Organos respiratorios v Pulmones y Branquias, v Medio circundante, Agua vs aire v Hábitos 1 Respiradores Acuáticos Características del ambiente acuático: -Solubilidad del oxigeno, -Viscosidad del medio -Difusión lenta, -Contenido de O2 sujeto a variaciones ambientales, -O2 bajo en suelos y sedimentos, -Contiene varios componentes que mantienen la vida, diferentes a los gases, incluyendo iones disueltos, materia orgánica y por supuesto, el agua por si misma. 2 Integumento Animales pequeños, Tasas metabólicas bajas, Ambientes húmedos, Secreciones mucosas, Respiradores Acuáticos 3 Respiración Integumentaria Respiración branquial en periodos de actividad, + Respiración por tegumento cuando están en estado de reposo. 4 Respiradores Acuáticos, Animales mayores, y Tasas metabólicas elevadas, Estructuras branquiales Areas de superficie mayores, Distancias de difusión normalmente reducidas respecto al integumento, Capacidad de transporte en masa. 5 Branquias • Organos de respiración especializados, • Evaginaciones que se extienden hacia el medio. • Tejido epitelial sencillo, en grandes superficies de área, altamente vascularizado. 6 Branquias internas o externas • • • • Externas Internas, protegidas por estructura rigidas, Bultos integumentarios simples, Filamentos especializados en conjuntos llamados Lamelas. 7 Branquias internas • Estructuras protegidas, • Moluscos y crustáceos. • En peces, 5 pares de arcos braquiales con cubierta opercular. 8 Estructura Branquial • Lamelas, unidad básica de intercambio gaseoso en las branquias. • Función tipo tamiz o criba, reduce la distancia de contacto con el medio. • Superficie altamente irrigada. 9 • El grosor de una lamela puede ir de 10 a 25 µm. • Numero de lamelas es especie- especifico dependiendo de la actividad del organismo. Túnidos, hasta 6 millones de lamelas braquiales. Pez sapo, 0.5 millones de lamelas. 10 OTROS TEJIDOS RESPIRATORIOS • Tejidos cuya función principal no es respiratoria, Tentáculos, en los Cnidarios 11 • En los moluscos el manto y las branquias, altamente vascularizados 12 Peces Abierta opercular • Músculo esquelético de la cavidad oral, con función respiratoria…. 13 OTRAS FUNCIONES DE LOS SISTEMAS RESPIRATORIOS EN LOS ORGANISMOS ACUATICOS • • • • • Balance de fluidos y solutos. Balance acido-base en el transporte de iones H+ y HCO3- a través de las branquias. Excreción, removiendo los desechos tóxicos como el amonio. Captación de nutrientes y minerales p.e. NaCl y Ca ambiental hacia el organismo. Alimentación, algunas branquias de moluscos bivalvos tienen cilios que crean corrientes para obtener y captar plankton. 14 Respiradores de Aire • La transición evolutiva del ambiente acuático hacia la tierra involucro en los organismos nuevos retos para llevar a cabo la respiración externa. • Ambos medios agua y aire presentan dos necesidades: a) Un epitelio delgado b) Un medio húmedo para mantener la integridad de la sup. respiratoria. 15 Desarrollo de nuevas estructuras para respiración aérea • Traqueas, o túbulos de aire internos en insectos y arañas, • Cavidades del manto en moluscos como los caracoles, y • Pulmones en vertebrados terrestres y acuáticos. 16 Algunas adaptaciones importantes • Caracoles y babosas usan la piel, el tejido del manto o pulmones para respirar, habitan zonas intermareales y están expuestos a aire y agua alternadamente. 17 Respiradores Bimodales • Con un set de estructuras adaptativas únicas para poder respirar en los dos ambientes: agua y aire. • Cuentan con branquias para respirar en el agua, y tienen la habilidad de respirar aire por medio de: Su integumento (algunas especies de anguilas), Branquias modificadas (con arcos branquiales mas fuertes para evitar que se colapsen las branquias, como algunas especies de bagres), Vejigas natatorias, ( peces) Estructuras buco-faríngeas (góbidos) Sacos de aire especializados llamados Pulmones. 1) 2) 3) 4) 5) 18 Periophthalmodon schlosseri (dorsal view) holding a bubble of air in its mouth (note the expanded opercular pouches). Lungfishes, Subclass Dipnoi 19 RESPIRACION AEREA EN VERTEBRADOS • Pulmones, origen? a) Derivan de un divertículo del intestino b) De una evaginación ventral de la faringe Llevando, en algunas especies, a la formación de una vejiga natatoria llena de gas (gas bladder). 20 Vejiga natatoria • Estructura especializada en dos funciones, la recepción de sonidos y el control de la flotación perdiendo en muchos casos la capacidad respiratoria • En al menos un grupo de peces, esta estructura de hizo pareada y orientada ventralmente que derivo eventualmente en estructuras Pulmonares.. 21 Anfibios • Estructural adaptadas a un tipo de vida Bimodal, • Hacen uso de integumento, branquias y/o pulmones. • Algunas especies, sin pulmones, solo hacen uso de su piel para el intercambio gaseoso. Siren lacertina, respiración trimodal, 22 Pulmones de los Anfibios • Salamandras, bolsas • Ranas,pulmon con paredes lisas. subdividido por septos y plegado en numerosos sacos de aire interconectados 23 • Estados larvarios, respiración branquial. • Estados adultos, respiración pulmonar. • En adultos, captación de O2, por pulmones, y eliminación de CO2 cutánea. Las adaptaciones a la respiración aérea incluyeron también una baja en la afinidad de la hemoglobina por el O2, lo cual reflejo la mayor disponibilidad de O2 en el aire. 24