Nutrición animal. Parte 2Aparato respiratorio

Respiración: definición

Dos procesos biológicos diferentes:1. Respiración celular o interna: conjunto de reacciones

químicas en las que se libera energía después de metabolizar compuestos químicos. En la mayoría de estas reacciones interviene el oxígeno.

2. Respiración de un organismo o externa: intercambio de gases entre un organismo y el medio. Se captura O2y se desprende CO2. Cada órgano consume una cantidad diferente de litros de O2 por día, por ejemplo el hígado consume aproximadamente 81 l/día, el cerebro 76 l/día y los músculos 74 l/día.

• Mecanismo químico para la captura del oxígeno: difusión.

Superficie respiratoria

Estructura a través de la que se lleva a cabo el intercambio gaseoso.

Características:1. Paredes delgadas que favorecen

difusión.2. Paredes húmedas: necesario para el

intercambio de gases porque éste se realiza a través del agua.

3. En los animales de mayor tamaño la superficie está en contacto directo con sanguíneos.

Estructuras especializada en la respiración extracelular.

Poríferos ,Cnidarios, Platelmintos y Nemátodos.

El oxígeno disuelto en el agua pasa por difusión a través de cualquier célula. De la misma manera sale el dióxido de carbono.No existen estructuras especializadas.

En animales que viven en ambientes húmedos o acuáticos como ciertos anélidos, algunos artrópodos y anfibios.Se necesita que la piel

1. sea fina2. permeable a los gases3. continuamente húmeda.

Tienen capilares por debajo Son animales de:

1. Pequeño tamaño 2. Necesidades energéticas bajas.

Respiración cutánea

Propia de insectos y algunos artrópodos terrestres.Consiste en invaginaciones del exoesqueleto en forma de tubo que están cubiertas de quitina. Reciben el nombre de tráqueas.Las tráqueas se van ramificando cada vez más, las más finas se llaman traqueolas, carecen de quitina, están en contacto con las células con las que realizan el intercambio gaseoso por difusión, por lo que no requieren un aparato circulatorio para llevar a cabo el transporte de los gases.Las tráqueas están en contacto con el exterior por unos orificios llamados estigmas.La ventilación se ve favorecida por movimientos del cuerpo, especialmente visible en el abdomen de insectos de gran tamaño y voladores que en los que las tráqueas terminan en unos sacos aéreos que se dilatan y contraen.

Respiración traqueal

Respiración branquial Son las estructuras respiratorias más eficaces para el medio acuático.Consisten en expansiones laminares, filiformes o arborescentes formadas por evaginaciones del cuerpo del animal.Aumentan mucho la superficie respiratoria.Están en contacto directo con el agua.Están muy vascularizadas: con muchos vasos sangúineos.Dos tipos:

1. Branquias internas2. Branquias externas.

Branquias externas:Llaman la atención a los depredadores.Se lesionan con facilidad.Limitan los movimientos del animal.

Branquias internas:Las branquias se disponen dentro de una cavidad corporal con lo que se consigue mayor protección para la superficie respiratorio y además permitió desarrollar cuerpos más hidrodinámicos (=mayor facilidad para el desplazamiento)

Branquias externasEn algunos anélidos, moluscos, insectos, crustáceos inferiores y anfibios.Estos animales carecen de un sistema de ventilación lo que les obliga a tener que estar moviendo el agua continuamente alrededor de las branquias. Para ello tienen:1. Que estar desplazándose continuamente.2. Mover el agua con apéndices.3. Disponerse en zonas de corriente.

Branquias internasEn algunos moluscos bivalvos, moluscos cefalópodos, crustáceos y peces.

Bivalvos:Se encuentran albergadas en una cavidad llamada cavidad paleal.Las branquias presentan unos cilios que están en continuo movimiento para facilitar la ventilación de la cámara en la que se encuentran albergadas.

cefalópodos:Movilizan el agua de la cavidad paleal por los movimientos de contracción del sifón.

Crustáceos: Disponen sus branquias en unas cámaras formadas por el caparazón. La ventilación se produce por el movimiento continuo de apéndices de su cuerpo.

Peces:Branquias dispuestas en la cámara branquial.

Branquias en los pecesDos sistemas:

•Peces cartilaginosos•Peces óseos.

Peces cartilaginososEl agua entra a la cámara branquial por unos orificios llamados espiráculos o a través de la boca , o ambas maneras, y sale por 5 hendiduras branquiales dispuestas a ambos lados de la cabeza.La ventilación se realiza por que:1. El animal está en continuo desplazamiento.2. El animal se dispone en zonas de corriente

Branquias en los pecesDos sistemas:

•Peces cartilaginosos•Peces óseos.

Peces óseosSe disponen en la cámara branquial. La cámara branquial está cerrada por una pieza móvil, el opérculo. Esta cámara está en contacto con la faringe.El pez toma agua por la boca debido a la acción de los músculos faríngeos que producen una presión negativa y el opérculo permanece cerrado.Al cerrar la boca, el opérculo se abre y dirige el agua hacia la cámara branquial haciéndola pasar por las branquias.

