TIPOS DE APARATOS RESPIRATORIOS

DIFUSIÓN

DIRECTA

RESPIRACIÓN

CUTÁNEA

RESPIRACIÓN

BRANQUIAL

RESPIRACIÓN

TRAQUEAL

RESPIRACIÓN

PULMONAR ESPONJA

CELENTÉREOS

ANÉLIDOS

OLIGOQUETOS

GUSANOS

PARÁSITOS

ANFIBIOS

EXTERNAS

- ANÉLIDOS

POLIQUETOS

- EQUINODERMOS

- LARVAS ANFIBIOS

INTERNAS

- MOLUSCOS

- CRUSTÁCEOS

- PECES

INSECTOS

ARÁCNIDOS

CARACOL TERRESTRE

ALGUNAS ARAÑAS

ANFIBIOS

REPTILES

AVES

MAMÍFEROS

APARATO RESPIRATORIO HUMANO

LA LARINGE

INTERCAMBIO GASEOSO

RESPIRATORIO EN ANIMALES

1. Indica qué características deben tener las superficies de intercambio de gases.

Las superficies de intercambio de gases deben ser:

Externas

Estar muy vascularizadas

Ser suficientemente delgadas

Han de mantenerse constantemente húmedas

2. Explica en qué consiste el intercambio de gases por difusión directa y diferéncialo de

la respiración cutánea. ¿Qué animales tienen cada uno de estos tipos de respiración?

El intercambio de gases por difusión directa consiste en que los gases pasan de un lugar en el

que se encuentran a mayor concentración a otro en el que están en menor concentración.

Ocurre en los organismos unicelulares o en los pluricelulares más sencillos.

La respiración cutánea consiste en un intercambio de gases entre el organismo y el exterior a

través de la piel. Poseen respiración cutánea muchos animales pluricelulares pequeños y poco

activos, como los platelmintos.

3. Fíjate en el siguiente dibujo:

a) ¿Qué tipo de estructura está

representada?

Se representan tráqueas, unas invaginaciones

tubulares de la superficie externa quitinosa

del animal y las traqueolas son tráqueas más

finas y sin quinina.

b) Pon nombre a cada uno de los elementos que la forman.

A, célula muscular

B, traqueolas

C, tráqueas

D, entrada de oxígeno a través del espiráculo

E, salida de CO2 a través del espiráculo

c) Explica cómo funciona este sistema.

Las tráqueas y las traqueolas conducen el aire que entra por los espiráculos del animal,

situados por la superficie de su cuerpo, hacia todas las células y allí se produce el intercambio

de gases.

d) ¿Qué animales son los que lo presentan?

La respiración traqueal la presentan los insectos y otros artrópodos terrestres, como el

ciempiés, milpiés y algunas arañas.

4. Señala los tipos de branquias que tienen los animales respecto a su localización en el

cuerpo. ¿Qué ventajas tienen unas con respecto a las otras?

Las branquias pueden ser externas o internas. Las externas se encuentran en contacto

directo con los gases del medio, mientras que las internas no, aunque tienen la ventaja de que

se encuentran más protegidas de posibles daños que puedan sufrir en su estructura

5. ¿En qué consiste el mecanismo de contracorriente de las branquias? ¿Qué ventajas

proporciona?

Las branquias son estructuras filamentosas, delgadas, insertas en arcos branquiales. Su

interior está muy vascularizado y los vasos sanguíneos se encuentran dispuestos de forma que

el paso de agua a través de las branquias es opuesto a la circulación sanguínea.

El mecanismo de contracorriente permite un intercambio de gases muy eficiente con el agua.

6. Copia y completa el siguiente esquema:

Tipos de respiración

Esponjas Peces óseos Reptiles Insectos Moluscos

Difusión

directa Branquial Pulmonar Traqueal Branquial

7. Observa y nombra las partes señaladas en el dibujo:

8. Realiza un dibujo del aparato respiratorio de las aves y explica cómo se produce la

ventilación. ¿Por qué se dice que las aves tienen el sistema de mayor eficacia de

todos los vertebrados?

En las aves, los bronquios no terminan en alvéolos sino que

forman unos tubos muy finos o parabronquios, a través de los

cuales pasa el aire hacia los sacos aéreos, y se produce el

intercambio de gases. Los sacos aéreos se llenan de aire y al

contraerse lo expulsan, volviendo a atravesar los

parabronquios.

El sistema de intercambio de gases en las aves asegura un

intercambio gaseoso tanto durante la inspiración como en la espiración, por tanto, se dice que

es el sistema de mayor eficacia de todos los vertebrados.

