6.3 La nutrición de los animales. Aparatos respiratorio y excretor
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6.3 La nutrición de los animales. Aparatos respiratorio y excretor Esquema El aparato respiratorio Difusión pasiva Aparatos respiratorios El aparato respiratorio humano Ventilación pulmonar Intercambio de gases El aparato excretor Productos de excreción en animales Órganos de excreción en invertebrados Aparato excretor en vertebrados Formación de la orina 1. La respiración en animales. La respiración engloba dos procesos: - Respiración externa: tiene como objetivo el intercambio de gases con el exterior, incorporando los beneficiosos y expulsando los tóxicos para el organismo. - Respiración celular: obtención de ATP tras el conjunto de reacciones oxidativas realizados en las células (mitocondrias en células eucariotas). El intercambio gaseoso se realiza mediante difusión pasiva y requiere de superficies extensas vascularizadas, delgadas y húmedas. CO2 O2 Paso de CO2 Paso de O2 Interior Exterior Paso de gases a través de una membrana, por difusión pasiva. Interior Exterior Misma concentración a ambos lados de la membrana. 2. Aparatos respiratorios RESPIRACIÓN CUTÁNEA Anélidos Anfibios RESPIRACIÓN TRAQUEAL Artrópodos insectos Animales pequeños con gran relación superficie /masa. Complementaria en anfibios y peces. Por invaginaciones tubulares de la superficie externa (quitina) que se ramifican en traqueolas que llegan a todas las células. Arácnidos Miriápodos Espiráculo Aire 2. Aparatos respiratorios RESPIRACIÓN BRANQUIAL Animales acuáticos con medio externo pobre en oxígeno. Las branquias son extensiones de la epidermis rodeada por capilares. Pueden ser externas o internas según estén o no protegidas RESPIRACIÓN PULMONAR Anfibios adultos, reptiles, aves y mamíferos + caracoles. Los pulmones son sacos de intercambio gaseoso. Los más complejos son los de vertebrados que cuentan con ventilación pulmonar. Anfibios Mamíferos Reptiles Aves Aparatos respiratorios vertebrados Pulmón tabicado Pulmón con pared lisa Pulmones Alvéolos pulmonares Sacos aéreos 3. Aparato respiratorio humano Epiglotis Fosas nasales Vénula pulmonar Arteriola pulmonar Red capilar alveolar Faringe Laringe Tráquea Pulmón Bronquio Diafragma Alvéolos pulmonares El aparato respiratorio en humanos tiene como unidad funcional los alveolos pulmonares. El movimiento de inspiración y espiración es controlado por el sistema nervioso a través de los músculos intercostales y el diafragma. Intercambio de gases CO2 CO2 O2 CO2 Sangre rica en dióxido de carbono O2 O2 Sangre rica en oxígeno Alvéolo pulmonar Tejido CO2 O2 CO2 O2 El intercambio de gases se produce por difusión simple del alveolo a al sangre y de ahí en el caso del oxígeno al eritrocito. La capacidad de difusión del CO2 es mayor que la del oxígeno y no necesita de sistema de transporte. 5. La excreción en animales Su fin es la eliminación de los productos de desecho del metabolismo celular (derivados nitrogenados, sales minerales, agua y dióxido de carbono) y la regulación homeostática. En el caso de los gases se eliminan por el aparato respiratorio. Sólidos y líquidos son eliminados por el aparato excretor al que llegan por la sangre Vertebrados: Excretan por la piel, aparato respiratorio, aparato digestivo y sistema renal (riñones) Invertebrados: Sistema de tubos modificados para la eliminación de sustancias. Protonefridios Metanefridios Célula flamígera Núcleo Nefridioporo Flagelos Nefrostoma Poro excretor Túbulos de Malpighi Metanefridio Glándulas antenales y maxilares Intestino Túbulos de Malpighi Poro Ano Extremo ciego Glándulas verdes Tubo excretor Cámara glandular 5. La excreción en animales Derivados nitrogenados Animales amoniotélicos Animales uricotélicos Animales ureotélicos Eliminan amoniaco (NH3), que aunque es muy tóxico se diluye con rapidez en el agua. Excretan ácido úrico (C5H4N4O3), que se forma en el hígado a partir de amoniaco y otras sustancias nitrogenadas. Eliminan urea (CON2H4), que se forma en el hígado a partir de restos nitrogenados de aminoácidos y dióxido de carbono. Anélidos acuáticos Peces cartilaginosos Insectos Moluscos Aves Larvas de anfibios Peces óseos Reptiles Anfibios Mamíferos 7. Aparato excretor en vertebrados Corteza renal Riñones Uréteres Arteria renal Vena renal Pelvis renal Médula renal Uréter Nefrona Vejiga El sistema de vertebrados está compuesto por 2 riñones de los que parten los uréteres. En los mamíferos estos vierten a la vejiga urinaria que comunica al exterior por la uretra. Cápsula de Bowman Glomérulo Arteriola eferente Arteriola aferente Túbulo contorneado proximal Tubo colector Túbulo contorneado distal Rama descendente Asa de Henle Rama ascendente La unidad funcional del riñón es la nefrona. Que es donde se produce la orina en 3 etapas: Filtración glomerular: Se filtra todo (a excepción de proteínas y células); glucosa, aa, vit, sales minerales,H2O, urea, ácido úrico y creatinina. (125 mL/min) Reabsorción tubular: La mayor parte de lo filtrado se reabsorbe a los capilares (124 mL/ min) Secreción tubular: Sustancias como K+, creatinina y algunos fármacos vuelven a ser secretados y continúan hasta los tubos colectores. Composición orina Otros productos de excreción Animales marinos (aves, reptiles y peces) Poseen glándulas de sal que excretan el exceso de sales que no pueden eliminar por la orina. Animales terrestres - Anélidos: Tienen glándulas calcíferas para secretar el exceso de calcio ingerido del suelo. - Arácnidos: Tienen la glándula coxal que excreta sustancias del hemocele. - Vertebrados: excretan la bilirrubina resultado de la degradación de eritrocitos en la bilis. - Mamíferos: Glándulas sudoríparas para secretar sustancia más diluida que la orina pero similar. 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