Nutrición y Respiración en Animales: Procesos y Sistemas

Introducción

Los animales poseen un medio interno, compuesto por una serie de líquidos extracelulares que transportan las sustancias por el organismo, y superficies de intercambio de sustancias entre el medio interno y el organismo. Las superficies de intercambio son:

• De absorción digestiva: por la que penetran los nutrientes resultantes de la digestión.
• Respiratoria: los gases de nutrición y desecho entran y salen por difusión.
• Excretora: las sustancias de desecho pasan del medio interno al exterior.

Proceso de Nutrición

Tiene 4 etapas:

1. Ingestión: captación de alimentos del medio externo. Los animales necesitan incorporar oxígeno para oxidar las moléculas incorporadas al medio interno.
2. Digestión: los alimentos son captados e incorporados a las células en los organismos sencillos. En los complejos, sufren un tratamiento que los convierte en nutrientes.
3. Circulación: los nutrientes y el oxígeno absorbidos por el medio interno son distribuidos a todas las células del organismo a través del sistema circulatorio.
4. Excreción: los nutrientes se metabolizan en la célula y se producen unas sustancias de desecho que el sistema circulatorio transporta hasta las estructuras especializadas.

Diferencia entre excreción y egestión: la excreción es la expulsión de desechos producto del metabolismo y la egestión es la eliminación de residuos de los alimentos que el organismo no aprovecha ni llega a absorber.

Digestión en Invertebrados

Sin aparato digestivo

• Poríferos: digestión intracelular. Los coanocitos cubren la cavidad interna y crean corrientes de agua que arrastran el alimento al interior, donde los amebocitos hacen la digestión.
• Cnidarios: digestión mixta. Capturan las presas con los tentáculos, las introducen en la cavidad y se digieren parcialmente, donde culmina en el interior por endocitosis.

Con aparato digestivo

• Platelmintos: digestión mixta. Un esbozo de tubo digestivo y eliminación por lavado intestinal. Carecen de ano.
• Anélidos: digestión extracelular. Tienen tubo digestivo completo. El buche almacena alimento, la molleja tritura y el intestino absorbe nutrientes.
• Moluscos: tubo digestivo completo. Filtran el agua para obtener el alimento, lo mastican y tienen ano.
• Artrópodos: aparato digestivo completo. La boca tiene apéndices bucales y el estómago tiene buche y molleja.
• Equinodermos: la boca tiene posición central con dientes y esófago corto.

Digestión en Vertebrados

Partes

Boca, glándulas salivales, faringe, esófago, estómago, hígado, vesícula, páncreas, intestino delgado, intestino grueso, apéndice, recto, ano.

Procesos

• Tratamiento mecánico: fragmentación del alimento y movimiento del bolo alimenticio a través del tubo digestivo gracias a procesos bucales y contracciones peristálticas.
• Tratamiento químico: produce hidrólisis de macromoléculas del alimento por los jugos digestivos y bilis. Con ella se liberan nutrientes que son absorbidos e incorporados por el medio interno a todo el organismo.

Partes del tubo digestivo y digestión

• Boca: fragmenta los alimentos y se inicia la digestión química de hidratos de carbono gracias a la saliva. Lubrica y deglute el alimento.
• Fragmentación del alimento: el alimento es triturado con dientes o estructuras análogas.
• Digestión química y lubricación: la saliva se mezcla con el alimento y se inicia la digestión química. Una vez desmenuzado y lubricado, el alimento se transforma en bolo alimenticio.
• Deglución: el bolo pasa de la boca al esófago, que se expulsa a la faringe por la lengua.
• Esófago: comunica la boca con el estómago. Su función es tratar el alimento y realizar la digestión química, además de segregar sustancias que lubrican el bolo.
• Estómago: su función es almacenar comida, regular el paso de esta al intestino, realizar parte de la digestión y absorber agua e iones.
• Quimo y secreciones gástricas: el quimo es el alimento batido y mezclado con los jugos gástricos, es semilíquido. Las secreciones son segregadas por las paredes del estómago, formadas por agua, mucina, pepsina, renina y HCl.
• Intestino delgado: se divide en 3 partes: duodeno, yeyuno e íleon. Realiza la mayor parte de la digestión química y absorción de nutrientes. Para ello son necesarias las secreciones vertidas por el páncreas (jugo pancreático y hormonas), hígado (bilis) y glándulas intestinales. Tras la mezcla con las secreciones se forma el quilo, que contiene agua, sales minerales, monosacáridos y aminoácidos.
• Intestino grueso: tiene 3 partes: ciego, que es la porción inicial; colon, que llega hasta el recto; y recto, que hace el proceso de defecación a través del ano. Su función es la absorción de iones y agua, por la cual se originan las heces fecales que se transportan a través del intestino grueso por estrangulaciones.

Absorción Intestinal

Es el proceso por el cual los productos obtenidos en la digestión atraviesan la pared intestinal y pasan al aparato circulatorio.

• En el intestino delgado: se absorben por transporte activo.
• En el intestino grueso: se continúa la absorción de agua e iones y se forman heces fecales, en cuya formación interviene el mucus producido por las células calciformes del epitelio.

Intercambio de Gases

La respiración puede ser celular, un proceso metabólico que tiene lugar en las mitocondrias de las células, o externa, que es un proceso fisiológico que permite al animal el intercambio de nutrientes con el medio externo a través de la membrana celular o de superficies respiratorias muy finas, húmedas y vascularizadas, que pueden ser exteriores o de evaginación (branquias) o interiores o de invaginación (tráqueas y pulmones).

Sistemas Respiratorios

• Difusión simple: los poríferos y celentéreos intercambian gases directamente con el medio externo por difusión.
• Respiración cutánea: los gases disueltos en el medio se difunden a líquidos circulantes internos a través de la piel, que se mantiene húmeda. Una red de capilares distribuye los gases por el organismo.
• Respiración traqueal: la pared externa impermeable se invagina y da lugar a un sistema interno de tubos húmedos y ramificados llamados tráqueas. Estas se abren al exterior a través de espiráculos, que permiten ajustar el intercambio de gases.
• Respiración branquial: existen branquias internas, que no tienen mecanismos de ventilación y son frágiles y llamativas, y branquias internas, que pueden ser ciliadas (moluscos), operculares (peces con hueso) y septales (peces cartilaginosos).
• Respiración pulmonar: existen 2 tipos de pulmones: los de difusión, que no tienen mecanismos de ventilación, y los de ventilación, que sí que los tienen, y estos pueden ser bombas de presión y bombas de succión.

Inspiración y Espiración

• Inspiración: entrada de aire al interior de los pulmones por contracción de la caja torácica, que hace que aumente el volumen.
• Espiración: fenómeno pasivo producido por la relajación de los músculos que rodean la caja torácica, que hace que los pulmones disminuyan su tamaño y expulsen el aire.