Respiración en animales: mecanismos cutáneo, traqueal y branquial para el intercambio gaseoso

Respiración en animales: cutánea, traqueal y branquial

Respiración cutánea

Respiración cutánea. Propia de moluscos, anélidos y anfibios, aunque en estos últimos está complementada con respiración branquial o pulmonar. El intercambio de gases se realiza a través de toda la superficie del cuerpo. Esto ocurre gracias a que la piel es delgada y se encuentra húmeda. Bajo su superficie existe un gran número de capilares sanguíneos que facilitan el intercambio.

La rana, además de respirar mediante sus pulmones, lo hace también a través de su piel; por eso la tiene húmeda. En general, los animales que utilizan predominantemente la respiración cutánea son de pequeño tamaño, ya que su actividad metabólica es reducida.

Características principales

• Piel delgada y húmeda.
• Gran vascularización superficial (capilares).
• Intercambio gaseoso en toda la superficie corporal.
• Tamaño corporal generalmente pequeño y metabolismo reducido.

Respiración traqueal

Respiración traqueal. Característica de los insectos. El aire es transportado a todas las células del organismo a través de un sistema de conductos denominados tráqueas, que son invaginaciones tubulares de la pared corporal reforzadas por un revestimiento de naturaleza quitinosa que evita su aplastamiento. Las tráqueas se abren al exterior mediante un orificio o espiráculo.

En insectos evolucionados el espiráculo permanece siempre abierto. La zona final del sistema traqueal está formada por finísimos conductos denominados traqueolas, que poseen una membrana muy fina. La renovación del aire en el interior de las tráqueas se denomina ventilación y se consigue mediante movimientos de las paredes corporales o de los propios tubos traqueales.

Los insectos voladores necesitan renovar el aire rápidamente y, para ello, presentan una adaptación consistente en pequeños sacos aéreos que se expanden o contraen gracias a los movimientos del cuerpo.

Aspectos clave de la respiración traqueal

• Transporte directo del aire hasta las células (sin sangre como medio principal).
• Tráqueas reforzadas por quitina.
• Presencia de espiráculos para la entrada y salida del aire.
• Adaptaciones (sacos aéreos) en insectos con alta demanda de oxígeno.

Respiración branquial

Respiración branquial. El intercambio se realiza en las branquias, que son prolongaciones de la superficie corporal altamente vascularizadas. Generalmente están formadas por gran cantidad de laminillas y con diferentes formas: filamentosas, laminares o arborescentes. Animales que respiran por branquias: anélidos, moluscos acuáticos, crustáceos, peces y larvas de anfibios e insectos.

Tipos de branquias

• Branquias externas: propias de anélidos marinos, crustáceos y larvas acuáticas. Son expansiones externas de la superficie corporal y, respecto a las internas, tienen algunos inconvenientes: entorpecen la locomoción y obligan al animal a realizar continuos desplazamientos por carecer de mecanismos de ventilación.
• Branquias internas: se dan en moluscos, crustáceos y peces. Se alojan en el interior del animal y están protegidas por estructuras corporales (por ejemplo, el opérculo en peces óseos).

Ventilación branquial y mecanismo de intercambio

El intercambio gaseoso en las branquias se realiza mediante un mecanismo denominado intercambio contracorriente. La ventilación provoca un aumento del flujo de agua dependiendo del animal:

• En peces cartilaginosos (tiburones y rayas): el agua penetra por unos orificios laterales llamados espiráculos y sale a través de las cinco hendiduras branquiales que tienen a los lados de la cabeza. Necesitan moverse continuamente para que el agua circule a través de las branquias.
• En peces óseos: las branquias se hallan cubiertas por una placa denominada opérculo. Cada branquia está formada por muchos filamentos, con numerosas laminillas branquiales. Los filamentos branquiales están cubiertos por una extensa red de capilares, lo que facilita el intercambio gaseoso eficiente.

Resumen de la respiración branquial

• Intercambio mediante contracorriente entre agua y sangre.
• Alta superficie de intercambio gracias a filamentos y laminillas.
• Mecanismos de ventilación variables: movimiento corporal, flujo de agua pasivo o estructuras especializadas como el opérculo.

Notas finales

Cada tipo de respiración está adaptado a las condiciones ecológicas y fisiológicas de los grupos animales: la respiración cutánea favorece animales pequeños y húmedos; la traqueal proporciona un suministro directo de oxígeno en insectos; y la branquial maximiza el intercambio en ambientes acuáticos.