Respiración Terrestre: Adaptaciones Clave y Mecanismos en Animales

Respiración en Organismos Terrestres

En el medio terrestre, la superficie respiratoria es totalmente diferente, ya que los organismos deben intercambiar gases directamente con el aire. El aire atmosférico tiene una importante proporción de oxígeno, lo que facilita la entrada de este gas. Sin embargo, la eliminación de dióxido de carbono presenta un desafío, ya que es más soluble en agua que en aire. Para que este intercambio sea efectivo, la superficie respiratoria debe permanecer necesariamente húmeda.

Debido a esta necesidad, los animales terrestres han tenido que evolucionar, desarrollando superficies respiratorias protegidas de la desecación. Esto se logró mediante la invaginación de la superficie corporal, dando origen a estructuras como los tubos traqueales y los pulmones.

Tubos Traqueales

Los tubos traqueales son la estructura respiratoria característica de los artrópodos, adaptados al ambiente aéreo. Estos animales poseen un exoesqueleto de gran dureza e impermeable que impide el intercambio de gases a través de él. Los tubos traqueales se comunican con el exterior por medio de orificios llamados espiráculos, que en la mayoría de los casos están provistos de válvulas reguladas por músculos.

El conducto de la tráquea se ramifica repetidamente por todo el espacio interno, terminando en unos capilares aéreos, denominados traqueolos, donde ocurre el intercambio de gases directamente con las células. Por tanto, este sistema conduce el aire directamente hasta las células, lo que implica que el aparato circulatorio pierde su función de transporte de gases respiratorios. La red traqueolar ocupa casi el 50% del espacio interno del animal, siendo este el principal inconveniente para que los insectos alcancen grandes tamaños.

Pulmones

A lo largo de la evolución, en todos los vertebrados terrestres y, en general, en todos los organismos adaptados al medio aéreo, se desarrollaron sacos aéreos altamente vascularizados llamados pulmones. Estos no son más que invaginaciones de la superficie respiratoria, acompañadas de un sistema circulatorio que permite el intercambio gaseoso. Existen dos tipos principales de pulmones: de difusión y de ventilación.

Mecanismos de Ventilación Pulmonar

Dentro de los pulmones de ventilación, existen dos mecanismos distintos:

Por Bombas de Succión: Reptiles, Aves y Mamíferos

La bomba de succión consiste en que los pulmones se ventilan por expansión del volumen del tórax, para lo que se necesita:

• Una cavidad torácica que aloje a los pulmones.
• Músculos que produzcan el aumento del volumen del tórax.

El aire se mueve en dos sentidos, a excepción de las aves:

Inspiración

• Es un proceso activo.
• Los músculos intercostales internos y externos se contraen.
• El diafragma desciende.
• Se incrementa el volumen de la caja torácica, por lo que la presión interior es menor que la presión atmosférica, obligando al aire a ingresar en los pulmones.

Espiración

Es justo lo contrario a la inspiración.