9. Haz un dibujo esquemático para explicar cómo se produce el intercambio de gases en

las superficies respiratorias. ¿Hay alguna característica que facilite el intercambio?

El intercambio de gases es un proceso físico-químico de difusión simple entre el aire

inspirado, que se encuentra en los alvéolos pulmonares, y la sangre que circula por los capilares

que rodean los alvéolos.

El aire alveolar tiene más cantidad de oxígeno que la sangre de los capilares que proceden de

los tejidos. Por tanto, existe un gradiente de presión positivo, y el oxígeno entra al interior

del capilar alveolar y después al

interior del eritrocito para unirse

a la hemoglobina y formar

oxihemoglobina. Del mismo modo,

pero al contrario, ocurre con el

dióxido de carbono.

El intercambio de gases es facilitado por la permeabilidad de las membranas.

10. Nombra tres animales que tengan los siguientes órganos respiratorios:

a) Branquias internas Peces óseos como la trucha, la dorada o el atún.

b) Branquias externas Anélidos poliquetos marinos, crustáceos y larvas de anfibios.

c) Tráqueas Insectos y artrópodos terrestres como las arañas y escorpiones.

d) Respiración cutánea Anélidos, equinodermos y caballito del diablo.

e) Pulmones Aves, mamíferos y reptiles.

11. Explica las ventajas e inconvenientes del medio aéreo y del medio acuático para el

intercambio de gases.

En animales acuáticos, el agua circula por el interior del organismo y lleva los gases disueltos,

facilitando el intercambio entre el agua y las superficies respiratorias.

En los animales terrestres, con pulmones, presentan un mecanismo de ventilación con el fin de

que el aire que contiene el oxígeno llegue a las superficies respiratorias; así, los mamíferos

contraen y relajan la musculatura de la caja torácica y las aves tienen sacos aéreos que

funcionan como fuelles.

12. Las branquias son órganos de respiración propios de los animales acuáticos. Cita los

tipos de branquias que hay, indicando los animales que las tienen y razona las

ventajas e inconvenientes de cada uno de los tipos.

Las branquias pueden ser externas (Anélidos poliquetos marinos) o internas (moluscos,

crustáceos y peces). Las externas se encuentran en contacto directo con los gases del medio

(pudiendo sufrir lesiones con facilidad), mientras que las internas no, aunque tienen la ventaja

de que se encuentran más protegidas de posibles daños que puedan sufrir en su estructura

13. Explica la necesidad, por parte de los animales, de obtener oxígeno y también la

procedencia del dióxido de carbono que expiramos.

Todos los seres vivos aerobios necesitan oxígeno para llevar a cabo la respiración celular en el

interior de sus células y así obtener necesaria para todas sus funciones vitales.

El dióxido de carbono que espiramos es un producto que procede de las reacciones de

oxidación de la respiración celular.

14. ¿Cómo se llama también la respiración externa? Señala la relación existente entre la

respiración externa y la respiración celular.

La respiración externa es el intercambio de gases entre el organismo y el medio ambiente (en

vertebrados se denomina ventilación pulmonar).

Durante la inspiración, incorporamos fundamentalmente oxígeno que las células utilizarán en la

respiración celular. Mientras que en la espiración expulsamos dióxido de carbono, que es un

producto de las reacciones de oxidación de la respiración celular.

15. Cuando realizamos algún deporte, la ventilación pulmonar aumenta con respecto a la

de reposo. ¿Qué explicación puedes dar a este hecho?

Durante una actividad física, las células musculares se contraen con mayor frecuencia y con

mayor intensidad, por lo que requieren un mayor consumo de oxígeno y, por consiguiente, una

mayor producción de dióxido de carbono. Por lo tanto, la ventilación pulmonar debe aumentar

para que así, las células musculares reciban la cantidad de oxígeno que necesitan y puedan

eliminar el dióxido de carbono que producen.

16. Copia los siguientes esquemas e indica el sentido del

movimiento de las moléculas de oxígeno y dióxido de carbono.

¿Mediante qué proceso pasan las moléculas de un lado a otro?

Las moléculas de oxígeno

y de dióxido de carbono

pasan de un medio a otro

por difusión simple, es

decir, del medio en el

que se encuentran en

mayor concentración al

medio en donde están en

menor concentración.

17. ¿Qué características físico-químicas facilitan la difusión de

gases en el medio terrestre en relación al medio acuático?

¿Qué desventaja tienen por su parte los animales terrestres con respecto a los

acuáticos para el intercambio de gases?

