GRADO 7°   BIOLOGIA
TEMAS DE LAS EXPOSICIONES Y ACTIVIDADES

RESPIRACION EN ANIMALES

CONTINUACION (ojo leer y obtener respuesta de la actividad asignada en clase)

Difusión (distribución de una sustancia en el organismo).

ADAPTACION EVOLUTIVA DEL INTERCAMBIO DE GASES

El intercambio de gases de todos los organismos se basa en la difusión. La respiración celular agota el O2 y eleva los niveles de CO2, creando gradientes de concentración que favorecen la difusión del CO2 hacia fuera de las células  y del O2  hacia el interior.

Todos los animales tienen 3 características en común que facilitan la difusión:

1.       La superficie respiratoria debe mantenerse húmeda, porque los gases deben estar disueltos en agua cuando se difunden de adentro a fuera de la célula

2.       Las células que revisten las superficie respiratorias son muy delgadas lo que facilita la difusión de gases a través de ellas

3.       El sistema respiratorio debe tener un área superficial extensa en contacto con el entorno para que el intercambio de gases sea adecuado.

Algunos animales que  viven en ambientes húmedos, pueden intercambiar gases sin tener estructuras respiratorias especializadas. El exterior de su cuerpo presenta un área bastante extensa como para que los gases se difundan. Si el cuerpo es alargado y pequeño como el de los nematodos, los gases solo tienen que difundirse a una distancia corta para poder llegar a todas las células del cuerpo. Si el animal es aplanado y delgado como los platelmintos casi todas las células están cerca de la húmeda piel a través de la cual se pueden difundir los gases.

Casi todos los animales han desarrollado sistemas respiratorios especializados que entran en contacto íntimo con su sistema circulatorio para intercambiar gases entre las células y el entorno. La transferencia de gases del entorno a la sangre de ahí  a las células, y de regreso, normalmente se efectúa en etapas que alternan el flujo masivo con la difusión.  

El intercambio de gases consiste en llevar el ambiente (normalmente, agua) a las inmediaciones de todas la células del cuerpo para efectuar el intercambio de gases directamente entre ellas y el agua.

Algunos animales combinan una superficie extensa, a través de la cual hay difusión, con un sistema circulatorio bien desarrollado. Ejemplo la lombriz de tierra los gases se difunden por la húmeda piel y se distribuyen por todo el cuerpo mediante el sistema circulatorio eficiente.

La sangre de los capilares cutáneos llevan rápidamente el oxigeno que se difundió a través de la piel y mediante un gradiente de concentración que favorece la difusión del oxigeno hacia el interior y el dióxido de carbono al exterior.

                                                     SISTEMA RESPIRATORIO ANIMAL

Las branquias o agallas son las estructuras respiratorias de muchos animales acuáticos. En general las branquias tienen complejas ramificaciones o pliegues a fin de aumentar al máximo su área superficial.

En algunos animales el tamaño de las branquias depende de la disponibilidad de oxigeno en el agua circundante. Ejemplo las salamandras que viven en aguas estancadas tienen branquias más grandes que las que viven en agua bien airada.

Las branquias tienen una densa red de capilares inmediatamente debajo de sus delicadas membranas exteriores.

Las branquias de los peces están cubiertas por una capa protectora, el opérculo que evita que depredadores mordisqueen las delicadas membranas branquiales. El opérculo también ayuda a hacer hidrodinámico el cuerpo para que el pez pueda  nadar con mayor velocidad. Las branquias son inútiles fuera del agua ya que se secan con el aire.

LA RESPIRACIÓN TRAQUEAL: es realizada en animales pequeños. Aquí las contracciones musculares del abdomen comprimen los órganos internos y obligan al aire a abandonar las tráqueas. Cuando os músculos se relajan, el aire es impelido hacia el sistema traqueal. Los sacos aéreos, de relativo tamaño, unidos a los tubos traqueales principales, elevan la eficiencia de este mecanismo de fuelle.

Las tráquea son túbulos quitinosos pequeños y delgados que se ramifican para formar canales más pequeños (traqueolas). Cada célula del cuerpo está cerca de una traqueola.  Tienen una salida al exterior llamada estigma o espiráculo.  Situada a los lados del abdomen. En ellas se realiza el intercambio gaseoso. Los espiráculos tienen válvulas que permiten la apertura y el cierre.

LA RESPIRACION PULMONAR: entre los animales que poseen respiración pulmonar están los anfibios adultos, los reptiles, las aves y los mamíferos.

Son cámaras que contienen superficies respiratorias húmedas y delicadas protegidas dentro del cuerpo, donde se reduce al mínimo la perdida de agua y la pared corporal proporciona el sostén.

Los pulmones son los órganos para el intercambio gaseoso en los animales terrestres En la rana, los pulmones son sacos de paredes débiles que se amplían por compartimientos internos irrigados de vasos sanguíneos. Los pulmones se unen con la boca mediante un orificio llamado glotis. El funcionamiento del sistema pulmonar de la rana es similar al de los demás animales pulmonados.

El  O2 del aire se disuelve y se difunde en la humedad de las células epiteliales de los pulmones y de allí pasa a los diminutos vasos sanguíneos o capilares. En la sangre el oxigeno se incorpora en los glóbulos rojos que contienen hemoglobina y forma con ella la oxihemoglobina. En esta forma, llega elmO2 a las células de todos los tejidos por medio de la sangre.

En cada célula la oxihemoglobina libera el O2, es decir, este abandona la sangre para realizar la verdadera respiración en las mitocondrias. El CO2, se produce en cada célula como residuo de la oxidación (respiración), allí, realizada, luego va a los glóbulos rojos donde forman la carboxihemoglobina.

