Circulación y Respiración Unidad No. 4

Contenido de la unidad Generalidades Respiración: Circulación: Anatomía y componentes de la respiración Fisiología de la respiración en organismos acuáticos Factores que inciden en la fisiología respiratoria y el consumo de oxígeno Circulación: Anatomía del sistema circulatorio Fisiología de la circulación en animales acuáticos Relación de los sistemas circulatorio y respiratorio Los sistemas circulatorio y respiratorio y su relación con otros sistemas del cuerpo

Generalidades

Función de los sistemas circulatorio y respiratorio Sistema respiratorio Proveer de oxígeno al cuerpo Eliminación del dióxido de carbono producto de la respiración celular Ayudar al intercambio de materiales del cuerpo con el exterior Sistema circulatorio Transporte de materiales Mantenimiento de la presión necesaria para favorecer la difusión de materiales

Materiales que deben ser transportados en el cuerpo Gases respiratorios (del exterior) Nutrientes (del tracto digestivo) Productos de desecho (metabolitos) Hormonas Anticuerpos Sales Otros

Uno de los mayores intercambios entre el organismo y el medio ambiente es el de los gases respiratorios: Oxígeno Dióxido de carbono

Animales ≤ 1mm ɵ = materiales se transportan a través del cuerpo por difusión, los materiales externos pueden también obtenerse por difusión En animales más grandes la difusión no es eficiente, se requiere de un sistema de obtención y transporte de los gases respiratorios y otros materiales

Evolución de la Respiración Difusión simple Desarrollo de estructuras especializadas Movimientos especializados Aparecimiento de pigmentos respiratorios

Tipos de Sistemas Respiratorios en Animales Acuáticos Respiración tegumentaria Invertebrados acuáticos inferiores Vertebrados acuáticos Respiración branquial Crustáceos acuáticos Crustáceos total o parcialmente terrestres Peces Respiración pulmonar* Adaptaciones estructurales del tracto digestivo

Respiración Tegumentaria en Invertebrados Inferiores Difusión a través de la superficie corporal o por las paredes del sistema gastrovascular Renovación del medio por movimiento del cuerpo en su totalidad o por cilios o flagelos El erizo de mar y otros invertebrados marinos, como las esponjas o las estrellas de mar, no tienen ningún sistema de respiración y captan el oxígeno del agua simplemente por difusión.

Respiración Tegumentaria en Vertebrados acuáticos Peces y anfibios La capacidad de respiración tegumentaria depende de la especie y de su hábitat La capacidad de respiración tegumentaria no se modifica fuera del agua, siempre y cuando la superficie del animal esté húmeda

Respiración Branquial Branquias = evaginaciones (no se les considera pulmones) Órganos respiratorios muy eficientes En el agua solamente el 3% del oxígeno disponible en relación al ambiente externo Por su estructura tienen un área superficial grande Ayudan al intercambio de oxígeno y dióxido de carbono

Qué pasa con los peces expuestos al aire? Respiración tegumentaria no disminuye Respiración branquial desaparece en su totalidad En agua pobre en oxígeno la respiración tegumentaria aumenta En transporte es importante no dañar el tegumento

Tomado de: “Walking fish in Bako national park. Sarawak, Malaysia”

Respiración Pulmonar en Animales Acuáticos Gasterópodos orden Pulmonata: Cavidad del manto modificada en un pulmón bien vascularizado que se comunica al exterior por un neumostoma En peces: todos los peces pulmonados habitan en agua dulce, la mayoría en aguas cálidas Fisóstomos: vejiga gaseosa actúa como pulmón –conexión con sistema digestivo- Fisoclistos: estructuras respiratorias derivadas de boca y faringe

Adaptaciones del Tracto Digestivo para la Respiración También llamada respiración intestinal Respiración aérea: pulmón opercular, cámara que se extiende desde la boca hacia la faringe Respiración laberintiforme: 1er arco branquial forma un laberinto recubierto de epitelio respiratorio, área branquial reducida (para excreción de dióxido de carbono y amonio)

TIPOS DE SISTEMAS CIRCULATORIOS Sistema Circulatorio Abierto Sistema Circulatorio Cerrado Común en moluscos y otros invertebrados El corazón bombea el líquido circulatorio al hemocele de donde se irriga por infiltración a los tejidos El líquido circulatorio regresa al corazón o a venas para ser bombeado una vez más El flujo del líquido circulatorio no es continuo Presente en equinodermos y vertebrados El líquido respiratorio siempre se encuentra dentro de los conductos circulatorios El líquido se bombea por el corazón a un sistema de conductos continuo y no llena espacios o cavidades corporales El flujo del líquido respiratorio es continuo y constante

Generalidades de los Sistemas Cardiovasculares El sistema cardiovascular de los animales acuáticos es mucho más simple que el de los mamíferos Es un único circuito por lo que no se debe controlar el volumen en partes distintas del cuerpo En casi todos los organismos la totalidad del tejido circulatorio debe pasar por las branquias, o sitio de intercambio gaseoso (pulmón o intestino respiratorio)

SISTEMA CIRCULATORIO EN UN HUMANO (PULMONADO)

CONFIGURACIÓN GENERAL DEL SISTEMA CIRCULATORIO EN ANIMALES Vertebrado superior Pez operculado Pez pulmonado