ENTOMOLOGIA GENERALENTOMOLOGIA GENERAL
15,16
M. Sc. José Luis GIL BACILIOM. Sc. José Luis GIL BACILIO
Entomólogo MIPEntomólogo MIP
SISTEMA RESPIRATORIOSISTEMA RESPIRATORIO
TRAQUEA
ESPIRACULO TRONCO TRAQUEAL
SACOS AEREOS
I.I.Origen y evoluciónOrigen y evolución
Se origina de ectodermo.Se origina de ectodermo.
La mayoría de Collembola, algunos Protura, La mayoría de Collembola, algunos Protura,
Hymenopetera parásitos y larvas de Diptera Hymenopetera parásitos y larvas de Diptera
carecen de sistema traqueal.carecen de sistema traqueal.
En los insectos el intercambio de OEn los insectos el intercambio de O
22 y CO y CO
22 a nivel a nivel
celular no es realizado por la sangre, sino es celular no es realizado por la sangre, sino es
función del sistema respiratorio.función del sistema respiratorio.
SISTEMA RESPIRATORIOSISTEMA RESPIRATORIO
II.Estructura
a.a.Sistema traqueoespiracularSistema traqueoespiracular
a.1.a.1.Espiráculos o estigmasEspiráculos o estigmas
a.2.a.2.Troncos traquealesTroncos traqueales
a.3.a.3.TráqueasTráqueas
a.4.a.4.TraqueolasTraqueolas
a.5.a.5.Sacos aéreosSacos aéreos
Sistema respiratorio
Espiráculos
El espiráculo está circundado externamente por un El espiráculo está circundado externamente por un
esclerito anular o peritrema. Luego se localiza el esclerito anular o peritrema. Luego se localiza el
vestíbulo o atrio, que es extiende hasta el aparato de vestíbulo o atrio, que es extiende hasta el aparato de
oclusión, que posee músculos que regulan el cierre del oclusión, que posee músculos que regulan el cierre del
espiráculoespiráculo
La extructura de los espiráculos presenta una muy La extructura de los espiráculos presenta una muy
variada variabilidad en los distintos grupos insectiles. variada variabilidad en los distintos grupos insectiles.
Los apterygotas, poseen espiráculos sin atrio y Los apterygotas, poseen espiráculos sin atrio y
peritrema.peritrema.
Al estado embrionario poseen 14 pares de espiráculos: 1 Al estado embrionario poseen 14 pares de espiráculos: 1
labio, 3 torácicos y 10 abdominales, miemtras que en el labio, 3 torácicos y 10 abdominales, miemtras que en el
estado post-embrionario poseen 10 pares de estado post-embrionario poseen 10 pares de
espiráculos: 2 torácicos y o abdominales.espiráculos: 2 torácicos y o abdominales.
Los espiráculos permiten el intercambio gaseoso Los espiráculos permiten el intercambio gaseoso
respiratorio, pérdida de agua durante la muda y respiratorio, pérdida de agua durante la muda y
expulsan el viejo revestimiento traqueal.expulsan el viejo revestimiento traqueal.
Por la posición y número de espiráculos, el sistema Por la posición y número de espiráculos, el sistema
respiratorio se clasifica de la siguiente manera:respiratorio se clasifica de la siguiente manera:
a.a. S. R. HolopneústicoS. R. Holopneústico : : 2 T y 8 A = 202 T y 8 A = 20
b.b. S. R. PeripneústicoS. R. Peripneústico : : 1 T y 8 A = 181 T y 8 A = 18
c.c. S. R. HemipneústicoS. R. Hemipneústico : : 1 T y 7 A = 161 T y 7 A = 16
d.d. S. R. AmphipneústicoS. R. Amphipneústico : : 1 T y 1 A = 41 T y 1 A = 4
e.e. S. R, PropneústicoS. R, Propneústico : : 1 T y 0 A = 21 T y 0 A = 2
f.f. S. R. MetapneústicoS. R. Metapneústico : : 0 T y 1 A = 20 T y 1 A = 2
g.g. S. R. ApneústicoS. R. Apneústico : : 0 T y 0 A = 00 T y 0 A = 0
Troncos traqueales:
Los troncos traqueales se desplazan a lo largo del Los troncos traqueales se desplazan a lo largo del
insecto, tienen ancho calibre y se interconectan a insecto, tienen ancho calibre y se interconectan a
través de traqueas y traqueolas. Se abren hacia fuera través de traqueas y traqueolas. Se abren hacia fuera
mediante los espiráculosmediante los espiráculos
Los troncos traqueales se dividen en:Los troncos traqueales se dividen en:
a.a.Troncos traqueales longitudinales dorsalesTroncos traqueales longitudinales dorsales
b.b.Troncos traqueales longitudinales ventralesTroncos traqueales longitudinales ventrales
c.c.Troncos traqueales longitudinales laterales.Troncos traqueales longitudinales laterales.
