Modalidades de Respiración Animal

• Difusión Directa: Todas las células están en contacto con el medio. Ejemplo: Esponjas.
• Cutánea: A través de la piel, muy vascularizada y de poco volumen. Cuanto más fina, más permeable a los gases. Ejemplos: Anélidos (gusanos), estrellas y erizos de mar, peces óseos.
• Traqueal: Mediante tráqueas, un sistema de tubos hechos de quitina que se repliegan hacia dentro, ramificándose en traqueolas. Poseen espiráculos, mecanismos para abrir y cerrar la tráquea. Ejemplos: Artrópodos (insectos con sacos aéreos, arañas).
• Branquial: A través de branquias, repliegues de la piel provistos de un excelente sistema de capilares sanguíneos. Pueden ser filamentosas (peces), ramificadas (crustáceos) o laminares (moluscos). Ejemplos: Artrópodos (gambas, marisco, larvas de insectos), peces cartilaginosos y anfibios (larvas acuáticas).
• Pulmonar: Mediante pulmones, estructuras vascularizadas en forma de saco invaginado. Ejemplos: Reptiles, aves, mamíferos.
  • De Difusión: Estructuras primitivas, su comunicación con el exterior siempre está abierta. Ejemplo: Arácnidos.
  • De Ventilación: Órganos pares, su comunicación con el exterior es a través de bronquios y tráqueas.

Mecanismo Contracorriente en las Branquias

Ocurre por difusión simple, ya que se enfrentan dos medios: sangre (capilar) y agua (branquia). Al estar enfrentados, siempre hay un gradiente.

A medida que la sangre circula por el capilar, se va cargando de O2 (mayor PO2, menor PCO2). En el H2O de la branquia, hay menor PO2 y mayor PCO2.

Circulación Animal

Medio Interno

• Medio Interno: Conjunto de líquidos (circulantes o no circulantes) de un organismo.
• Medio Circulante: Conecta el medio (externo) con el líquido intersticial.
• Medio No Circulante (Líquido Intersticial): Mantiene contacto con todas las células y permite la difusión de gases y nutrientes.

Líquido Intersticial: Presente en todos los organismos, excepto las esponjas. Baña las células y su función es mantener la homeostasis. Su composición es similar a la del plasma.

Funciones del Aparato Circulatorio

• Transporte: De nutrientes, gases, desechos y hormonas.
• Mantenimiento del Medio Constante: Regula las condiciones de iones, pH y, sobre todo, temperatura (Termorregulación).

Solo los homeotermos (aves y mamíferos) realizan termorregulación, ya que requiere un alto consumo de energía. Los poiquilotermos no son capaces de regular su temperatura y viven a la temperatura del medio en el que se encuentran.

Líquidos Circulatorios y Pigmentos

Transportan diferentes sustancias y se caracterizan por sus pigmentos circulatorios: proteínas coloreadas que transportan gases.

Sistema Circulatorio Sanguíneo

Es el componente del aparato circulatorio que transporta nutrientes y gases. Este sistema, además de la sangre, está formado por una red de vasos y un sistema de propulsión.

Vasos Sanguíneos

• Venas: Transportan el líquido circulatorio de regreso al corazón (compuestas por 3 capas: interna, media y adventicia).
• Capilares: Conectan arterias con venas y alcanzan todas las células del organismo (formados por una única capa de endotelio).
• Arterias: Conducen el líquido circulatorio desde el corazón hacia los demás órganos.

Sistema de Propulsión

Se clasifican en función de la existencia y el número de cámaras contráctiles.

• Vasos Pulsátiles: Vasos con capacidad contráctil y válvulas que se dilatan cuando el líquido circulatorio entra y se contraen para impulsarlo.
• Corazón Tubular: Formado por el engrosamiento de un vaso pulsátil que propulsa la hemolinfa mediante ondas de contracción a través de ostiolos hasta el hemocele (cavidad donde es impulsada la hemolinfa por uno o más corazones).
• Corazón Tabicado: Se divide en cavidades (aurículas y ventrículos) separadas por válvulas que permiten el paso de la sangre en un solo sentido e impiden su retroceso.
  • Bicameral: Solo un tipo de sangre.
  • Tricameral: Dos aurículas y un solo ventrículo. Hay mezcla de sangre.
  • Tetracameral: Dos aurículas y dos ventrículos. Si no hay tabique completo, hay mezcla de sangre.
• Corazones Accesorios: Vasos sanguíneos dilatados con capacidad de propulsar sangre en zonas especializadas.

Tipos de Sistemas Circulatorios

• Sistema Circulatorio Abierto: En este tipo de sistema, no hay una red de capilares; el líquido transportado por los vasos se vierte en lagunas y espacios intracelulares, que constituyen el hemocele.
• Sistema Circulatorio Cerrado: En este tipo de sistema, el líquido circula siempre por el interior de los vasos.
  • Circulación Simple: El circuito es único y la sangre pasa una sola vez por el corazón.
  • Circulación Doble: El circuito es doble y la sangre pasa dos veces por el corazón.

