La Digestión

Es el conjunto de procesos mecánicos y químicos que transforman los nutrientes contenidos en los alimentos en moléculas sencillas que puedan ser absorbidas e incorporadas a las células del organismo.

Tipos de Digestión

• Intracelular: tiene lugar en el interior de las células, gracias a la acción de vacuolas digestivas y lisosomas. Ejemplo: Poríferos.
• Extracelular: tiene lugar fuera de las células, en una cavidad gástrica o en un tubo digestivo. Ejemplos: Nematodos, Anélidos, Moluscos, Artrópodos, Equinodermos y Vertebrados.
• Mixta: consta de dos etapas, una primera fase extracelular en la cavidad gastrovascular y una segunda intracelular. Ejemplos: Cnidarios y Platelmintos.

Aparatos Digestivos en Invertebrados

Poríferos

No tienen un verdadero tubo digestivo. El agua, cargada de partículas alimenticias, entra por los poros inhalantes y sale por el ósculo. La cavidad interna (atrio) está tapizada por células flageladas (coanocitos) que crean corrientes de agua y capturan el alimento. Los amebocitos completan la digestión y transportan los nutrientes al resto del cuerpo.

Cnidarios

Inoculan veneno que paraliza a sus presas. Éstas son introducidas en la cavidad gastrovascular por los tentáculos que rodean la boca. Los alimentos comienzan a ser digeridos en esta cavidad gracias al vertido de enzimas. Las partículas parcialmente digeridas son fagocitadas por las células de la pared de la cavidad para completar la digestión (digestión mixta).

Platelmintos

• Los parásitos (como las tenias) carecen de tubo digestivo y absorben los nutrientes por difusión a través de la pared corporal.
• Los de vida libre (como las planarias) presentan un tubo digestivo rudimentario, con boca, faringe y un intestino muy ramificado. Carecen de ano.

Anélidos

Poseen un tubo digestivo completo y especializado con: boca, faringe, esófago, buche (almacenamiento), molleja (trituración) e intestino que termina en el ano.

Moluscos

Poseen un tubo digestivo completo. La boca presenta una estructura característica llamada rádula (una especie de lengua con dientes quitinosos) o un pico córneo (en cefalópodos). Cuentan con una gran glándula digestiva, el hepatopáncreas, que vierte enzimas para la digestión.

Artrópodos

Poseen un tubo digestivo completo, a menudo con buche y molleja. La boca presenta diversos tipos de apéndices bucales adaptados a su dieta. Los crustáceos presentan hepatopáncreas y una estructura trituradora llamada molinillo gástrico.

Tipos de Aparatos Bucales en Artrópodos

• Picador-chupador: Mosquito
• Masticador: Saltamontes
• Chupador (espiritrompa): Mariposa
• Lamedor: Abeja

Equinodermos

Poseen un tubo digestivo completo. Algunas especies, como los erizos de mar, presentan una compleja estructura masticadora con cinco dientes llamada linterna de Aristóteles. Las estrellas de mar tienen un estómago evaginable y un intestino ramificado en cinco sacos intestinales.

Aparato Digestivo en Vertebrados

Boca

• Con labios en mamíferos.
• Con pico córneo en aves, tortugas y ornitorrinco. La forma del pico está estrechamente relacionada con su tipo de alimentación.
• Con lengua, que puede ser móvil.
• Con dientes (en la mayoría, excepto aves actuales, tortugas y algunos otros).

Las glándulas salivales están presentes en la mayoría de los vertebrados terrestres, pero ausentes en peces. La digestión química en el estómago se realiza gracias a la pepsina y al ácido clorhídrico (HCl).

Faringe

Es un conducto común a los aparatos digestivo y respiratorio.

Esófago

Tubo que conecta la faringe con el estómago. En peces óseos, una evaginación del esófago forma la vejiga natatoria. En aves se ensancha formando el buche, que almacena el alimento.

Estómago

Presente en todos los vertebrados, con distintas formas según la alimentación. En aves se divide en dos partes: una glandular (proventrículo) y una musculosa (molleja). En rumiantes presenta cuatro cavidades.

Estómago de los Rumiantes

1. Panza o rumen
2. Redecilla o retículo
3. Libro u omaso
4. Cuajar o abomaso (el estómago verdadero)

Intestino Delgado

Presente en todos. Su longitud es variable según la alimentación. Aquí termina la digestión química y se produce la absorción de nutrientes. Para aumentar la superficie de absorción, presenta diferentes estructuras:

• En peces: ciegos intestinales (osteíctios) y válvula espiral (condrictios).
• En mamíferos: pliegues intestinales, vellosidades y microvellosidades.

Intestino Grueso

Presente en todos. En mamíferos se divide en tres regiones: ciego, colon y recto.

