Respiración externa animal

1. Tema 8 . La utilización del
alimento
Aparatos respiratorios y excretor

2. ENERG
ÍA
LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE LOS NUTRIENTES
Alimentos Nutrientes
Proporcionan
Obtención de energía
Se utilizan para
Mediante el catabolismo
celularproduce
Moléculas
de
desechoCO
2
H
2
O
Residuos
nitrogenados
Los elimina
Aparato
respiratorio
Aparato
excretor

3. 1.- LA RESPIRACIÓN
Los animales necesitamos energía para poder realizar todas nuestras
actividades. Esta energía la obtenemos a partir de la oxidación de
moléculas orgánicas en la respiración celular. Este proceso se
realiza en las mitocondrias de nuestras células y necesita oxígeno
para llevarse a cabo. A la vez, se desprende dióxido de carbono por
la oxidación de esas moléculas orgánicas. Estos dos gases los
intercambiamos con el medio que nos rodea.
El intercambio de estos gases entre el sistema circulatorio y el medio
externo se produce por medio del sistema respiratorio en un proceso
denominado respiración externa o fisiológica
El proceso de intercambio se produce a favor de gradiente es decir de
donde está más concentrado hacia el lugar donde haya menos
concentración

4. Para que el intercambio gaseoso sea eficaz es necesario que la
superficie respiratoria cumpla las siguientes condiciones:
·Las paredes del órgano donde se produce el
intercambio de gases deben ser delgadas.
·La superficie debe estar húmeda, ya que el agua
facilita la difusión.
·La zona adyacente debe estar muy irrigada, es decir,
con mucho líquido del medio interno del animal, de
forma que los gases puedan ser captados o expulsados
rápidamente
· Se necesita un mecanismo de ventilación que renueve
el intercambio de gases
.

5. LA RESPIRACIÓN EN ANIMALES
Intercambio
de gases
Superficies
respiratorias
Se produce en
Están revestidas
internamente por
capilares sanguíneos
Se encuentran húmedas
CO
2
y O
2
difunden tras
disolverse en agua
Su paredes son muy finas y
favorecen la difusión
Debido a estas
características

6. 2.-TIPOS DE SISTEMAS DE RESPIRACIÓN
En los animales se dan distintos sistemas de respiración. Estos
sistemas presentan distintos grados de complejidad, dependiendo del
tipo de animal, de sus necesidades energéticas
Los animales diblásticos, como las esponjas, o las medusas, no
desarrollan estructura respiratoria alguna, debido a que son animales
sencillos, que realizan el intercambio de gases de todas sus células con
el medio acuático que las rodea.
En animales triblásticos aumenta el número de capas celulares y
aumentan los problemas para realizar el intercambio de gases con
todas las células del cuerpo. Por ello, es necesaria la presencia de un
sistema respiratorio que capture el oxígeno suficiente para todas las
células del cuerpo, recoja el dióxido de carbono liberado y se expulse
fuera del animal.

7. Los tipos de sistemas respiratorios que podemos encontrar entre
los distintos animales son la respiración cutánea, branquial,
traqueal y pulmonar
Sistemas
respiratorios
En poríferos,
cnidarios y
platelmintos
O
2
y CO
2
se intercambian por
difusión. No tienen estructuras
especializadas
Resto de
animales
Respiración cutánea
Respiración traqueal
Respiración branquial
Respiración pulmonar

8. 3.- Respiración cutánea
Encontramos este sistema respiratorio en animales como los anélidos,
algunos moluscos, y anfibios; incluso, en ciertos equinodermos. En
moluscos y anfibios es necesario complementar su función con otros
sistemas respiratorios
En general los animales con este tipo de respiración son de pequeño
tamaño, con una superficie externa relativamente grande con relación
a su volumen (forma esférica o aplanada) y con necesidades de
oxígeno bajas , ya que su actividad metabólica es reducida
La estructura respiratoria es la superficie
corporal. La piel es la encargada de
realizar el intercambio gaseoso. Para ello, la
piel debe ser muy fina, estar húmeda y
muy irrigada por el medio interno del
animal.

