Respiración pulmonar en animales

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Las tráqueas de los artrópodos terrestres


Los artrópodos se originaron en el mar pero varios de sus grupos evolucionaron en ambientes terrestres. Mientras que los artrópodos acuáticos presentan una respiración branquial, los terrestres tuvieron que enfrentarse también al resto de la respiración aérea. Como los artrópodos basan su diseño corporal en un esqueleto externo, la solución de la respiración cutánea no es adecuada para ellos. Así aparecíó en ellos un nuevo sistema de respiración: las traqueas. El sistema traqueal de insectos y arácnidos consiste en una serie de tubos reforzados con anillos endurecidos, que se abren al exterior con unos orificios llamados espiráculos, se ramifican por el interior del animal y llegan a todas sus células. Los movimientos musculares del vuelo contribuyen a la ventilación de las traqueas. Los sistemas traqueales presentan una importante limitación debido a su poca eficiencia en la distribución de oxígeno a las células. Por este motivo los insectos y los arácnidos no alcanzan el tamaño de la mayoría de los vertebrados.

Los pulmones de los vertebrados

Dentro de los animales terrestres, fueron los vertebrados los que perfeccionaron el modelo pulmonar como mecanismo de intercambio de gases con el aire. Éste hecho les permitíó alcanzar los mayores tamaños y los metabolismos más activos de todos los organismos del reino animal.

Los pulmones en la evolución

Los primeros vertebrados con sistemas pulmonares fueron un grupo de peces que respiran por branquias de forma habitual. A partir de las paredes de su faringe desarrollaron unos sacos en cuya superficie interior se podía producir el intercambio gaseoso con el aire.Eso les permitía resistir algún tiempo fuera del agua. Hoy existen descendientes de esos peces. Son los dipnoos o peces pulmonados.

Anfibios

Fueron los primeros vertebrados terrestres. Continúan dependiendo de medios húmedos, especialmente las larvas que viven en el agua y tiene respiración branquial. Tras la metamorfosis, los adultos desarrollan un sistema pulmonar que complementan con respiración cutánea, lo que les permite intercambiar oxígeno por la piel bajo el agua. Los pulmones de los anfibios son simples sacos que apenas contienen repliegues interiores, por lo que su superficie de intercambio gaseoso es reducida. Además, el mecanismo de ventilación de una rana se basa en movimientos de la boca, como si tragaran aire, un método poco eficiente.

Reptiles

Surgieron evolutivamente de los anfibios. Presentan mejoras en los sistemas pulmonares y la ventilación. Sus pulmones tienen repliegues internos que aumentan la superficie de intercambio.La ventilación depende de movimientos torácicos que la hacen mucho más eficiente.La respiración es plenamente aérea y no hay ya dependencia de medios húmedos o acuáticos

.Aves

Presentan saco y aéreos comunicados con los pulmones y situados entre las vísceras y dentro de los huesos. Se consigue así un flujo unidireccional de aire en los pulmones desde los sacos posteriores hacia los anteriores. Esto, y la gran superficie de intercambio, permite a las aves mantener el vu aves. Presentan saco serios comunicados con los pulmones y situados en las vísceras y dentro de los huesos. Se consigue así un flujo unidireccional de aire en los pulmones desde los sacos posteriores hacia los anteriores. Esto, y la gran superficie de intercambio, permite a las aves mantener el elevado gasto metabólico del vuelo y aligerar peso.

Mamíferos

.Tenemos un sistema de bronquiolos ramificados que finalicen cientos de alvéolos, pequeños sacos donde se produce el intercambio gaseoso. En el pulmón humano hay unos 300 millones de alvéolos. La ventilación se realiza por la musculatura torácica y abdominal, lo que permite forzar la inspiración y la espiración.


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