Los anfibios respiran a través de los pulmones y de la piel, además en la fase larvaria lo hacen a través de branquias.

Los reptiles son animales de piel seca, por consiguiente, pierden poco agua a través de ellas. El intercambio gaseoso se realiza principalmente por los pulmones.

Las aves intensifican la ventilación del pulmón con el batir de las alas. Su actividad muscular, como todo vertebrado, depende de la energía que libera durante la respiración celular; y por consiguiente la demanda de O2 es grande, pero la satisfacen mediante ensanchamiento de los pulmones denominados sacos aéreos que además reducen el peso del cuerpo.

                           ESTRUCTURAS Y FUNCION DEL SISTEMA RESPIRATORIO HUMANO

El aire que respiras entra principalmente por la nariz, aunque también puedes hacerlo por la boca. Las cavidades nasales están revestidas por células epiteliales.

Las células epiteliales de la parte inferior y los cilios secretan un moco que humecta el aire, retiene el polvo y las partículas extrañas. El moco se mueve hacia la garganta donde es eliminado por deglución, estornudo o esputo.

A las células epiteliales de la parte superior llega la inervación del nervio olfatorio que les permite detectar diferentes olores.

Las cavidades nasales están irrigadas por vasos sanguíneos para calentar el aire.

El proceso respiratorio global comprende tres etapas:

1.       Ventilación pulmonar: que es la entrada y salida de aire desde y hacia los pulmones.

2.       Intercambio de gases: que es el intercambio de gases entre los pulmones y la sangre, y la sangre y el interior de las células.

3.       Respiración celular: es el proceso de utilización de oxigeno para la degradación de los nutrientes y de producción de dióxido de carbono en la célula.

 El sistema respiratorio se puede dividir en 2 partes:

1.       La porción conductora

2.       La porción de intercambio gaseoso

La porción conductora consiste en una serie de conductos que llevan el aire a la parte de intercambio gaseoso, donde se intercambian gases con la sangre en bolsas diminutas en los pulmones y lo sacan de ella.

El aire entra por la fosa nasal o la boca atraviesa la cavidad nasal u oral hasta llegar a una cámara común, la  faringe (se comunica con las fosas nasales a través de las coanas y sigue un trayecto descendente, esta se divide en: nasofaringe, bucofarínge y laringofaringe).

Luego viaja a la laringe (se encuentra entre la faringe y la tráquea y su función es transferir el aire inhalado e impedir la entrada del alimento o el agua a las vías respiratorias bajas) la mucosa de la laringe está formada por los dos pliegues que constituyen las cuerdas vocales, (bandas elásticas controladas por músculos). Las contracciones musculares pueden hacer que las cuerdas vocales obstruyan parcialmente la abertura dentro de la laringe. El aire exhalado hace que vibren y produzcan los sonidos del habla o el canto.

Después de la laringe, el aire pasa a la tráquea, tubo flexible cuyas paredes están reforzadas con bandas semicirculares de cartílago rígido. Dentro del tórax, la tráquea se divide en dos ramas grandes llamadas bronquios, una para cada pulmón. Dentro del pulmón, el bronquio se ramifica una y otra vez en tubos cada vez más pequeños llamados bronquiolos. Estos llevan a última instancia a los alveolos, diminutas bolsas donde se efectúa el intercambio gaseoso.

Los pulmones:

Se encuentran situados en la cavidad torácica, ligados entre sí por los bronquios. Son los órganos primordiales de la respiración, presentan una estructura que facilita el intercambio de gases entre la sangre y el aire. Son livianos, blandos y esponjosos. Pesan a aproximadamente un kilogramo.

Los pulmones no son idénticos. En los seres humanos el pulmón derecho es más grande, está dividido en tres lóbulos y el izquierdo en dos.

Los pulmones están revestidos por una membrana llamada pleura. El espacio que se forma entre los pulmones y la pleura se encuentra el líquido pleural, que lubrica las superficies de las pleuras al moverse la una sobre la otra cuando  el plumón cambia de tamaño durante el proceso respiratorio.

La inflamación de la pleura se llama pleuritis.

El sistema respiratorio tiene tres funciones:

a.       Transportar aire a los pulmones

b.      Suministrar oxigeno a la sangre

c.       Remover residuos celulares como el CO2 y el vapor de agua.

                                                                          ACTIVIDAD

1.       REPRESNTA EN UN ESQUEMA DEL SISTEMA RESPIRATORIO EL RECORRIDO DEL AIRE DESDE LA NARIZ HASTA EL ALVEOLO PULMONAR.

2.       PRIVADO DE ALIMENTO, EL HOMBRE PUEDE VIVIR VARIAS SEMANAS; SIN AGUA, UNOS CUANTOS DIAS, EN AUSENCIA DEL AIRE, LA VIDA SE EXTINGUE EN CUESTION DE MINUTOS. ¿Por qué OCURRE ESTO?.

3.       CUANTOS LOBULOS FORMAN CADA UNO DE LOS PULMONES?

4.       COMO SE LLAMAN LOS SAQUITOS EN QUE TERNIMAN LOS BRONQUIOLOS MAS PEQUEÑOS Y PARA QUE SIRVEN?

5.       DESCRIBA TRES SITEMAS RESPIRATORIOS DE ARTROPODOS Y DE LOS VERTEBRADOS

6.       EXPLIQUE LAS CARACTERISTICAS DE ANIMALES DE ENTORNOS HUMEDOS QUE PODRIAN SUPLEMENTAR LOS SISTEMAS RESPIRATORIOS O HACERLOS INNECESARIOS.

7.       EXPLIQUE COMO LA ESTRUCTURA Y LA DISPOSICION DE LOS ALVEOLOS LO HACEN IDONEOS PARA SU PAPEL EN EL INTERCAMBIO DE GASES.