9. 4.- RESPIRACIÓN BRANQUIAL Las branquias son
características de animales acuáticos,como algunos anélidos,
moluscos, crustáceos, equinodermos y peces.
Las branquias son proyecciones de la superficie externa del cuerpo
o de la capa interna del intestino hacia el exterior del animal, Hay
dos tipos de branquias: externas e internas. Las primeras
evolutivamente son más primitivas.
·Las branquias externas tienen la ventaja de
que su simple movimiento moviliza el agua,
pero pueden ser fácilmente dañadas por los
agentes externos y entorpecen la locomoción.
Propias de algunos anélidos marinos, muchos crustaceos y larvas
acuáticas de insectos y anfibios

10. Las branquias internas, las poseen gran número de moluscos,
algunos crustáceos y peces , están situadas en el interior del animal
El intercambio gaseosos se realiza mediante un mecanismo llamado
intercambio contracorriente; el agua circula por las laminillas
branquiales en dirección contraria a como lo hace la sangre por el
interior de los capilares. A medida que la sangre se desplaza poe le
capilar capta cada vez más oxígeno que también se encuentra en
mayor proporción porque el agua está comenzando a entrar

11. Es necesario un sistema de ventilación de la superficie de
intercambio Este tipo de ventilación depende del tipo de animal:
En peces cartilaginosos: el agua penetra por unos orificios laterales
llamados espiráculos y sale a través de las cinco hendiduras
branquiales que se hallan situadas a ambos lados de la cabeza.
Necesitan moverse de manera continua para que el agua circule a
través de las branquias

12. En peces óseos las branquias se hallan
cubiertas por una placa denominada opérculo.
Cada branquia está formada por muchos
filamentos, con numerosas laminillas
branquiales que hacen que la superficie de
intercambio sea muy grande
La ventilación se consigue gracias
a los movimientos del opérculo, el
agua rica en oxígeno entra por la
boca, circula por las branquias y
sale por las hendiduras branquiales

14. 5.- RESPIRACIÓN TRAQUEAL
Las traqueas son invaginaciones tubulares de la pared corporal
reforzadas por un revestimiento de quitina.
Los tubos se abren al exterior a través de unos orificios que se
pueden cerrar mediante espiráculos
Las tráqueas se van ramificando y disminuyendo de diámetro, hasta
que contactan directamente con las células, donde se realiza el
intercambio gaseoso por difusión.
.
Los insectos, miriápodos y, en menor
medida, en los arácnidos utilizan un
sistema de tubos, llamados tráqueas, que
conectan las células de todo el cuerpo con
el aire del exterior del animal. Por tanto no
necesitan sistema circulatorio

15. La zona final del sistema traqueal está formada por finísimos
tubos denominados traqueolas que poseen una membrana muy
fina, carecen de revestimiento quitinoso y llenas de líquidos.
Están en contacto directo con las células y a través de ellas se
realiza el intercambio de gases
la ventilación se consigue mediante movimientos de las paredes
corporales o de los propios tubos corporales. Los insectos
voladores desarrollan unos pequeños sacos elásticos que se
expanden y se contraen gracias a los movimientos del cuerpo

16. 6.- RESPIRACIÓN PULMONAR
Los pulmones son invaginaciones de las superficies respiratorias
rodeadas de capilares sanguíneos. Son bolsas de finas paredes,
que sirven para realizar el intercambio gaseoso, para lo que se
conectan con el exterior mediante una serie de conductos.
Según se asciende en la escala animal, los pulmones van
incrementando su superficie interna,
En anfibios, el interior es casi liso, sin repliegues, por lo que la
superficie de intercambio gaseoso es demasiado reducida. Esto
implica la necesidad de otros sistemas respiratorios para
satisfacer las necesidades de oxígeno de estos animales
En reptiles, los pulmones presentan repliegues, con lo que la
superficie de intercambio de gases aumenta respecto a los
anfibios.

