Conceptos Fundamentales de la Respiración

• Respiración interna: Utilización del oxígeno captado por las células en los procesos catabólicos, con la producción de CO2.
• Respiración externa: Intercambio de gases entre el ambiente externo y los órganos respiratorios mediante mecanismos de ventilación que captan el oxígeno y eliminan el CO2.

Respiración en el Medio Acuático

Respiración cutánea

El oxígeno se difunde desde el agua, a través de la superficie del organismo, hacia los líquidos que circulan por el cuerpo. Es común en animales invertebrados sencillos.

Respiración branquial

Las branquias están regadas por vasos sanguíneos, pues el oxígeno debe difundirse desde el agua hasta los capilares sanguíneos.

• Branquias externas: Sistemas primitivos en invertebrados (como las estrellas de mar). Carecen de mecanismo de ventilación, por lo que deben nadar continuamente para renovar el agua en contacto con la superficie.
• Branquias internas: Presentes en peces e invertebrados acuáticos (moluscos y crustáceos). Formadas por multitud de laminillas encerradas en una cavidad branquial que se ventila mediante un flujo continuo de agua.

Adaptaciones en invertebrados y vertebrados

• Moluscos bivalvos: Las branquias se localizan en la cavidad del manto y son bañadas por la acción de cilios que crean flujos de agua.
• Moluscos cefalópodos: El agua entra en la cavidad del manto, baña las branquias y se expele con fuerza por el sifón para no ingerir la misma agua.
• Crustáceos: Las branquias se ventilan mediante un apéndice torácico llamado escafognatito.
• Peces óseos: Las branquias descansan sobre arcos branquiales de naturaleza ósea que disponen de filamentos branquiales, los cuales constan de laminillas.

Respiración en el Medio Terrestre

Respiración cutánea

Ejemplos como la lombriz y la rana, que poseen una piel fina y humedecida que permite captar el oxígeno del aire a la vez que expulsan el CO2.

Respiración traqueal

Lleva directamente el O2 a las células sin necesidad de transporte sanguíneo. Está constituida por tráqueas (tubos cubiertos de quitina y ramificados en traqueolas) que se abren al exterior mediante un orificio (ostiolo). La ventilación puede ser:

• Pasiva: Larvas de insectos y arácnidos.
• Activa: Insectos, mediante la acción muscular de la pared del cuerpo y el aplastamiento dorso-ventral.

Respiración pulmonar

El intercambio de gases ocurre entre el aire y la sangre, requiriendo un sistema circulatorio.

• Pulmones en libro: Ciertos invertebrados poseen pulmones muy sencillos formados por laminillas en forma de libro; carecen de sistema de ventilación.
• Pulmones alveolares: Presentes en vertebrados terrestres, que tragan aire y lo dirigen hacia los pulmones.

Mecanismos de Ventilación Pulmonar

1. Por deglución: El aire se traga por la boca y se impulsa a los pulmones (anfibios).
2. Acción muscular: Mediante músculos intercostales que aumentan y disminuyen la capacidad torácica (aves, reptiles).
3. Diafragma: Acción combinada de músculos intercostales y el diafragma (mamíferos).

Nota: Las aves poseen sacos aéreos que permiten dos vías de flujo, aligeran el peso y facilitan el vuelo.

Sistema Respiratorio Humano

Los seres humanos tenemos dos pulmones: el derecho con 3 lóbulos y el izquierdo con 2. Están recubiertos por la pleura, una membrana que contiene el líquido pleural para lubricar y favorecer el movimiento respiratorio.

• Recorrido del aire: Fosas nasales o boca → faringe → laringe → tráquea → bronquiolos → alvéolos pulmonares.
• Intercambio de gases: Se produce en los alvéolos a través de una doble barrera (epitelio alveolar y capilar). El oxígeno se une a la hemoglobina formando oxihemoglobina, mientras se libera el CO2.

Pigmentos Respiratorios

Proteínas sanguíneas que captan oxígeno:

• Hemoglobina: Contiene hierro, da color rojo. Presente en vertebrados, equinodermos, crustáceos y anélidos.
• Hemocianina: Contiene cobre, da color azul. Presente en moluscos y artrópodos, disuelta en el plasma.