Ano y Cloaca

Es el final del tubo digestivo. En condrictios, anfibios, reptiles y aves (y mamíferos monotremas) existe un único orificio que reúne los aparatos digestivo, excretor y reproductor, denominado cloaca.

La Respiración

Modelos de Intercambio Gaseoso

• Difusión simple: El intercambio de gases se produce directamente a través de la superficie corporal. Ejemplos: Poríferos, cnidarios, platelmintos, nematodos.
• Respiración cutánea: A través de la piel. Ejemplos: Anélidos terrestres, anfibios.
• Respiración traqueal: Mediante un sistema de tubos internos (tráqueas). Ejemplos: Artrópodos terrestres (insectos, arácnidos y miriápodos).
• Respiración branquial: A través de branquias. Ejemplos: Poliquetos, moluscos acuáticos, crustáceos, equinodermos, larvas de insectos, algunos anfibios y peces.
• Respiración pulmonar: Mediante pulmones. Ejemplos: Gasterópodos terrestres, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.

Tipos de Respiración Detallados

Difusión Simple

El intercambio de gases (O₂ y CO₂) se produce directamente entre el medio ambiente y las células del organismo, sin la intervención de órganos respiratorios especializados.

Respiración Cutánea

Es propia de animales que viven en el medio acuático o en ambientes muy húmedos. El intercambio gaseoso se realiza a través de la piel, que debe ser muy fina, estar permanentemente húmeda y muy irrigada por vasos sanguíneos. Se protege mediante la secreción de mucus.

Respiración Traqueal

Un sistema de tubos, las tráqueas, conecta directamente las células con el exterior. Se ramifican en tubos más finos llamados traqueolas. El aire entra por unos orificios llamados espiráculos. La renovación del aire se produce gracias a contracciones de los músculos abdominales.

Respiración Branquial

Las estructuras respiratorias son las branquias, que son expansiones de la superficie corporal en forma de repliegues muy finos, muy irrigados y en contacto directo con el agua.

• Branquias externas: Son penachos muy plegados de piel que permanecen en contacto directo con el agua. Son estructuralmente más sencillas.
• Branquias internas: Se localizan en el interior de una cavidad branquial. En los peces óseos cuentan con una cubierta protectora llamada opérculo. Son más complejas y eficientes.

Respiración Pulmonar

Es el modelo más eficaz en el medio terrestre. Se basa en cavidades internas, los pulmones, que deben mantenerse húmedas.

Pulmones de difusión

El aire entra y sale de forma pasiva.

• Arañas y escorpiones: Consiste en una cámara que se abre al exterior por un orificio. Tienen una estructura laminar interna, por lo que se denominan pulmones en libro.
• Caracol terrestre: La cavidad paleal se transforma en un pulmón simple que se comunica con el exterior por un orificio (neumostoma) siempre abierto, por lo que no precisa de un sistema de ventilación activa.

Pulmones de ventilación

Típicos de vertebrados terrestres. Necesitan mecanismos activos de ventilación para renovar el aire. Están formados por dos cámaras (generalmente) y se comunican con el exterior a través de las vías respiratorias.

Mecanismos de Ventilación

• Bomba de presión o de deglución (Anfibios): Movimientos verticales de la base de la boca que fuerzan la entrada de aire a los pulmones.
• Bomba de succión (Reptiles, Aves y Mamíferos): El aire entra y sale de los pulmones como resultado del cambio de volumen de la caja torácica, provocado por la contracción y relajación de los músculos respiratorios.

Tipos de Pulmones en Vertebrados

• Anfibios: Sus pulmones son sacos simples, no divididos en cavidades, con poca superficie de intercambio. Su respiración pulmonar es menos eficiente que la cutánea, que la complementa.
• Reptiles: Son mayores y presentan cavidades divididas en cámaras (pulmones septados), aumentando su superficie. Las serpientes acuáticas tienen un pulmón muy largo que almacena O₂. Las tortugas acuáticas pueden realizar intercambio gaseoso a través de las cavidades bucal, faríngea y la cloaca.
• Aves: Son los más eficaces. No tienen alvéolos, sino millones de tubos paralelos (parabronquios) donde el flujo de aire es unidireccional. Son pequeños y se conectan a varios sacos aéreos, que sirven como reserva de aire y permiten un doble paso de aire por los pulmones en cada ciclo respiratorio.
• Mamíferos: La superficie de intercambio es muy grande debido a la presencia de millones de alvéolos pulmonares. Los alvéolos están constituidos por un epitelio simple y rodeados por una densa red de capilares.

El Sistema Circulatorio

Componentes del Sistema Circulatorio

Líquidos Circulantes

• Hidrolinfa (Equinodermos): Composición similar al agua de mar, carece de pigmentos respiratorios.
• Hemolinfa (Artrópodos y mayoría de Moluscos): En muchos casos contiene hemocianina (pigmento respiratorio a base de cobre, de color azul).
• Sangre (Vertebrados, Anélidos y Cefalópodos): Contiene células y pigmentos respiratorios. En vertebrados el pigmento es la hemoglobina (rojo); en anélidos puede ser la hemoeritrina o la clorocruorina; en cefalópodos es la hemocianina.
• Linfa (Solo en Vertebrados): Composición similar al plasma sanguíneo, contiene lípidos y células inmunitarias (linfocitos).