Sistema Circulatorio Sanguíneo de los Invertebrados

Tipo de Circulación Sanguínea en Vertebrados

• Vertebrados con Circulación Simple: Peces.

  Su corazón está dividido en dos cámaras: una aurícula (cavidad de recepción de la sangre) y un ventrículo que impulsa la sangre hacia las branquias.

• Vertebrados con Circulación Doble Incompleta: Anfibios y reptiles no cocodrilianos.

  Su corazón se divide en tres cavidades: dos aurículas y un ventrículo.

• Vertebrados con Circulación Doble Completa: Reptiles cocodrilianos, aves y mamíferos.

  El corazón está dividido en cuatro cavidades: dos aurículas y dos ventrículos totalmente separados.

Sistema Circulatorio Linfático en Vertebrados

• Funciones: Defensa y transporte de lípidos y líquidos.
• Composición de la Linfa: Plasma con glóbulos blancos.

Es un sistema cerrado compuesto por vasos y capilares linfáticos. Además, posee ganglios y nódulos linfáticos con función de defensa y transporte de lípidos.

Órganos de Excreción

Se encargan de:

• Excreción: Eliminación de los productos procedentes del metabolismo celular. Las sustancias no gaseosas se eliminan a través de órganos excretores.
• Homeostasis: Mantenimiento de las condiciones constantes del medio interno.

Productos de Excreción en Animales

Los derivados nitrogenados se producen en las reacciones de degradación de las proteínas y ácidos nucleicos.

• Amoniotélicos: Es la forma más rápida y directa. El amoníaco es muy tóxico, por lo que se necesita mucha agua para excretarlo. Típico de animales acuáticos.
• Uricotélicos: Excretan ácido úrico. Es poco soluble, por lo que es común en animales que viven en entornos aéreos. Algunos lo mezclan con las heces y lo eliminan.
• Ureotélicos: Transforman el amonio en urea. Es menos tóxica que el amoníaco, pero requiere agua para su excreción. Típico de mamíferos.

Órganos Excretores Específicos

• Túbulos de Malpighi: Insectos.
• Riñones: Vertebrados.
• Metanefridios: Anélidos.
• Glándulas Antenales: Crustáceos.
• Protonefridios: Platelmintos.

Relación de Animales: Receptores y Efectores

Los animales presentan sensibilidad frente a estímulos físicos y químicos, tanto internos como externos al organismo.

Sensibilidad: Facultad de percibir estímulos.

Receptor

Estructuras encargadas de recibir los estímulos y transformarlos en impulsos eléctricos.

Según la Procedencia del Estímulo

• Exteroceptores: Captan información del medio externo.
• Interoceptores: Captan información del medio interno.
  • Propioceptores: Informan sobre la postura y tensión muscular.
  • Visceroceptores: Captan estímulos de las vísceras.

Según el Estímulo que Pueden Captar

• Quimiorreceptores: Sensibles a estímulos de naturaleza química (ej. gusto, olfato).
• Termorreceptores: Detectan cambios de temperatura (ej. en la piel).
• Fotorreceptores: Captan ondas lumínicas.
• Mecanorreceptores: Captan cambios de presión, sonido, tacto.
• Nociceptores: Se activan cuando el estímulo supera ciertos umbrales de intensidad y puede ser dañino.

Efector

Estructura encargada de ejecutar una respuesta.

Estímulo

Cambio en el medio interno o externo del organismo que provoca una respuesta por parte de un individuo.

Respuesta

Reacción frente a un estímulo, mediada por el sistema nervioso o endocrino.

• Motora: Implica un movimiento (ej. sistema locomotor).
• Secretora: Respuesta química que implica la secreción de sustancias (ej. sistema endocrino).

Órganos de los Sentidos en Invertebrados

Órganos de los Sentidos: Estructuras que agrupan receptores específicos para un determinado tipo de estímulo. Los más evolucionados tienen dos funciones principales: facilitar la percepción de los estímulos y proteger a los receptores.

Vista

Estos órganos de la visión agrupan los fotorreceptores.

Oído

Los órganos de la audición agrupan los fonorreceptores, receptores de ondas sonoras.

Tacto

Este sentido agrupa mecanorreceptores de diferentes tipos (térmicos, de presión, etc.). No se agrupan en órganos concretos, sino que se distribuyen por todo el cuerpo. En algunos grupos, destaca la función táctil de ciertos órganos.

Gusto y Olfato

Ambos sentidos se encargan de la distinción de sustancias químicas; en el caso del gusto (disueltas en un líquido) y en el caso del olfato (transportadas por el aire).