d.d.Troncos traqueales longitudinales viscerales.Troncos traqueales longitudinales viscerales.
Se formaron por invaginaciones de la pared del Se formaron por invaginaciones de la pared del
cuerpo.cuerpo.
Ramificaciones de los troncos traqueales, a manera Ramificaciones de los troncos traqueales, a manera
de tubos elásticos, que cuando están llenos de aire, de tubos elásticos, que cuando están llenos de aire,
tienen un aspecto plateado en las disecciones. tienen un aspecto plateado en las disecciones.
Internamente presentan cutícula o intima, la que se Internamente presentan cutícula o intima, la que se
engruesa para formar una estructura helicoidal, engruesa para formar una estructura helicoidal,
denominada tenidios, que permiten mantener denominada tenidios, que permiten mantener
distendida las paredes traqueales por donde debe distendida las paredes traqueales por donde debe
transitar el aire. Externamente se encuentra la transitar el aire. Externamente se encuentra la
membrana basal.membrana basal.
TraqueasTraqueas::
Las traqueolas son ramificaciones traqueales muy finas, Las traqueolas son ramificaciones traqueales muy finas,
de 0.2 a 0.3 um. de diámetro, cuyas paredes presentan de 0.2 a 0.3 um. de diámetro, cuyas paredes presentan
tenidios. Además, pueden contener líquido o aire y tenidios. Además, pueden contener líquido o aire y
terminan en anastomosis. Su revestimiento no es terminan en anastomosis. Su revestimiento no es
expulsado em la muda y sus paredes son permeables al expulsado em la muda y sus paredes son permeables al
agua.agua.
Se desarrollan a partir de células grandes y estrelladas Se desarrollan a partir de células grandes y estrelladas
denominadas traqueoblastos. Pueden penetrar en los denominadas traqueoblastos. Pueden penetrar en los
tejidos musculares y otros para facilitar el intercambio tejidos musculares y otros para facilitar el intercambio
gaseoso.gaseoso.
En algunos Collembola y Protura el sistema En algunos Collembola y Protura el sistema
traqueoespiracular es primitivo, mientras que en la traqueoespiracular es primitivo, mientras que en la
mayoría de pterigotas el sistema traqueal es desarrollado.mayoría de pterigotas el sistema traqueal es desarrollado.
TraqueolasTraqueolas
Los sacos aéreos son dilataciones traqueales de finas Los sacos aéreos son dilataciones traqueales de finas
paredes, en forma de vesículas en diversas partes del paredes, en forma de vesículas en diversas partes del
cuerpo. cuerpo.
Generalmente, los sacos aéreos carecen de tenidios. Generalmente, los sacos aéreos carecen de tenidios.
Se pueden ubicar en diversas partes del cuerpo.Se pueden ubicar en diversas partes del cuerpo.
Abundan en insectos que son buenos voladores: Abundan en insectos que son buenos voladores:
moscas, abejas, avispas, etc.moscas, abejas, avispas, etc.
