Sistema Respiratorio Biologia Discovery

Funciones del aparato respiratorio Sistema respiratorio Funciones del aparato respiratorio Intercambio de gases Oxígeno Dióxido de carbono Defensa contra agentes ambientales -Tos -Sistema mucociliar -Macrófagos alveolares Metabolismo

Organos respiratorios Sistema respiratorio Organos respiratorios Branquias : - Respiracion bajo el agua - Zonas muy capilarizada Branquias internas : - asociadas a hendiduras y bolsas faringeas recubiertas y/o protegidas por septos branquiales en los condrictios o por un opérculo rígido en los osteíctios. Branquias externas : - surgen en la region branquial estan presentes en las larvas de muchos vertebrados

Organos respiratorios Sistema respiratorio Organos respiratorios b) Pulmones : Bolsas elasticas ubicadas en el interior del cuerpo Se comunican al exterior por la traquea La traquea se divide en dos bronquios uno para cada pulmon El volumen total de aire inhalado se denomina volumen de ventilacion

Pulmones

Organos respiratorios Sistema respiratorio Organos respiratorios C) Vejigas gaseosas : Saco alargado situado en posicion dorsal respecto al tubo digestivo. Conectado al tubo digestivo : conducto neumatico Si controla la flotabilidad de los peces : vejiga natatoria Si la vejiga esta muy vascularizada : vejiga gaseosa respiratoria Diferencias y semejanzas entre : pulmones y vejigas aéreas

Organos respiratorios cutáneos Sistema respiratorio Organos respiratorios cutáneos La piel tambien puede asumir una funcion respiratoria Puede producirse en el aire, el agua o en ambos medios. Los anfibios tienen una gran dependencia de la respiracion cutánea : estructuras epiteliales accesorias Los murcielagos eliminan hasta un 12% de todo el dióxido de carbono que producen a traves de sus membranas alares En reptiles y aves la respiración cutánea es mucho mas limitada debido a la presencia de escamas y plumas

Mecanismos de ventilación Sistema respiratorio Mecanismos de ventilación El aire o el agua deben moverse activamente a través de las superficies respiratorias : aumenta la tasa de difusión Algunos mecanismos se basan en la acción de cilios, pero la mayoria están relacionados con acciones musculares. Cilios - En animales pequeños y de necesidades metabólicas modestas. - Son mas eficaces en un medio acuático que en un medio aéreo. Al ser estructuras superficiales limitan el área de superficie disponible. Presentes tambien en vertebrados grandes : relacionados con limpieza de residuos.

Mecanismos de ventilación Sistema respiratorio Mecanismos de ventilación b) Musculares - Generalmente en vertebrados. Ventilacion de choque presente en peces, ppalmente pelágicos. Bombas musculares : mueven directamente el agua o el aire a través de los órganos respiratorios. Hay dos tipos de bombas : Ventilación en el agua : bomba doble Ventilación en el aire : bomba pulsátil y bomba de aspiración

FILOGENIA 1.- Respiración en Peces Elasmobranquios Sistema respiratorio FILOGENIA 1.- Respiración en Peces Elasmobranquios

Sistema respiratorio 2.- Respiración en Peces Teleósteos

3.- Respiración en Anfibios Sistema respiratorio 3.- Respiración en Anfibios - Piel principal órgano de respiracion (en algunas especies es el único) Algunos anfibios poseen branquias externas de aspecto plumoso (larvas de anfibios)

Branquias Ramificación  superficie de intercambio de gases En embriones de Gastrotheca larvas grandes y delgadas Tipos de branquias por ambiente

- La respiraciòn en las ranas se produce en cuatro fases : Sistema respiratorio En los anuros la bomba pulsátil y la cavidad bucal estan relacionados con las vocalizaciones - La respiraciòn en las ranas se produce en cuatro fases :

4.- Respiración en Reptiles Sistema respiratorio 4.- Respiración en Reptiles - Algunas especies presentan respiracion cutánea. - Para la mayoría de las especies los pulmones son suficientes para cubrir las necesidades respiratorias - Inspiracion basada en una bomba de aspiración - En serpientes primitivas : 2 pulmones, las mas modernas presentan solo uno funcional (izq.) - En los cocodrilos el higado tambien interviene en el proceso de la respiración.