En el medio terrestre, el intercambio de gases se produce por difusión, desde los lugares

donde se encuentran en mayor concentración hacia aquellos en los que la concentración es

menor.

En el medio terrestre, las superficies de intercambio deben permanecer húmedas, ser finas y

muy vascularizadas para permitir la difusión del oxígeno y el dióxido de carbono. En el medio

acuático, el agua transporta los gases disueltos.

18. Nombra algunos animales que realicen respiración cutánea. ¿Por qué para la mayoría

de los grupos de animales la respiración cutánea es insuficiente?

Poseen respiración cutánea los platelmintos, algunos peces y algunos anfibios adultos. No

obstante, la existencia de respiración cutánea como único modo de respiración es solo viable

en aquellos organismos de pequeño tamaño y poco activos, en los que la relación entre la

superficie del cuerpo y la masa corporal del animal es alta.

19. Explica cómo se produce la respiración por tráqueas. ¿Qué diferencia a los animales

con respiración traqueal, de los animales que tienen otros tipos de respiración?

La respiración traqueal está constituida por tubos o tráqueas que se abren al exterior por

unos orificios llamados espiráculos, que se ramifican por todo el cuerpo.

Esta ventilación es facilitada por movimientos musculares del abdomen y por un mecanismo de

cierre de los espiráculos que evita la desecación.

En estos animales no se hace necesario ningún otro sistema de transporte de gases, ya que las

traqueidas llegan a todas las células del cuerpo y el intercambio de gases es directo.

20. ¿Crees que existe relación entre el tipo de aparato respiratorio de un animal y la

actividad desarrollada por él? Razona tu contestación.

Sí. El aparato respiratorio debe ser más eficaz en cuanto a sus funciones según la actividad

que el animal desarrolla y el medio en el que viva. En general, los animales más activos poseen

aparatos respiratorios más evolucionados, puesto que el intercambio de gases con el medio

debe realizarse de forma rápida.

21. La hemoglobina en la especie humana presenta una afinidad por el monóxido de

carbono unas 200 veces mayor que la afinidad por el oxígeno. Por tanto, aunque el

monóxido de carbono se encuentra en la atmósfera en cantidades muy bajas, se

mezcla con la hemoglobina formando carboxihemoglobina. Un aire con el 0,2% de

monóxido de carbono puede ser mortal para una persona.

El monóxido de carbono es uno de los gases contaminantes en las grandes ciudades,

generalmente asociado a la utilización de combustible fósiles.

a) Explica cómo puede afectar a la respiración el aumento de este gas en la

atmósfera.

El aumento de monóxido de carbono en la atmósfera podría afectar a la incorporación por

parte de los animales de este gas durante la inspiración, lo cual resultaría letal para sus

células. El monóxido de carbono puede causar la muerte cuando se respira en niveles elevados.

Incluso si se respira, aunque sea en moderadas cantidades, el monóxido de carbono puede

causar la muerte por envenenamiento en pocos minutos.

b) Investiga o busca casos en los que se hayan producido este tipo de

envenenamientos por mala combustión de los gases.

El dióxido de carbono se produce cuando se queman materiales combustibles como gas,

gasolina, queroseno, carbón, petróleo, tabaco o madera, en ambientes de poco oxígeno.

Las chimeneas, las calderas, los calentadores de agua y los aparatos domésticos que queman

combustibles pueden producirlo si no funcionan bien. De hecho, cada año un gran número de

personas pierden la vida accidentalmente debido al nevenenamiento con este gas.

22. Señala qué problemas tendría un animal terrestre que tuviera branquias en lugar de

pulmones. Los mamíferos acuáticos, como los delfines, focas y ballenas, entre otros,

tienen pulmones. Busca información para explicar cómo pueden permanecer buceando

durante largos periodos de tiempo.

En el medio terrestre, las branquias resultarían un mecanismo muy poco eficaz como aparato

respiratorio ya que no se puede incorporar el agua del medio para que circule por su interior.

La eficacia de la estructura alveolar de los mamíferos permite a los mamíferos acuáticos

permanecer mucho tiempo sin coger aire, ya que la superficie alveolar en los mamíferos es

superior a la de otros animales. Además, tienen un diafragma que se sitúa oblicuamente

respecto a la columna vertebral y que permite aumentar un poco su capacidad pulmonar.

Cuando van a realizar una inmersión, expulsan grandes cantidades de aire como adaptación

destinada a evitar la embolia gaseosa que se produce cuando un animal desciende a grandes

profundidades bajo el agua.

Los mamíferos acuáticos pueden permanecer mucho más tiempo bajo el agua cogiendo la

misma cantidad de aire que el resto de mamíferos.