TEMA 7: LA NUTRICIÓN DE LOS ANIMALES (III). EL APARATO RESPIRATORIO Y EXCRETOR. 1. El proceso de respiración en los animales
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- Miguel Cortés Soler
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1 TEMA 7: LA NUTRICIÓN DE LOS ANIMALES (III). EL APARATO RESPIRATORIO Y EXCRETOR 1. El proceso de respiración en los animales - Se lleva a cabo por el aparato respiratorio - Dos procesos: o Respiración celular: reacciones de oxidación en el interior de la célula para la obtención de energía o Respiración externa: intercambio de gases con el exterior. 1.1 Superficies respiratorias - Es donde se produce el intercambio de gases - Se realiza por difusión pasiva. Características: o Extensas y vascularizadas o Delgadas o Húmedas - Constituidas por tejido epitelial en contacto con capilares sanguíneos. 1.2 Difusión pasiva
2 2. Modalidades de respiración y aparatos respiratorios - Organismos unicelulares y pluricelulares sencillos obtienen el oxígeno y eliminan el CO 2 por difusión directa. - Los animales de mayor tamaño tienen superficies especializadas. 2.1 Respiración cutánea - Platelmintos - En animales de mayor tamaño es a veces un complemento. En anfibios adultos y peces
3 2.2 Respiración traqueal - En insectos y otros artrópodos terrestres - Sistema constituidos por tubos o tráqueas abiertos al exterior por los espiráculos y se ramifican en el interior del cuerpo. - Las tráqueas más finas se llaman traqueolas y llegan a todas las células 2.3 Respiración branquial - Característica de animales acuáticos
4 - Las branquias son expansiones de la superficie corporal formadas por una capa de epidermis y con una amplia red de capilares o Branquias externas: sobresalen de la superficie del animal. Poliquetos marinos, crustáceos, moluscos y larvas de anfibios En algunos gasterópodos y bivalvos se encuentran en la cavidad paleal (cavidad hueca donde vierten el digestivo, el excretor y el reproductor) o Branquias internas Protegidas por estructuras corporales Las más complejas son las de los peces. Situadas en hendiduras branquiales a ambos lados de la faringe y se forman por extensión de ésta. Interior muy vascularizado y los vasos sanguíneos están dispuestos de forma que el paso del agua a través de las branquias es opuesto a la circulación sanguínea: mecanismo de contracorriente que permite un intercambio de gases muy eficaz
5 2.4 Respiración pulmonar - Característica de anfibios adultos, reptiles, aves y mamíferos - También la presentan arácnidos y varios moluscos (caracoles) - El intercambio de gases se realiza en los pulmones o Pulmones de invertebrados Carecen de mecanismos de ventilación y los orificios que comunican con el exterior están siempre abiertos o Pulmones de vertebrados Órganos en forma de sacos pares En ellos se produce ventilación pulmonar Alvéolos pulmonares de pared fina y muy vascularizados En las aves, se comunican con sacos aéreos (expansiones de la propia red pulmonar) que se extienden por el cuerpo En mamíferos están constituidos por el árbol bronquial y vesículas pulmonares divididas en alvéolos, vasos sanguíneos y tejido conjuntivo
6 3. El aparato respiratorio humano 3.1 Vías respiratorias - Entrada fosas nasales, faringe (común al aparato digestivo), laringe, tráquea - Entrada laringe epiglotis
7 - Laringe rodeada de cartílagos. En su interior cuerdas vocales - Tráquea con cartílagos en forma de C. Tapizada por epitelio vibrátil y con glándulas mucosas - Bronquios con cartílagos y células ciliadas que se introducen en los pulmones. - Bronquiolos que terminan vesículas pulmonares 3.2 Pulmones
8 - Situados en el tórax, encima del diafragma y protegidos por el esternón y las costillas - Rodeados por una doble capa: la pleura que tiene dentro el líquido pleural - Alvéolos pulmonares: unidad anatómica y funcional del pulmón. o Formados por una capa de tejido endotelial, rodeada de capilares sanguíneos o El conjunto envuelto en tejido conjuntivo 4. La ventilación pulmonar y el intercambio de gases - La entrada y salida de aire en los pulmones se produce por movimientos respiratorios coordinados por el sistema nervioso o Inspiración. Contracción de los músculos intercostales, pectorales y diafragma. Se ensancha la caja torácica y aumenta el volumen de los pulmones. Disminuye la presión en su interior y el aire entra o Espiración. Movimiento pasivo de los músculos que se habían contraído. Se reduce el volumen torácico y pulmonar y se produce la expulsión del aire - La capacidad total de los pulmones es de unos 5 l
9 4.1 Intercambio alveolar de gases - Se produce por 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 oxígeno se une a la hemoglobina y forma oxi-hemoglobina - Es imprescindible que las membranas sean permeables. 5. La función de excreción - Eliminación de desechos procedentes del metabolismo celular - En vertebrados: a través de la piel, aparato respiratorio, digestivo y, sobre todo, el sistema renal. El órgano principal es el riñón. - En invertebrados los órganos excretores son un sistema de tubos con modificaciones para la eliminación de sustancias. - Controla la homeostasis. 5.1 Productos de excreción en animales - Derivados nitrogenados: procedentes de proteínas y ácidos nucleicos. o Amoníaco: es muy tóxico pero se diluye con rapidez en el agua. Animales amoniotélicos. Anélidos acuáticos, crustáceos, peces óseos, larvas de anfibios y moluscos.
