todas las células del cuerpo a través de la sangre. La respiración cutánea también puede darse en organismos que no sean acuáticos, como las lombrices. En ese caso, la piel tiene que mantenerse húmeda mediante la secreción de mucus. El mucus o moco es producida por unas células intercaladas entre las células cúbicas que componen el tejido epitelial: las células glandulares.

Ejemplos de animales con respiración cutánea

La respiración cutánea es muy frecuente en invertebrados acuáticos, como los moluscos, y en algunos terrestres, como la lombriz de tierra y la sanguijuela. Entre los vertebrados es común en algunos peces como la anguila, y sus larvas, y es muy característica de los anfibios, aunque en este caso, este tipo de respiración no es exclusiva, sino que coexiste con la respiración branquial o pulmonar.

La respiración de algunos anfibios es algo peculiar. Los anfibios en estado larvario respiran en el interior del agua utilizando branquias. Cuando llegan a la madurez y pasan a la edad adulta, durante el proceso de metamorfosis, pierden las branquias y desarrollan pulmones para poder respirar en tierra. Sin embargo, en algunas especies, el animal debe volver al agua para reproducirse y buscar alimento. Aunque el anfibio adulto respire normalmente mediante pulmones, cuando vuelve al agua a comer o reproducirse se activa la respiración cutánea.

La respiración branquial es otro de los tipos de respiración animal y es propia de animales acuáticos más evolucionados que los anteriores.

En la respiración branquial ya aparecen órganos especializados en el intercambio gaseoso: las branquias o agallas. Las branquias son repliegues tegumentarios o estructuras muy finas que están muy irrigadas y rodeadas por agua. Hay dos tipos de branquias: branquias externas, que son simplemente pliegues o dobleces de una parte de la piel de animal y son poco evolucionadas; branquias internas, más evolucionadas, ya que se encuentran en el interior del cuerpo del animal y están más protegidas.

En el caso de las branquias externas, se encuentran desprotegidas, mientras que en las branquias internas se tienen que desarrollar mecanismos para hacer recambio de agua, que vaya introduciendo agua rica en oxígeno cada cierto tiempo, y que suelen consumir gran cantidad de energía.

Animales con respiración branquial

Animales son respiración branquial son anélidos, moluscos, crustáceos, peces y anfibios. Algunos casos que llaman más la atención son los crustáceos terrestres, como las cochinillas de humedad y las pulgas de playa.

En la respiración pulmonar, el intercambio gaseoso se produce principalmente en los pulmones. Los pulmones son unos repliegues que se desarrollan en los vertebrados terrestres, a partir del tubo digestivo, y que conectan con el exterior mediante unos tubos de diferente diámetro.

Existen dos tipos de pulmones: pulmones saculares y pulmones tubulares. El pulmón sacular, que tiene forma de saco, es propio de anfibios, reptiles y mamíferos, y tiene diferentes grados de evolución y especialización según el grupo animal. Otros pulmones tienen forma tubular, y se conectan con unos sacos aéreos que se llenan de aire, disminuyendo la densidad del animal; estos últimos están en las aves.

La respiración traqueal es aquella en la que se generan estructuras semejantes a pulmones denominadas pulmones en libro. Estos pulmones en libro no son verdaderos pulmones, ya que no tienen el mismo origen embrionario ni son el lugar donde se produce el intercambio gaseoso.

Los animales son respiración traqueal utilizan un sistema de tubos (tráqueas), que enlazan las células de todo el cuerpo con el aire del medio exterior. Este sistema respiratorio carece de sistema circulatorio que transporte el oxígeno a las células, por lo que se dice que estos animales tienen un sistema circulatorio abierto. En el sistema circulatorio abierto, la sangre (hemolinfa) circula demasiado lenta para aportar el suficiente oxígeno como para ser eficiente.

Los tubos o tráqueas se abren al exterior a través de unos orificios que se pueden cerrar mediante espiráculos.

Ejemplos de animales con respiración traqueal

Los insectos y miriápodos suelen presentar respiración traqueal y, en menor medida, algunos grupos de arácnidos también presentan este tipo de respiración.

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