17. En aves los pulmones presentan en su
pared varias extensiones en forma de
bolsa llamados sacos aéreos, que
llegan a todas las partes del cuerpo y
actúan como fuelles que llevan aire al
sistema respiratorio
En mamíferos los pulmones presentan numeroso y diminutos
sacos aéreos rodeados de un gran número de capilares. Estos
sacos se denomina alvéolos

18. RESPIRACIÓN PULMONAR
RESPIRACIÓN PULMONAR
ANFIBIOS REPTILES
AVES MAMÍFEROS
sacos aéreos
Adaptaciones en la evolución
de los pulmones
Se incrementa la superficie de
intercambio
1
Se adquieren mecanismos de
ventilación
2
Aparece la circulación completa3

20. La ventilación pulmonar. Consiste en :
·La inspiración, o entrada de aire a los pulmones. Este
mecanismo es diferente en distintos grupos de vertebrados:
·en anfibios es una deglución, como si se tragaran el
aire.
·En aves por la compresión de los sacos aéreos por los
músculos de las alas.
·En mamíferos, el aire entra activamente en los
pulmones al dilatarse la caja torácica
·La espiración, o salida de aire, se realiza pasivamente

21. RESPIRACIÓN PULMONAR
RESPIRACIÓN PULMONAR: Ventilación en mamíferos
ESPIRACIÓNINSPIRACIÓN
Los músculos
intercostales se
contraen y la
caja torácica se
dilata.
Los músculos
se relajan y la
caja torácica se
comprime.
El aire entra
por las vías
respiratorias.
El aire sale
por las vías
respiratorias.
El diafragma se
contrae y aplana

22. 7.-SIGNIFICADO BIOLOGICA DE LA EXCRECIÓN
Cuando hablamos de excreción, siempre pensamos en la
eliminación de productos de desecho. Esta sin embargo, es sólo una
de sus funciones.La excreción es además, un sistema regulador del
medio interno, es decir, determina la cantidad de agua y de sales
que hay en el organismo en cada momento, y expulsa el exceso de
ellas de modo que se mantenga constante la composición química y
el volumen del medio interno (homeostasis). Así es como los
organismos vivos aseguran su supervivencia frente a las
variaciones ambientales.
Se puede decir, que la excreción llevada a cabo por los aparatos
excretores implica varios procesos:
·La excreción de los productos de desecho del
metabolismo celular
·La osmorregulación o regulación de la presión
osmótica y la ionorregulación o regulación de los iones
del medio

23. 8.- PRODUCTOS DE DESECHO EN LOS ANIMALES
Se clasifican en dos grandes grupos:
a) productos no nitrogenados: fundamentalmente dióxido de
carbono que se elimina en las superficies respiratorias y agua que
se elimina en la respiración , a través del sudor o a través del
aparato excretor
b) productos nitrogenados: La expulsión de nitrógeno puede
realizarse mediante distintas formas moleculares, como son el
amoniaco, urea o el ácido úrico
La expulsión en forma de amoniaco implica la necesidad de
capturar abundante cantidad de agua de manera constante, puesto
que el amoniaco debe ser expulsado inmediatamente ( muy
tóxico) y disuelto en agua. Si esto no fuera así, el animal moriría.
Por ello, los animales que expulsan amoniaco como producto de
desecho nitrogenado son animales que viven en agua, como los
peces osteictios. Este tipo de animales reciben el nombre de
amoniotélicos.

