Nutrición animal: aparato respiratorio y mecanismos de difusión

Aparato 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 O y 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.

Aire Dióxido de carbono Oxigeno (CO)) (O)) Sangre rica en dióxido de carbono Bronquiolo S Sangre rica en oxígeno que se dirige al corazón Alvéolo Capilar sanguíneoEstructuras 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. CO2 CO2 O2 O2 CO2 Poríferos (Esponjas) Cnidarios (Malagua) CO2 O2 O2 +CO2 Platelmintos (Planaria) Nemátodos (Ascárido microerófilo) 02

Respiración cutánea

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

1. sea fina
2. permeable a los gases
3. continuamente húmeda. Tienen capilares por debajo Son animales de:
4. Pequeño tamaño
5. Necesidades energéticas bajas. Cutícula CO2 O2 Agua Epitelio Células de los tejidos

Respiración traqueal

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. Estigma Células de los tejidos Exterior Tráquea RESPIRACIÓN TRAQUEAL Tráqueas Sacos aéreos Espiráculo Saco aéreo Traqueola Tráquea Célula Espiráculo

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 sanguineos. Dos tipos:

1. Branquias internas
2. 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) www.marcosgodoy.com

Branquias externas

En 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. O2 CO2

Branquias internas

En 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. Crustáceos: Disponen sus branquias en unas cámaras formadas por el caparazón. La ventilación se produce por el movimiento continuo de apéndices de su cuerpo. cefalópodos: Movilizan el agua de la cavidad paleal por los movimientos de contracción del sifón. Peces: Branquias dispuestas en la cámara branquial.

Branquias en los peces

Dos sistemas: ·Peces cartilaginosos ·Peces óseos. Peces cartilaginosos El 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 afferent branchial artery efferent branchial artery gill arch oxygen-depleted water capillaries gill filaments gill septum secondary lamella oxygen-rich water gili arches ventral aorta heart Primera aleta dorsal Espina Lóbulo superior Quilla interdorsal Espiráculo Ojo Foseta Abertura nasal Quilla caudal Aberturas branquiales Lóbulo inferior Aleta anal Aleta pectoral Aleta ventral Segunda aleta dorsal Aleta caudal

Branquias en los peces

Dos sistemas: ·Peces cartilaginosos ·Peces óseos. Peces óseos Se 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 faringeos 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 haciendola pasar por las branquias. agua Cavidad bucal Cierre de la cavidad bucal Agallas arcos y septos O 0 O : opérculo

Estructura de una branquia interna de pez

Cada branquia consta de: Arco branquial: estructura esquelética Filamentos 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. Branquia Circulación del agua Sangre rica en oxígeno - CO2 O2 Arco branquial Filamentos branquiales Circulación del agua b filamento branquial agua opérculo lamela branquial arcos branquiales a. agua agua aqua agua agua Branquias internas Hileras de filamentos branquiales vasos sanguineos Circulación de la sangre y el agua en un filamento

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 difusión

No tienen mecanismo ventilatorio. Son cavidades muy vascularizadas en el interior del cuerpo del animal. En gasterópodos terrestres, escorpiones, arañas y pequeños crustáceos .. Corazón Aparato excretor Concha Pulmón Orificio respiratorio Ojo Manto Orificio excretor Ano Tentáculos Pie Boca Rádula Hepatopáncreas Aparato reproductor Aparato digestivo Collar nervioso Masa visceral Orificio genital Pulmón en libro

Pulmones de ventilación

Tienen 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. Tráquea Pulmón

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. Tráquea Sacos aéreos Pulmón

Mecanismo respiratorio en aves

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. Sacos aéreos anteriores Pulmón con parabronquios Sacos aéreos posteriores Pulmón Tráquea Tráquea Siringe 福 Inspiracion, ciclo 1 Espiración, ciclo 1 Sacos aéreos anteriores Sacos aéreos posteriores Espiración, ciclo 2 Inspiracion, ciclo 2