10 o Ácido úrico: se forma en el hígado. Animales uricotélicos. Adaptados a ambientes secos. Algunos insectos, reptiles y aves o Urea: se forma en el hígado. Animales ureotélicos. Peces cartilaginosos, anfibios y mamíferos - Agua y sales minerales: se excretan para mantener una cantidad y concentración adecuada en el medio interno. 6. Los órganos de excreción en invertebrados - En los menos evolucionados, directamente por difusión (poríferos y cnidarios) - En equinodermos también por difusión o por los pies ambulacrales. - protonefridios - Característico de platelmintos - Tubos muy ramificados que terminan en una célula con flagelos (flamígera) que se encuentran en los líquidos intercelulares
11 Metanefridios - Propios de anélidos y moluscos - Es un tubo largo con un extremo interno en forma de embudo (nefrostoma) ciliado y comunica con la cavidad celómica del segmento anterior. - A lo largo del tubo se reabsorben las sustancias necesarias quedando únicamente un líquido acuoso con desechos que sale por el nefridioporo al exterior. Glándulas antenales y maxilares - Órganos excretores de crustáceos - Son órganos pares rodeados de capilares sanguíneos. - Constan de una cámara glandular, que recoge el filtrado, un tubo excretor en el que se realiza la absorción de sustancias, una vejiga muscular y un poro excretor que conecta con el exterior.
12 Túbulos de Malpighi - En insectos, miriápodos y algunos arácnidos - Tubos delgados dispuestos por todo el cuerpo. - Tienen un extremo ciego y otro abierto al intestino donde vierten los productos de desecho. 7. El aparato excretor en vertebrados
13 - Formado por dos riñones de los que parten dos uréteres - Riñones formados por unidades anatómicas y funcionales: nefronas que se encargan de filtrar la sangre y reabsorber las sustancias necesarias. Así se produce la orina - Peces - Tienen un riñón alargado y los conductos que salen de él confluyen en la vejiga urinaria que almacena la orina. El conducto urinario se abre detrás del ano. - Anfibios - Urodelos: riñón alargado. - Anuros: más compacto. - Existe vejiga urinaria primitiva como parte de la cloaca.
14 Reptiles - dos riñones de donde salen los uréteres que terminan en la vejiga urinaria antes de la cloaca Aves - Con dos riñones bien desarrollados con uréteres que desembocan directamente en la cloaca Mamíferos - Dos riñones compactos. - Excepto en monotremas (con cloaca), los uréteres confluyen en la vejiga urinaria que comunica al exterior con la uretra
15 8. Las nefronas y la formación de la orina 8.1 Formación de la orina
16 - Filtración glomerular: o Paso de la sangre desde los capilares del glomérulo hasta la cápsula de Bowman. o No se filtran las células sanguíneas ni la mayoría de las proteínas del plasma. o El líquido filtrado tiene una composición parecida al plasma - Reabsorción tubular: o La mayor parte del líquido filtrado se reabsorbe a lo largo de los túbulos de la nefrona, pasando a la red de capilares que los rodean o Del total filtrado, se reabsorben 124mL/min. Nuestros riñones producen 1mL de orina/minuto. - Secreción tubular: o Cierta cantidad de sustancias son secretadas desde los capilares hacia los túbulos de la nefrona. o El líquido producido pasa a los tubos colectores, de ahí a la pelvis renal y de ahí, por los uréteres, a la vejiga de la orina o Se produce al día 1,5L 9. Otros mecanismos de excreción - En animales marinos existen mecanismos para eliminar el exceso de sal: glándulas de la sal. - En animales terrestres o Anélidos, glándulas calcíferas para eliminar el exceso de Ca o Algunos arácnidos glándulas coxales o Vertebrados producen bilis que elimina algunas sustancias de desecho o Mamíferos: glándulas sudoríparas
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