Estructura de una branquia interna de pez

Cada branquia consta de:Arco branquial: estructura esqueléticaFilamentos branquiales: se disponen dos en cada arco branquial. De cada filamento salen laminillas branquiales donde se lleva a cabo el intercambio gaseoso.

Intercambio gaseoso en las branquias:Es un mecanismo contracorriente.En las branquias la sangre circula en sentido contrario al del agua. La presencia de opérculo, cámara branquial mayor y branquias muy flexibles en los peces óseos aporta una eficacia mayor al intercambio gaseoso que en los peces cartilaginosos.

Arco branquial

Filamentos branquiales

Respiración pulmonar

La más eficaz.Son cavidades internas muy vascularizadas comunicadas con el exterior.Típicos de vertebrados terrestres, arácnidos y moluscos terrestres.Existen dos tipos de pulmones:

•Pulmones de difusión•Pulmones de ventilación.

Pulmones de difusiónNo tienen mecanismo ventilatorio.Son cavidades muy vascularizadas en el interior del cuerpo del animal.En gasterópodos terrestres, escorpiones, arañas y pequeños crustáceos..

Pulmones de ventilaciónTienen mecanismo ventilatorio.Bolsas muy finas y muy vascularizadas que están en contacto con la faringe (medio externo) mediante conductos: bronquios, tráquea y laringe.Se encuentra en anfibios, reptiles, aves y mamíferos.

Los pulmones van aumentando su superficie de intercambio gaseoso a lo largo de la evolución.

Anfibios Sacos con tabiques internos llenos de vasos sanguíneos.El mecanismo de ventilación es una simple bomba de presión. Consiste en tragar y enviar el aire a los pulmones.Es un mecanismo respiratorio poco eficaz por lo que complementan su respiración con la cutánea.

Reptiles Presentan mayor superficie de intercambio gaseoso.Su mecanismo de ventilación es bomba de succión. Intervienen los músculos intercostales. Cuando se contraen la caja torácica se expande y entra el aire, cuando se relajan la caja torácica vuelve a su estado normal y sale el aire.

Aves Presentan una mayor superficie de intercambio gaseoso.un mecanismo ventilatorio en el que el aire fluye en una sola dirección, sin tener que hacerlo hacia dentro y hacia fuera por las mismas vías aéreas (esto ocurre en mamíferos).Posee expansiones pulmonares adaptadas al vuelo, los sacos aéreos. Éstos actúan como reservorios de aire fresco que facilitan la ventilación pulmonar.Su aparato respiratorio consta de:

•Tráquea•Pulmones y sacos aéreos•Bronquios primarios•Bronquios secundarios•Bronquios terciarios o parabronquios.

Los parabronquios son conductos muy finos que están muy vascularizados y es donde se realiza el intercambio gaseoso. Carecen de alveolos como los mamíferos.

La ventilación se produce por la contracción de los sacos aéreos dirigida por los músculos alares.El aire oxigenado no se mezcla. En una primera inspiración el aire se dirige hacia los sacos aéreos posteriores. Cuando realiza el primer ciclo espiratorio este aire va hacia los parabronquios donde se realiza el intercambio gaseoso.En una segunda fase inspiratoria se llenan los sacos aéreos anteriores que espiran, eliminando el dióxido de carbono por las bronquios y la tráquea.

Mecanismo respiratorio en aves

Mamíferos Es el que presenta una gran superficie respiratoria.Son dos sacos muy vascularizados en los que hay alveolosLos alveolos son divertículos (sacos huecos que se forman en un órgano) dispuestos al final de los bronquiolos y donde se realiza el intercambio gaseoso.Su aparato respiratorio consta de:

•Orificios de entrada y salida de aire: fosas nasales y boca•Faringe•Laringe•Tráquea•Bronquios•Pulmones •Bronquiolos•Alveolos.

En la respiración intervienen los músculos intercostales y el diafragma.

Alveolo

Mecanismo respiratorio en mamíferos

Ventilación Inhalación:Proceso activo.Ensanchamiento de la caja torácica por contracción de los músculos intercostales y descenso del diafragma.Exhalación:Proceso pasivo.Relajación de los músculos intercostales (disminución del volumen de la caja torácica) y elevación del diafragma.

Intercambio gaseoso

El intercambio gaseoso se produce en los alveolos.El mecanismo es por difusión.Existe mayor concentración de O2 en la cavidad alveolar que en el interior de ellos donde hay mayor concentración de CO2 .La sangre que llega a los pulmones tiene un alto contenido en CO2 y muy escaso en O2. El oxígeno pasa por difusión a través de la paredes alveolares hacia la sangre.En la sangre el oxígeno se fija a la hemoglobina de los eritrocitos que lo transportan hacia las células del resto del cuerpo.Para ceder el CO2 mecanismo es inverso.