Sacos aéreosSacos aéreos
Los sacos aéreos presentan las siguientes funciones:Los sacos aéreos presentan las siguientes funciones:
a.a.Reducen el peso específico del insecto.Reducen el peso específico del insecto.
b.b.Aumenta el volumen del “aire periódico” Aumenta el volumen del “aire periódico”
recambiado en la respiración.recambiado en la respiración.
c.c.Bombean aire a los músculos torácicos durante el Bombean aire a los músculos torácicos durante el
vuelo.vuelo.
d.d.Proporcionan espacio para el desarrollo de los Proporcionan espacio para el desarrollo de los
ovarios.ovarios.
e.e.En insectos acuáticos permiten la libre vibración En insectos acuáticos permiten la libre vibración
del tímpano.del tímpano.
f.f.Aumentan concentración de trehalosa sanguínea, Aumentan concentración de trehalosa sanguínea,
la que puede ser utilizada rápidamente por los la que puede ser utilizada rápidamente por los
músculos del vuelo.músculos del vuelo.
Sacos aéreosSacos aéreos
Los sacos aéreos presentan las siguientes funciones:Los sacos aéreos presentan las siguientes funciones:
Propia de insectos acuáticos y endoparásitosPropia de insectos acuáticos y endoparásitos..
Los menos adaptados a la vida acuática presentan Los menos adaptados a la vida acuática presentan
sistema respiratorio abierto y el aire penetra por 1 o 2 sistema respiratorio abierto y el aire penetra por 1 o 2
espiráculos, por lo que almacenan aire formando espiráculos, por lo que almacenan aire formando
“branquias de burbújas”, propia de insectos que se “branquias de burbújas”, propia de insectos que se
sumergen en cuerpos de agua.sumergen en cuerpos de agua.
Ejemplos:Ejemplos:
Coleópteros Dytiscidae, Hydrophilidae; hemípteros Coleópteros Dytiscidae, Hydrophilidae; hemípteros
Nepidae, Belostomatidae, etc..Nepidae, Belostomatidae, etc..
Respiración acuática
Respiración “peto o plastrom”Respiración “peto o plastrom”
La respiración plastrom es un tipo de almacenamiento La respiración plastrom es un tipo de almacenamiento
de aire en forma de una fina película que se comunica de aire en forma de una fina película que se comunica
con los espiráculos rodeados de pelos hidrofóbicos, con los espiráculos rodeados de pelos hidrofóbicos,
escamas u otros procesos cuticulares. Esta burbuja escamas u otros procesos cuticulares. Esta burbuja
de aire no necesita renovación constante y los de aire no necesita renovación constante y los
insectos pueden permanecer mucho tiempo insectos pueden permanecer mucho tiempo
sumergidos.sumergidos.
Se observa en los chinches Corixidae, Notonectidae; Se observa en los chinches Corixidae, Notonectidae;
algunos coleóptera Elmidae, Dryopidae etc. y en algunos coleóptera Elmidae, Dryopidae etc. y en
algunas avispas parásitas.algunas avispas parásitas.
Otros insectos poseen sistema respiratorio cerrado Otros insectos poseen sistema respiratorio cerrado
(apneústico), donde el oxigeno se obtiene desde el (apneústico), donde el oxigeno se obtiene desde el
medio que los rodea. Se encuentra en fases inmaduras medio que los rodea. Se encuentra en fases inmaduras
de Ephemeroptera, Neuroptera (Sialidae), Trichoptera y de Ephemeroptera, Neuroptera (Sialidae), Trichoptera y
larvas de Diptera.larvas de Diptera.
El intercambio gaseoso ocurre en toda la superficie del El intercambio gaseoso ocurre en toda la superficie del
cuerpo y en la cutícula de las branquias.cuerpo y en la cutícula de las branquias.
a.a.Branquias traqueales o traqueobranquias.-Branquias traqueales o traqueobranquias.- Están Están
bien abastecidas de tráqueas y traqueolas. bien abastecidas de tráqueas y traqueolas.
Generalmente se ubican en el abdomen. Generalmente se ubican en el abdomen.
Ejemplos:Ejemplos:
Odonata (libélulas, caballitos), Ephemeroptera, Odonata (libélulas, caballitos), Ephemeroptera,
Plecoptera, Plecoptera, Neuroptera, Trichoptera, algunas Neuroptera, Trichoptera, algunas larvas larvas
de Coleoptera (Gyrinidae e de Coleoptera (Gyrinidae e Hydrophilidae), Hydrophilidae), algunos algunos
Diptera (Culicidae, Simulidae). Diptera (Culicidae, Simulidae).
b.b.Branquias hemilínficas o hemáticas.- Branquias hemilínficas o hemáticas.- Dotadas de Dotadas de
bastante hemolinfa. Son poco frecuentes y no estan bastante hemolinfa. Son poco frecuentes y no estan
limitadas a los insectos acuáticos.limitadas a los insectos acuáticos.