• Los quimiorreceptores del gusto están aislados, próximos a las estructuras bucales, y se relacionan con la función de nutrición.
• Los quimiorreceptores olfativos también están aislados, pero tienen una localización más variada porque se relacionan con diversas funciones: reproducción, alimentación y relación. En animales acuáticos, a menudo tienen un único órgano que engloba el gusto y el olfato.

Equilibrio

Estos órganos están constituidos por georreceptores. Un conjunto de células, los estatocistos (tipo de georreceptores especializados en informar la posición del animal), contienen en su centro una piedra de sales minerales cristalizadas: los estatolitos. Cuando el individuo se mueve, estos chocan con las paredes y son detectados por las células receptoras gracias al cambio de presión en los cilios. Este estímulo se transforma en un impulso eléctrico que los nervios envían a los centros nerviosos, manteniendo así al animal informado sobre su estado de equilibrio y movimiento.

Órganos de los Sentidos en Moluscos

En los moluscos, los órganos de la visión varían según el grupo:

• Los gasterópodos (caracoles) presentan estructuras tipo ocelo en los tentáculos.
• Solo algunos bivalvos tienen receptores sensoriales para la visión.
• Los cefalópodos tienen ojos en cámara formados por un globo ocular en cuyo fondo se agrupan los fotorreceptores, que son de dos tipos: conos y bastones.

Órganos de los Sentidos en Artrópodos

Dos tipos de ojos:

• Ocelos: Su número es variable y son muy sencillos, sensibles a las variaciones de la intensidad de luz.
• Ojos Compuestos: Formados por la unión de muchas estructuras simples, cada una de ellas llamada omatidio. La visión que ofrece este tipo de ojo es una visión en mosaico.

Órganos de los Sentidos en Equinodermos

Solo algunos presentan quimiorreceptores y mecanorreceptores alrededor de la boca y los pies ambulacrales.

Órganos de los Sentidos en Vertebrados

Están agrupados en órganos de los sentidos y se encuentran en la cabeza.

Vista

Ojos tipo cámara: Serie de cámaras: Esclerótica (parte exterior blanca, tiene un disco coloreado con una pupila en el centro), Coroides (rosa, altamente vascularizada), Retina (membrana donde se encuentran los fotorreceptores).

• Conos: Necesitan luz de mucha intensidad y envían información muy precisa.
• Bastones: Envían información menos precisa, pero se activan con intensidades lumínicas menores.

La luz atraviesa la esclerótica, después de la pupila, pasa por la lente (cristalino) que cambia de curvatura y permite enfocar. Finalmente, atraviesa el humor vítreo; la luz choca con los receptores de la retina, los detecta y los transforma en un impulso eléctrico que llega al cerebro a través del nervio óptico para su interpretación.

Equilibrio

En el sistema vestibular.

Hay 3 canales semicirculares ubicados a 90°, cada uno según los ejes del espacio, lo que nos proporciona información sobre nuestra posición.

Por dentro, están tapizados por células ciliadas con un cilio. Estas células están bañadas en endolinfa que tiene sales disueltas (otolitos).

Al movernos, los otolitos golpean contra los cilios; estos captan la diferencia de presión, creando un impulso eléctrico que sale por el nervio vestibular y lleva la información al cerebro.

Audición

Oído (externo, medio e interno).

El oído externo (pabellón auditivo) tiene como función recoger ondas sonoras del exterior; estas viajan por los canales y se encuentran con el tímpano, que choca y vibra. El tímpano está pegado a la cadena de huesecillos (martillo, yunque y estribo) que reciben y transmiten las vibraciones en efecto dominó. Al llegar al estribo, las transmite al sistema vestibular, ya que el estribo golpea el caracol que tiene en su interior células ciliadas y endolinfa.

Gusto y Olfato

Quimiorreceptores que captan sustancias químicas.

• Gusto: En las papilas gustativas.
• Olfato: En la pituitaria amarilla.

Captan el elemento químico y lo transforman en impulso eléctrico.

Potencial Cardíaco

Potencial Cardíaco: Impulso eléctrico que coordina y regula el ciclo cardíaco.

Ejemplos de Corazones y Animales

Nota: La clasificación original por números (1, 2, 3, 4) no se corresponde directamente con un número de cámaras para todos los ejemplos, especialmente en invertebrados. Se presentan los animales agrupados tal como estaban, con aclaraciones donde sea posible.

• Grupo 1: Moluscos, Gamba.
• Grupo 2: Merluza, Tiburón (corazón bicameral), Lombriz (vasos pulsátiles), Sepia (corazón tubular).
• Grupo 3: Araña (corazón tubular), Rana (corazón tricameral), Tortuga (corazón tricameral), Salamandra (corazón tricameral), Víbora (corazón tricameral).
• Grupo 4: Gato (corazón tetracameral), Cocodrilo (corazón tetracameral), Yo (humano, corazón tetracameral), Gallina (corazón tetracameral), Buitre (corazón tetracameral).