Aparato respiratorio de los animales. Tipos de sistemas, ejemplos

El aparato respiratorio de los animales es el conjunto de órganos encargado de captar oxígeno del aire y expulsar el dióxido de carbono producido por el metabolismo celular. Tal como pasa con otros sistemas relacionados con la nutrición, el sistema o aparato respiratorio de los animales está representado por múltiples grados de complejidad dependiendo de en qué animal nos fijemos. Desde un simple intercambio de gases por difusión hasta un complejo aparato como en los mamíferos. Veamos los tipos de sistemas respiratorios de los animales.

Respiración por difusión

El sistema más sencillo de respiración consiste en la difusión de gases. Esto ocurre en algunos de los animales más primitivos, como pueden ser los poríferos, los platelmintos y los nematodos. También se conoce como respiración directa y se caracteriza por carecer completamente de un aparato respiratorio especializado en la función de la respiración.

Los animales que realizan este tipo de respiración necesitan que sus tejidos sean lo bastante delgados como para estar expuestos mayoritariamente al exterior. Debido a que las concentraciones de oxígeno son menores en el interior de la célula, se produce el transporte pasivo a través de la membrana celular que permite a estos organismos la adquisición del oxígeno que se encuentra en el exterior.

Respiración cutánea

La base es la misma que la respiración por difusión, pero en este caso el proceso de respiración se produce solamente a través de la epidermis y no a través de cualquier célula del organismo. Ocurre generalmente en organismos algo más complejos pero que viven en ambientes húmedos. Algunos ejemplos los encontramos en el filo de los anélidos, en algunos artrópodos, moluscos e incluso en algunos vertebrados como los anfibios.

La piel está expuesta al exterior y sus células son las encargadas de captar el oxígeno, que entra por difusión simple. Una vez ha entrado en el organismo el oxígeno se transporta usando el sistema circulatorio que tenga el animal.

Aparato respiratorio y respiración traqueal

Este tipo de respiración es típica de los artrópodos y consiste en una red de tubos vacíos que van desde el exterior del animal hasta todos sus tejidos. A medida que los tubos se van internando en el cuerpo del animal, estos se van haciendo cada vez más estrechos. Al final los tubos llegan directamente a las células y les aportan la cantidad de oxígeno que necesitan sin necesitar otros aparatos como el circulatorio.

El sistema traqueal normalmente está compuesto por tres elementos. En primer lugar, están los estigmas que son unos poros circulares que suponen la entrada de aire al interior del organismo. Estos estigmas se pueden abrir o cerrar según las necesidades del animal y además presentan estructuras para prevenir la entrada de substancias no deseadas. Luego tenemos las tráqueas, que son los tubos vacíos por los que circula el aire. Finalmente estas tráqueas se ramifican en traqueolas de diámetro mucho menor y que son las que entran en contacto con las células de los diferentes tejidos del animal.

Respiración branquial

Este tipo de respiración es típica de animales acuáticos por lo que es característica de grupos de animales muy diversos, incluyendo anélidos, moluscos, crustáceos, equinodermos y peces. Como su nombre indica, está basada en unas estructuras respiratorias conocidas como branquias, que son prolongaciones de la piel con forma de lámina y altamente vascularizadas. Cuando el agua atraviesa estas branquias, estas son capaces de capturar el oxígeno que hay disuelto en el agua y expulsar el dióxido de carbono como intercambio. Por ello las branquias siempre deben estar expuestas, al menos parcialmente, al medio acuático.

Se conocen dos tipos de branquias, las externas y las internas. Las externas están formadas por apéndices ramificados bastante grandes en comparación con el tamaño del animal. Tienen un contacto con el agua muy fácil puesto que están totalmente expuestas y son típicas de moluscos, anélidos y larvas acuáticas de insectos.

En los peces, las branquias son internas y están resguardadas en cavidades específicas. Para conseguir la circulación del agua por ellas, los peces tragan agua por la boca, que pasa por la faringe hasta llegar a la cavidad branquial. El agua circula por las branquias para intercambiar el oxígeno por el dióxido de carbono y al final es expulsada a través del opérculo o de las hendiduras branquiales.

Respiración pulmonar

Es el sistema o aparato respiratorio más evolucionado y sólo se encuentra en animales vertebrados: anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Los pulmones son los órganos clave en este tipo de respiración ya que son el lugar donde sucede el intercambio de gases. La complejidad de los pulmones varía desde los más simples encontrados en algunos anfibios hasta los más complejos, llenos de ramificaciones y pliegues conocidos como alveolos que podemos ver en los mamíferos.

En los anfibios se encuentran pulmones lisos y simples en algunas especies, mientras que otras presentan una serie de cámaras conocidas como faveolos. Además, a diferencia de aves, mamíferos y reptiles, introducen el aire por sobrepresión. Son los únicos que presentan tres tipos de respiración: branquial en formas en desarrollo y cutánea y pulmonar en los adultos.

Los reptiles presentan tabiques o septos en sus pulmones, lo que hace aumentar considerablemente la superficie donde se realizar el intercambio de gases. La mayoría poseen dos pulmones funcionales, pero algunos como los ofidios sólo tienen uno.

El aparato respiratorio de las aves se caracteriza por tener, además de los pulmones y los bronquios, unas estructuras conocidas como sacos aéreos. Son unas cámaras (se dividen en anteriores y exteriores) que conectan con los pulmones y sirven como reservorios de aire sin poder extraer el oxígeno en ellas. También sirven como almacén del aire rico en dióxido de carbono por lo que nunca entra en contacto con el aire rico en oxígeno y por lo tanto el proceso respiratorio es mucho más eficiente.
Los pulmones en los mamíferos están bien desarrollados y se dividen en lóbulos. El aire entra por la tráquea que se bifurca en dos bronquios, uno hacia cada pulmón. Los bronquios se van ramificando en bronquiolos que a la vez se dividen en alvéolos. Los alvéolos están rodeados de un gran número de capilares sanguíneos por lo que allí se realiza el intercambio gaseoso.