Ejemplo:Ejemplo:
Larvas de dipteros Chironomidae, Tipulidae; larvas de Larvas de dipteros Chironomidae, Tipulidae; larvas de
Trichoptera, etc.Trichoptera, etc.
c.c.Branquias espiraculares.-Branquias espiraculares.- Son estructuras alargadas, por Son estructuras alargadas, por
dilatación del peritrema y atrio de uno o varios pares de dilatación del peritrema y atrio de uno o varios pares de
espiráculos. espiráculos. Propio de insectos que viven en hábitats Propio de insectos que viven en hábitats
acuáticos sometidos a periódicas inundaciones o acuáticos sometidos a periódicas inundaciones o
desecaciones; es decir están adaptadas para la desecaciones; es decir están adaptadas para la
respiración acuática y aérea.respiración acuática y aérea.
Ejemplo:Ejemplo:
Pupas de coleópteros Psephenidae; dípteros Simulidae, Pupas de coleópteros Psephenidae; dípteros Simulidae,
Tipulidae, Empididae, Blaphariceridae, Empididae, etc.)Tipulidae, Empididae, Blaphariceridae, Empididae, etc.)
Las larvas de Diptera y algunos Hymenoptera Las larvas de Diptera y algunos Hymenoptera
establecen una conexión entre la atmósfera y el establecen una conexión entre la atmósfera y el
sistema traqueal abierto (metapneústico) del parásito. sistema traqueal abierto (metapneústico) del parásito.
Algunos tienen branquias traqueales o branquias Algunos tienen branquias traqueales o branquias
hemolínficas.hemolínficas.
Las larvas de dípteros Conopidae quedan unidas a un Las larvas de dípteros Conopidae quedan unidas a un
tronco traqueal de sus huésped. Otras, como las tronco traqueal de sus huésped. Otras, como las
larvas de Tachinidae poseen espiráculos posteriores larvas de Tachinidae poseen espiráculos posteriores
de tipo funcional y perforan la pared del cuerpo o los de tipo funcional y perforan la pared del cuerpo o los
troncos traqueales del huésped y colocan sus troncos traqueales del huésped y colocan sus
espiráculos en contacto con la atmósfera.espiráculos en contacto con la atmósfera.
Respiración en insectos acuáticos
La respiración cutánea es importante en insectos que La respiración cutánea es importante en insectos que
presentan una gran superficie exterior y en especies presentan una gran superficie exterior y en especies
con cutícula delgada, permeable y buen con cutícula delgada, permeable y buen
abastecimiento traqueal.abastecimiento traqueal.
Ejemplos:Ejemplos:
Los Collembola, Diplura y Protura que no poseen Los Collembola, Diplura y Protura que no poseen
sistema traqueal.sistema traqueal.
El primer estadio larval de muchos lepidópteros El primer estadio larval de muchos lepidópteros
respiran cutáneamente, puesto que sus sistema respiran cutáneamente, puesto que sus sistema
traqueal está completamente atrofiado por traqueal está completamente atrofiado por
obstrucción de los espiráculos o por estar repletos de obstrucción de los espiráculos o por estar repletos de
líquido traqueal.líquido traqueal.
Respiración cutánea
FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN
La entrada de oxígeno al sistema traqueal de la mayoría
de formas terrestres tiene lugar a través de los
espirácuios.
La relación entre el consumo de oxígeno y las
dimensiones traqueales aluden a la siguiente fórmula:
K (P-p') A
S = ----------------
L
Donde:
S = mi. de oxigeno usados por segundo.
p = Presión parcial del oxígeno en la atmósfera (0.2 atmósferas).
p‘ = Presión parcial del oxígeno en los extremos finales de la tráquea.
A = Superficie de la sección transversal de la tráquea en cm2.
L = Longitud media en cm.
K = Constante de difusión para el oxígeno (0.18).