24. ·Los tiburones y las rayas, anfibios en fase adulta, tortugas y
mamíferos expulsan urea como producto nitrogenado de
desecho. Estos animales reciben el nombre de ureotélicos. La
urea se forma cuando los radicales amina se unen al carbono.
Esta sustancia, pese a ser tóxica, puede ser almacenada en el
interior del animal siempre que esté disuelta en abundante agua.
·Animales que necesitan restringir la pérdida de agua, como
insectos o reptiles, o que no pueden acumular grandes cantidades
de agua debido a su modo de vida, como las aves, expulsan ácido
úrico como sustancia nitrogenada de desecho. Estos animales
reciben el nombre de uricotélicos. Esta sustancia se expulsa en
forma sólida y no produce pérdida de agua.No es tóxica y
permite su acumulación sin producir daños al animal

25. 9.- APARATOS EXCRETORES EN INVERTEBRADOS
Los animales diblásticos eliminan las sustancias nitrogenadas por
difusión. Este sistema también es seguido por animales
triblásticos simples. Sin embargo, es más habitual la presencia de
estructuras específicas que cumplen esa función. Podemos
encontrar protonefridios, metanefridios, tubos de Malpighi,
glándulas verdes, glándulas coxales
Protonefridios
Son típicos de los Platelmintos y de otros animales sin celoma,
son órganos excretores que constan de una serie de túbulos muy
ramificados cuyos extremos internos terminan en una célula ,
célula flamígera provista de varios cilios o solenocitos con varios
fagelos que se dirigen hacia la luz del túbulo. Las sustancias de
desecho atraviesan las células flamígeras, penetran en los túbulos
y son empujadas por el batido rítmico de los flagelos saliendo al
exterior por los poros excretores.

26. Metanefridios
Aparecen en Anélidos y moluscos. Son estructuras abiertas por
los dos extremos.
Uno se abre a la cavidad celómica tiene forma de embudo ciliado
y se llama nefrostoma, el otro extremo se abre al exterior por un
poro, el nefridioporo.

27. El líquido que está en el celoma y que contiene los productos de
desecho es recogido por los cilios del nefrostoma por un proceso de
filtración, pasa a los túbulos, donde se reabsorben las sustancias
que son útiles, los desechos salen al exterior por el nefridioporo.
Tubos de Malpighi o Malpigio
Aparecen en los insectos. Son tubos delgados, cerrados por el
extremo que se encuentra en la cavidad corporal y abiertos por el
otro extremo al tubo digestivo, entre el intestino medio y el
intestino posterior.
De esta forma, se vierten al exterior los productos de desecho,
junto con los alimentos sin digerir.
En la pared de los tubos se produce una secreción de K
+
por
transporte activo desde la hemolinfa, por lo que pasan también
moléculas de pequeño tamaño y agua. Cuando estas sustancias
llegan al intestino posterior, se produce la reabsorción de agua y
sustancias aprovechables, y el resto se elimina

28. Glándulas verdes (o antenales)
Aparecen en crustáceos. Se encuentran situadas debajo de las
antenas. Están formadas por un saco ciego que recoge los
compuestos tóxicos, un largo tubo que termina en la vejiga, que es
una zona ensanchada donde se acumulan las sustancias
nitrogenadas, que se expulsan a través del nefridioporo.

29. Glándulas coxales
Son estructuras similares a las glándulas verdes de crustáceos, que
aparecen en arácnidos. Se encuentran al lado de las coxas, que son
los primeros artejos de las patas.
10.- PROCESO DE EXCRECIÓN EN VERTEBRADOS
En todos ellos se han de realizar tres tipos de procesos:
la filtración: Que es el paso de los líquidos del cuerpo,
por difusión, al interior de los tubos excretores. Es una
orina inicial, que lleva además de sustancias de
desecho, otras muchas moléculas necesarias para el
organismo, que volverán al medio interno de los
organismos gracias al proceso de :

30. la reabsorción: que se realiza a lo largo de los tubos
excretores, cuyas celulas extraerán de esta orina inicial
grandes cantidades de agua y sustancias útiles para el
organismo, devolviéndolas a los liquidos corporales.
la secreción, opera en sentido contrario y transfiere materiales de
los líquidos corporales a los tubos excretores, fundamentalmente
iones, como el K
+
. El líquido obtenido es la orina final, que será
expulsada al exterior. Del total del filtrado glomerular se elimina
solamente alrededor del 1%, con una concentración cuatro veces
mayor que la del principio.

