Respifracion En Vertebrados

1. INTRODUCCIÓN

La fisiología animal es “el estudio de cómo funcionan los animales”. Los fisiólogos animales estudian la estructura y la función de las diferentes partes de un animal y cómo esas partes diferentes trabajan juntas para permitir a los animales mejorar su comportamiento normal y responder a su ambiente.

Un elemento común de la fisiología animal es la diversidad. Más de un millón de diferentes especies de animales viven en la Tierra, y cada uno de ellos ha adquirido a través de la evolución propiedades únicas e innumerables. Cada proceso fisiológico es producto de las actividades de tejidos complejos, órganos y sistemas que pueden emerger a través de modelos complejos de regulación genética de innumerables células.

A pesar de esta enorme diversidad, hay muchos puntos en común dentro de la fisiología, que unifican temas aplicables a todos los procesos fisiológicos. En primer lugar, los procesos fisiológicos obedecen a leyes físicas y químicas. En segundo lugar, los procesos fisiológicos se regulan para mantener las condiciones internas dentro de límites aceptables. Esta estabilidad interna, conocida como homeostasis, se mantiene a través de mecanismos de retroalimentación que perciben las condiciones y provocan una respuesta apropiada. Tercero, el estado fisiológico de un animal es parte de su fenotipo, que surge del producto genético, o genotipo, y su interacción con el ambiente. Cuarto, el genotipo es el producto del cambio evolutivo en un grupo de organismos, poblaciones o especies, a lo largo de muchas generaciones.

A partir de la siguiente práctica se busca determinar la frecuencia respiratoria de los animales a estudiar y ver como esta frecuencia está relacionada con las horas del día y la actividad motora realizada por los animales.

2. MARCO TEÓRICO

La fisiología animal es la ciencia que estudia a los seres vivos, específicamente el funcionamiento de éstos. Se estudia la función de los tejidos, órganos y sistemas de órganos de los animales pluricelulares. Por encima de todo, la fisiología animal es una ciencia integradora. Los fisiólogos examinan e intentan comprender como los sistemas fisiológicos califican y diferencian, normalmente en el sistema nervioso central, las ingentes cantidades de información que constantemente recibe un animal, tanto desde el medio interno como del externo.

La fisiología está enraizada en muchos conceptos de física y química, ya que muchos procesos están basados en muchas de esas leyes. Veamos algunos ejemplos: Ley de Ohm: presión y flujo sanguíneo; corrientes iónicas; capacitancia de la membrana.

Leyes de los gases perfectos y de Boyle: respiración

Gravedad: flujo sanguíneo

Energía cinética y potencial: contracción muscular; movimientos torácicos durante la respiración

Inercia, momento, velocidad y resistencia al avance: locomoción animal

LA FUNCIÓN PULMONAR DE LOS VERTEBRADOS

Se trata de estructuras respiratorias invaginadas. Son sacos internos muy finos, con escasa separación entre el aire y los tejidos vasculares.

Existen diferentes niveles de complejidad en los pulmones. Cada vez se produce una mayor compartimentación, con lo que aumenta la superficie interna de intercambio. Hay una tendencia a la especialización de la ventilación, de manera que podemos encontrar pulmones ventilados y otros no ventilados. Existe una tendencia a una mayor vascularización, ya que cuanto más vascularizado esté el tejido, más intercambio habrá.

El pulmón más simple que podemos encontrar es el pulmón típico de un anfibio. El aire entra en la cavidad bucal, que al cerrarse y comprimirse lo impulsará hacia los pulmones. Los pulmones se cerrarán mientras se hace el intercambio con la glotis. Finalmente se abre de nuevo la glotis, y se expulsa el aire de los pulmones. Tanto pulmones como boca y faringe están muy irrigados, ya que es allí donde se produce el intercambio. En anfibios podemos encontrar también respiración branquial en algunas etapas del desarrollo, así como respiración cutánea, si bien esta no es muy importante.

En los reptiles encontramos ya pulmones con bronquios que recuerdan a los de los mamíferos. La parte superior está más vascularizada. Algunos reptiles como algunas tortugas tienen la cavidad bucal muy irrigada, lo que les permite extraer oxígeno del agua cuando están sumergidos. Otros reptiles tienen una gran capacidad de apnea, lo que les permite sobrevivir largos períodos de tiempo sin respirar.

En mamíferos encontramos los pulmones más amplios. Hay sucesivas ramificaciones, de manera que de bronquios pasamos a bronquíolos y de éstos a sacos alveolares. La parte final es la zona respiratoria, donde se da el intercambio de gases El pulmón está caracterizado porque el intercambio de gases se da en dos fases, siguiendo el modelo de reflujo, diferente de lo visto en branquias, donde era unidireccional. La separación entre el vaso y el saco alveolar se ha reducido desde los 4 μm que podíamos encontrar en anfibios, a 0,2 – 0,6 μm en mamíferos, pasando por 1μm en reptiles.

Una de las consecuencias de este modelo de pulmón es que el aire que entra con cada ciclo se mezcla con el aire remanente en el pulmón de ciclos anteriores, de manera que el pulmón mantiene su volumen. El volumen de aire que se introduce en cada ciclo respiratorio es de unos 0,5 l, en condiciones normales de reposo. Esto se conoce como volumen corriente. Estos 0,5 l se mezclan con 2,4 l restantes de ciclos anteriores. El volumen corriente se puede variar en función de las necesidades de cada momento. En una situación de actividad, aumentará el metabolismo, lo que provocará que debamos introducir una mayor cantidad de aire

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