Sistemas de Respiración Animal: Tipos y Mecanismos de Intercambio Gaseoso

Respiración branquial

La presentan todos los animales que viven en el agua. El intercambio de gases se realiza en las branquias, las cuales son estructuras muy delgadas, altamente vascularizadas y con una superficie extensa.

Las branquias pueden ser internas o externas. Los peces presentan branquias internas situadas en hendiduras o aberturas branquiales (en el caso de los peces cartilaginosos) o protegidas por un opérculo (en los peces óseos). El O₂ se capta directamente del agua y es allí donde se elimina el CO₂.

Respiración traqueal

Este tipo de respiración es característica de los artrópodos, como por ejemplo los insectos. Su aparato respiratorio consiste en un sistema de tubos denominados tráqueas, que se ramifican en traqueolas hasta llegar a todas las células del organismo. El O₂ entra en las tráqueas a través de los espiráculos o estigmas, conductos por los cuales también se expulsa el CO₂.

Respiración pulmonar

Los pulmones son invaginaciones de las superficies respiratorias y se encuentran muy vascularizados. Son característicos de los vertebrados terrestres. Se sitúan en el interior del cuerpo y se comunican con el exterior a través de los bronquios y la tráquea.

Evolución del sistema pulmonar

Según avanzamos en la escala evolutiva, se observan las siguientes tendencias:

• Aumento en la superficie de intercambio gaseoso.
• División en cavidades cada vez más pequeñas.
• Pulmones más desarrollados que permiten una mejora en la circulación.

Diferencias por grupos taxonómicos

• Pulmones en anfibios: Se presentan como simples bolsas huecas con una superficie de intercambio muy reducida.
• Pulmones en reptiles: Poseen pulmones tabicados o plegados interiormente para aumentar la eficiencia.
• Pulmones en aves: Poseen extensiones en forma de bolsas denominadas sacos aéreos.
• Pulmones en mamíferos: Presentan pulmones con numerosos y diminutos sacos llamados alvéolos.

Ventilación pulmonar

Este proceso consiste en la inspiración (entrada del aire) y la espiración (salida del aire). Los mecanismos varían según el grupo:

• Anfibios: Realizan la entrada del aire por deglución (el animal traga el aire).
• Aves: El aire entra y sale de los pulmones mediante la compresión de los sacos aéreos, accionados por los músculos de las alas.
• Mamíferos: La ventilación ocurre debido al aumento de la caja torácica gracias a los movimientos musculares del diafragma.

Limitación de la respiración pulmonar

Debido a que el aire entra y sale por los mismos conductos (tráquea, bronquios, etc.), este se mezcla en el denominado espacio muerto. Como consecuencia, el aire alveolar tendrá una mayor cantidad de CO₂ y una menor concentración de O₂ que el aire atmosférico. Es importante destacar que el aire contenido en el espacio muerto no participa de forma activa en el intercambio gaseoso.