31. LA EXCRECIÓN EN ANIMALES
El proceso de formación de la orina se desarrolla en tres etapas:
FILTRACIÓN
GLOMERULA
R
REABSORCIÓN SECRECIÓN
GLOMÉRULO
CÁPSULA
TUBO
COLECTOR
TUBO DE LA NEFRONA
Se filtran hacia el interior de la cápsula: agua, sales
minerales, glucosa, aminoácidos, vitaminas, urea,
ácido úrico y proteinas de bajo peso molecular.
Recupera las sustancias
aprovechables que se han
filtrado en la cápsula de
Bowman, y pasan a los
capilares.
Algunas sustancias
pasan desde los
capilares al interior
de la nefrona para
mantener la
concentración de
algunos iones.
CAPILAR

32. Los órganos encargados de llevar a cabo estas funciones son los
riñones. Son órganos pares, formados por túbulos renales.
Existen tres tipos de estructuras filtradoras:
Pronefros
Son estructuras que aparecen en los embriones de vertebrados.
Están constituidos por gran cantidad de nefrostomas que se unen
a un tubo mayor, denominado uréter. Los nefrostomas recogen
líquido filtrado de un glomérulo, formado por capilares.

33. Mesonefros
Aparecen en peces y anfibios
en la fase adulta y en
embriones de reptiles, aves y
mamíferos. El riñón está
constituido por un gran
número de túbulos que, en su
zona inicial, en contacto con
el sistema circulatorio, poseen
un tramo ensanchado
denominado cápsula de
Bowman.
Cerca de esta cápsula aparece un nefrostoma atrofiado. La cápsula de
Bowman absorbe el líquido que se filtra de los capilares del glomérulo.
Los anfibios, como otros animales, utilizan, además de sus estructuras
renales, glándulas de la piel para expulsar sustancias tóxicas.

34. Metanefros
Aparece en reptiles, aves y mamíferos. El riñón está constituido
por unos túbulos denominados nefronas. Las nefronas son tubos
que se dividen en las siguientes partes:
Cápsula de Bowman: es una zona inicial ensanchada,
que recoge el líquido que se filtra de los capilares del
glomérulo.
Túbulo contorneado proximal: zona tortuosa donde se
produce la reabsorción de sustancias disueltas en el
líquido filtrado y que son necesarias para el organismo,
por lo que pasan de nuevo a la sangre

35. ·Asa de Henle: es un tramo estrecho y curvado,
donde se concentra el líquido que circula por la
nefrona. Está rodeado de vasos sanguíneos.
·Túbulo contorneado distal: es otra zona tortuosa,
donde continúa la reabsorción de sustancias y
aumenta la concentración del líquido circulante.
Desemboca en el túbulo colector.
11.- ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DEL RIÑÓN
En mamíferos aparecen dos riñones situados en la zona lumbar.
En un corte longitudinal del órgano , desde el interior al exterior,
encontramos:
·La corteza, que es una zona de color rojo, donde se
encuentran los glomérulos, las cápsulas de Bowman y
los túbulos contorneados proximales de las nefronas.

36. ·La médula renal, que es una zona de color claro,
donde se observan estructuras triangulares, llamadas
pirámides de Malpigio. Ahí se ubican las asas de Henle
y parte de los túbulos contorneados distales de las
nefronas.
·La pelvis renal, que es una zona donde desembocan
los túbulos colectores, que se reúnen en el ureter.
Funcionamiento del riñón
En la zona renal encontramos dos grandes vasos sanguíneos, la
arteria renal y la vena renal. La arteria renal lleva al riñón
sangre con sustancias tóxicas, nitrogenadas, que son retiradas de
la circulación en los glomérulos, saliendo a la nefrona. La vena
renal recoge la sangre limpia de esas sustancias tóxicas y retorna
al corazón.

37. De los riñones salen dos tubos llamados uréteres. Éstos recogen la
orina formada en el riñón y la llevan a la vejiga urinaria. Cuando la
vejiga urinaria se llena se abren los esfínteres y la orina sale al
exterior por la uretra, a través del poro urinario.