Tipos de Corazones

• Tubulares (Ej. Artrópodos): Tienen forma de tubo, es un ensanchamiento de un vaso dorsal contráctil.
• Tabicados (Ej. Moluscos y Vertebrados): Poseen cámaras separadas: aurículas (reciben el líquido) y ventrículos (impulsan el líquido).
• Accesorios (Ej. Cefalópodos): Corazones adicionales que aceleran la circulación en una zona determinada (ej. corazones branquiales).

Tipos de Sistemas Circulatorios

Sistemas Circulatorios Abiertos o Lacunares

Presente en Artrópodos, Moluscos (salvo cefalópodos) y Equinodermos. Los vasos se abren en sus extremos y vierten el líquido circulante (hemolinfa) en espacios abiertos o lagunas que bañan directamente los tejidos (hemocele).

• Artrópodos: El corazón tubular bombea la hemolinfa hacia adelante. La hemolinfa vuelve a la cavidad pericárdica y entra de nuevo en el corazón a través de orificios valvulares llamados ostiolos.
• Moluscos: Corazón tricameral (generalmente con un ventrículo y dos aurículas), rodeado de una cavidad pericárdica.
• Equinodermos: Presentan un sistema hemal muy reducido, formado por canales que discurren por el cuerpo.

Sistemas Circulatorios Cerrados

Presente en Cefalópodos, Anélidos y Vertebrados. El fluido circulante (sangre) se mueve siempre por el interior de un circuito cerrado de vasos sanguíneos.

• Anélidos: La sangre circula hacia adelante por un vaso dorsal contráctil y hacia atrás por un vaso ventral, conectados por vasos transversales.
• Moluscos Cefalópodos: Tienen un corazón sistémico y corazones branquiales accesorios en la base de las branquias para aumentar la presión sanguínea.

Sistemas Circulatorios en Vertebrados (Cerrados)

Circulación Cerrada Simple

La sangre pasa solo una vez por el corazón para completar una vuelta por el cuerpo. Típica de Peces.

• Peces: El corazón (con una aurícula y un ventrículo) impulsa la sangre venosa hacia las branquias, donde se oxigena. Desde allí, la sangre oxigenada se distribuye al resto del cuerpo y regresa desoxigenada al corazón.

Circulación Cerrada Doble

La sangre pasa dos veces por el corazón para completar una vuelta. Existen dos circuitos: la circulación pulmonar o menor (corazón-pulmones-corazón) y la circulación sistémica o mayor (corazón-resto del cuerpo-corazón).

Doble Incompleta

Se produce una mezcla de sangre oxigenada y desoxigenada en el ventrículo.

• Anfibios: Corazón con dos aurículas y un ventrículo. La mezcla de sangres en el ventrículo es parcial.
• Reptiles (no cocodrilianos): Corazón con dos aurículas y un ventrículo parcialmente tabicado, lo que reduce la mezcla de sangre.
• Reptiles (cocodrilianos): Corazón con dos aurículas y dos ventrículos (tabique completo). Sin embargo, la sangre se puede mezclar fuera del corazón en el foramen de Panizza.

Doble Completa

No hay mezcla de sangre, ya que el corazón tiene cuatro cámaras bien diferenciadas: dos aurículas y dos ventrículos.

• Aves: El arco aórtico derecho da lugar a la circulación sistémica. Sus glóbulos rojos son nucleados.
• Mamíferos: El arco aórtico izquierdo da lugar a la circulación sistémica. Sus glóbulos rojos maduros son anucleados.

El Sistema Linfático (Vertebrados)

Constitución

• Linfa: Líquido incoloro formado a partir del líquido intersticial.
• Ganglios linfáticos (en Aves y Mamíferos): Nódulos donde se filtran la linfa y se activan las respuestas inmunitarias.
• Vasos linfáticos: Tubos que recogen la linfa de los tejidos y la devuelven al sistema circulatorio sanguíneo.

Funciones

• Drenaje del líquido intersticial, devolviendo agua y proteínas a la sangre.
• Transporte de las grasas absorbidas desde el intestino hasta la sangre.
• Función inmunitaria, al poner en contacto patógenos con las células de defensa en los ganglios linfáticos.

Impulso de la Linfa

• Peces, Anfibios, Reptiles y algunas Aves poseen corazones linfáticos accesorios que bombean la linfa.
• En Mamíferos y muchas Aves, la linfa se impulsa gracias a la contracción de los músculos esqueléticos circundantes y a la presencia de válvulas en los vasos.