Respiración Branquial en Peces: Adaptaciones y Eficiencia del Intercambio Gaseoso

Respiración Branquial en Animales Acuáticos

La respiración branquial es un proceso fisiológico específico de animales acuáticos, fundamental para el intercambio gaseoso en su medio. Este mecanismo es característico de diversos grupos, incluyendo anélidos poliquetos, moluscos, crustáceos, equinodermos, peces y las larvas acuáticas de insectos y anfibios.

Las branquias son prolongaciones desarrolladas por evaginación del tegumento, extraordinariamente delgadas y altamente vascularizadas, diseñadas para maximizar la superficie de contacto con el agua y facilitar la absorción de oxígeno disuelto.

Tipos de Branquias

Se distinguen principalmente dos tipos de branquias, cada una con sus propias características y adaptaciones:

Branquias Externas

Este tipo de branquias se observa en algunos moluscos y en las larvas acuáticas de insectos y anfibios. Sus principales características son:

• Ventajas:
  • No necesitan un sistema de ventilación activo para hacer circular el agua.
  • Las simples corrientes del agua y el desplazamiento del animal son suficientes para renovar el medio en contacto con las branquias.
• Desventajas:
  • Son fácilmente alteradas o dañadas, ya que están expuestas directamente a los agentes del medio.
  • Dificultan el desplazamiento del animal debido a su morfología.
  • Constituyen un reclamo para los depredadores, pues debido a su densa vascularización, poseen un color rojo llamativo y una temperatura ligeramente más elevada con respecto a la del resto del animal.

Branquias Internas

Las branquias internas se encuentran alojadas dentro de cavidades protectoras, lo que subsana los inconvenientes de las branquias externas. Sin embargo, esta protección implica una necesidad adicional:

• Necesidad de Ventilación: Requieren de un mecanismo de ventilación que impulse activamente el agua hacia las cavidades donde se encuentran dichas branquias, asegurando un flujo constante para el intercambio gaseoso.

Respiración Branquial en Peces

Peces Óseos (Osteíctios)

En los peces óseos, como la mayoría de los peces que conocemos, hay generalmente cuatro pares de branquias. La estructura de cada branquia es compleja y eficiente:

• Cada branquia está formada por una serie de laminillas branquiales muy vascularizadas que tapizan los filamentos branquiales.
• Estos filamentos se insertan en los arcos branquiales, situados en la pared de la faringe, y se proyectan hacia una cavidad cerrada por el opérculo.

El proceso de ventilación y intercambio gaseoso en peces óseos es el siguiente:

1. Cuando el opérculo está cerrado, los músculos de la faringe generan una succión que provoca la entrada de agua en la boca.
2. A continuación, la boca se cierra y el opérculo se abre, permitiendo que el agua pase a través de las branquias.
3. Durante este proceso, la sangre de las laminillas cede el dióxido de carbono (CO₂) y absorbe el oxígeno (O₂) disuelto del agua.

Un aspecto crucial de este proceso es el flujo a contracorriente. La sangre fluye por las laminillas en el sentido opuesto al flujo del agua sobre los filamentos. Este mecanismo asegura una completa oxigenación de la sangre, ya que la sangre pobre en oxígeno que penetra en las laminillas se cruza con la corriente de agua, que tiene un mayor contenido de O₂. Esto maximiza la eficiencia del intercambio gaseoso, permitiendo que los peces extraigan la mayor cantidad posible de oxígeno del agua.

Peces Cartilaginosos (Condrictios)

Los peces cartilaginosos, como los tiburones y las rayas, presentan algunas diferencias en su sistema branquial:

• Poseen entre cinco y siete pares de hendiduras branquiales, donde se encuentran las branquias.
• A diferencia de los peces óseos, los tiburones no poseen opérculos.
• El agua entra por unos orificios laterales denominados espiráculos, siendo impulsada principalmente por el movimiento de avance del animal (ventilación por ram-jet) y sale por las hendiduras branquiales situadas a ambos lados de la cabeza.
• La pared situada entre dos hendiduras branquiales se denomina septo interbranquial, y las branquias tapizan las paredes de estos septos.