Superficies de Intercambio en Animales

Las superficies de intercambio permiten el intercambio de sustancias entre el medio interno y el medio externo. Las principales superficies de intercambio son:

• Superficie de absorción digestiva: A través de ella penetran los nutrientes resultantes del proceso de la digestión de los alimentos.
• Superficie respiratoria: Los gases como el oxígeno (O₂) y el dióxido de carbono (CO₂) entran y salen a través de ella por mecanismos de difusión.
• Superficie excretora: Permite que las sustancias de desecho pasen desde el medio interno al exterior.

El Proceso de Nutrición en Animales Heterótrofos

Los animales son heterótrofos, es decir, elaboran sus propias moléculas orgánicas a partir de otras ya existentes y obtienen la energía con la que construyen sus estructuras y con la que realizan las funciones vitales. Este proceso consta de varias etapas:

Etapas de la Nutrición

1. Ingestión: Es la introducción de los alimentos en el interior del organismo. Los animales, que son organismos aerobios, necesitan incorporar O₂ para que las células puedan degradar (oxidar) las moléculas incorporadas al medio interno. A este proceso se le llama respiración celular.
2. Digestión: En los organismos pluricelulares sencillos, los alimentos son captados e incorporados directamente a la célula. En los complejos, los alimentos tienen que sufrir un tratamiento previo (mecánico y químico) que los convierta en moléculas más sencillas (nutrientes) que puedan ser incorporadas a las células.
3. Circulación: Los nutrientes y el O₂ absorbidos e incorporados al medio interno tienen que ser distribuidos a todas las células del organismo pluricelular. De esto se encarga el sistema circulatorio.
4. Excreción: Una vez en las células, los nutrientes se metabolizan y se producen sustancias de desecho no aprovechables para el organismo. El sistema circulatorio los transporta hasta estructuras especializadas que los expulsan al exterior. En este proceso, el CO₂ producido en las células durante la oxidación de los nutrientes sale al exterior mediante la respiración.

Diferencia entre Excreción y Egestión

• EXCRECIÓN: Expulsión de los desechos del metabolismo.
• EGESTIÓN: Eliminación de restos de alimentos que el organismo no es capaz de absorber.

Sistemas Circulatorios: Transporte Interno

Líquidos Circulantes

Están formados por agua, sales minerales, proteínas, elementos celulares y diferentes pigmentos encargados de transportar los gases. Hay 4 tipos principales:

• Hidrolinfa: Propia de equinodermos. Su composición es similar a la del agua de mar y carece de moléculas transportadoras de gases. Su función es el transporte de nutrientes y de desechos metabólicos.
• Hemolinfa: Propia de muchos invertebrados. En los moluscos y artrópodos contiene un pigmento respiratorio, la hemocianina, que tiene una misión respiratoria.
• Sangre: Presente en los vertebrados y anélidos. En vertebrados, incluye como único pigmento respiratorio la hemoglobina, mientras que en los anélidos es la hemoeritrina.
• Linfa: Exclusiva de vertebrados. Su composición es similar al plasma sanguíneo y contiene lípidos y leucocitos.

Vasos Conductores

Son los conductos por los que se mueven los líquidos circulantes. En el caso de los vertebrados, hay dos tipos: vasos sanguíneos y vasos linfáticos.

Vasos Sanguíneos en Vertebrados

Son las arterias, las venas y los capilares.

• Arterias: Llevan la sangre desde el corazón hasta los tejidos. Tienen paredes muy duras y elásticas de tejido conjuntivo para poder soportar la alta presión con la que la sangre sale del corazón. A medida que se alejan de él, disminuyen su diámetro y se bifurcan en arteriolas.
• Venas: Llevan la sangre de regreso al corazón. Sus paredes son más delgadas, menos elásticas y de mayor diámetro que las de las arterias, ya que conducen sangre a baja presión. Inicialmente, su diámetro es pequeño (vénulas) y poco a poco va aumentando.
• Capilares: Son una amplia red de vasos de pequeño diámetro cuyas paredes están formadas por una sola capa de células endoteliales. En ellos se produce el intercambio de nutrientes y gases entre la sangre y los tejidos. Esta red confluye progresivamente en vasos de mayor diámetro, conectando arteriolas con vénulas.

Tipos de Aparatos Circulatorios en Vertebrados

El aparato circulatorio de los vertebrados es cerrado y dispone de un corazón tabicado. Dependiendo del grupo taxonómico, la circulación puede ser simple, doble incompleta o doble completa.

Circulación Doble e Incompleta

Es propia de anfibios y reptiles.

• Anfibios: El corazón está compuesto por 2 aurículas y 1 ventrículo. Las dos aurículas están divididas por un tabique. A la aurícula derecha llega la sangre no oxigenada y a la izquierda, la sangre oxigenada procedente de los pulmones. Aunque la sangre pobre en O₂ y la rica en O₂ están separadas en las aurículas, estas se contraen casi simultáneamente y envían la sangre al único ventrículo. Parece que la mezcla de ambas circulaciones no es total, y cuando la sangre oxigenada pasa al circuito sistémico, la desoxigenada es enviada al circuito pulmonar.
• Reptiles: La circulación es similar a la de los anfibios, excepto en los cocodrilos, que tienen 2 ventrículos totalmente separados.

La Excreción: Eliminación de Desechos Metabólicos

Productos de Desecho en los Animales

Productos no Nitrogenados

Los principales son:

• Dióxido de carbono (CO₂): Es eliminado mediante la respiración.
• Agua (H₂O): Se elimina a través del aparato excretor y otros procesos como la respiración por la piel y la espiración en los animales terrestres.
• Sales minerales: Se eliminan por la orina y el sudor.
• Pigmentos biliares: Procedentes de la degradación de la hemoglobina, se eliminan a través del aparato digestivo, en las heces.

El Proceso de Formación de la Orina

La orina es un líquido formado por agua y sustancias de desecho que se produce en las nefronas.

Etapas de la Formación de la Orina en la Nefrona

1. Filtración: La sangre que circula por los capilares glomerulares es filtrada al interior de la cápsula de Bowman. Las sustancias con una gran masa molecular, como las proteínas, no pueden ser filtradas y no atraviesan las paredes de la cápsula.
2. Reabsorción: El objetivo es recuperar las sustancias útiles que se han filtrado en la cápsula de Bowman. La reabsorción tiene lugar en los túbulos que forman la nefrona. En cada sección del túbulo se reabsorben sustancias diferentes que pasan de nuevo a la sangre.
3. Secreción: Es el paso de algunas sustancias, como iones de potasio e hidrógeno y algunos fármacos, desde la sangre al filtrado que se encuentra en la nefrona. Esta secreción tiene lugar principalmente en el túbulo distal.

La orina formada pasa a los túbulos colectores de los riñones, luego a los uréteres y de estos a la vejiga, donde se almacena hasta que es expulsada al exterior a través de la uretra.