Sistema respiratorio

5.- Respiración en Mamíferos Sistema respiratorio 5.- Respiración en Mamíferos

BRONQUIOS Ramificaciones que se encuentran al final de la tráquea, dividiéndose en dos porciones: derecho e izquierdo. Está formado por el mismo tipo de tejido que la tráquea. Como un “árbol”, se va ramificando en: bronquios principales, bronquios lobulares, bronquiolos y bronquiolos terminales.1 1 Audersirk T., Audersirk T., Byers B. “Biología, Ciencia y naturaleza” Pearson, Prentice Hall, 2004

Bronquiolos Son la continuación de los bronquios. Conectan los bronquios con los alvéolos pulmonares. Son ramificaciones más delgadas que parten de los bronquios terminando en unas pequeñas dilataciones llamadas alvéolos pulmonares.

PULMONES Son dos sacos blandos, esponjosos y dilatables, con forma de cono truncado en donde la base descansa en un músculo fuerte llamada diafragma. Formados por un conjunto de bronquiolos y alvéolos pulmonares, los cuales son la unidad fundamental del pulmón. Miden más o menos 26 cm de alto por 15 de ancho y tienen una capacidad de 1,600 cm3 http://utest.magnet.fsu.edu/content/tobaccoyou/health/lungintro.html 1 Audersirk T., Audersirk T., Byers B. “Biología, Ciencia y naturaleza” Pearson, Prentice Hall, 2004

ALVÉOLOS Estos pequeños sacos están rodeados por vasos capilares, integrando así la circulación pulmonar

CO2 y O2 intercambio gaseoso en los pulmones (hematosis) Oxygenated Intercambio gaseoso CO2 O2 Deoxygenated Gases entran y salen O2 O2 CO2 y O2 intercambio gaseoso en los pulmones (hematosis) CO2 O2 O2 Alveoli (air sacs) Right Atrium Left Atrium Gases transportados en la sangre Left Ventricle Right Ventricle CO2 O2 CO2 CO2 O2 y CO2 intercambio en los tejidos CO2 CO2

Intercambio de gases entre el alvéolo y los capilares Alveolar Membrane Fluid Layer of Alveolus Air in Alveolus O2 Capillary Wall The alveoli and capillary walls are only one cell thick, very close to one another, and the cells are coated in a thin layer of fluid. This allows gases to dissolve and diffuse easily between the lungs and circulatory system. CO2 O2 CO2 Capillary Nucleus Plasma Erythrocyte

proveer oxígeno a las células vivas eliminar el dióxido de carbono Sistema respiratorio 6.- Respiración en Aves Funciones : proveer oxígeno a las células vivas eliminar el dióxido de carbono termoregulación (eliminar el exceso de calor generado en el vuelo) Características : más eficiente y único entre los vertebrados sistema complejo de sacos aéreos y tubos de interconexión pulmones pequeños y muy vascularizados presencia de 9 sacos aéreos dorsales * (flotación y protección) respiración en dos ciclos

2 sacos toráxicos anteriores 2 sacos toráxicos posteriores Sistema respiratorio Sacos aéreos 1 saco ínter clavicular 2 sacos cervicales 2 sacos toráxicos anteriores 2 sacos toráxicos posteriores 2 sacos abdominales

Los sacos aéreos se caracterizan por : Sistema respiratorio Los sacos aéreos se caracterizan por : - se extienden hasta los espacios pneumatizados de los huesos (aligera el peso del ave) - son poco vascularizados - intercambio gaseoso mas eficiente - protección de los organos durante el vuelo - ayuda en la flotacion (aves acuáticas)

Diagrama simplificado del sistema respiratorio en aves

Ciclo respiratorio Primera inhalación: el aire fluye a través de la traquea y bronquios y entra a los sacos aéreos posteriores

Sistema respiratorio Primera exhalación: el aire se mueve de los sacos aéreos posteriores a los pulmones

Sistema respiratorio Segunda inhalación: el aire se mueve de los pulmones a los sacos aéreos anteriores

Sistema respiratorio Segunda exhalación: el aire se mueve de los sacos aéreos anteriores a la traquea y sale

Variación en el consumo de oxigeno de un picaflor Sistema respiratorio Variación en el consumo de oxigeno de un picaflor (torpor) a lo largo del día

Hiperventilación Puede producirse por respirar demasiado, respirar superficialmente, tomar grandes bocanadas de aire, etc. Los niveles de O2 se incrementan y los de CO2 disminuyen. La falta de CO2 en la sangre es detectada por el cerebro, que de inmediato intentará poner remedio a esta situación. Nuestro cuerpo reacciona dificultándonos la respiración Los descensos del nivel de CO2 en sangre, producen un aumento del pH de nuestra sangre. Esto produce mareos, palpitaciones, temblores, etc. Para equilibrar los niveles de gases se puede respirar unos minutos tapando la nariz y la boca con una bolsa de papel.