t 11 nutrición animal ii

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La nutrición de los animales (III).El aparato respiratorioy el excretor

7

1. Definir y diferenciar los procesos de respiración celulary respiración externa.

2. Explicar las distintas modalidades de respiraciónexterna en los principales grupos de invertebrados.

3. Explicar las distintas modalidades de respiraciónexterna en los vertebrados.

4. Describir la anatomía del aparato respiratorio en la especie humana.

5. Analizar la fisiología de la respiración en la especiehumana, tanto los movimientos respiratorios como elmecanismo relacionado con el intercambio de gases.

6. Definir el concepto de excreción y relacionarlo con los objetivos que persigue.

7. Enumerar los principales productos de excreción y señalar las diferencias apreciables en los distintosgrupos de animales en relación con estos productos.

8. Describir los principales tipos órganos y aparatosexcretores en los distintos grupos de animales.

9. Estudiar la estructura de las nefronas y el proceso de formación de la orina.

10. Conocer mecanismos especiales de excreción en vertebrados.

OBJETIVOS

CONTENIDOS

CRITERIOS DE EVALUACIÓN Preguntas prueba 1

Preguntas prueba 2

a) Conocer los conceptos de respiración celular y respiración externa. (Objetivo 1) 1 1

b) Describir los órganos, estructuras, modalidades y procesos de la respiración eninvertebrados y vertebrados. (Objetivos 2, 3, 4 y 5)

2, 3, 4, 5 2, 3, 4, 5

c) Identificar los objetivos de la excreción. (Objetivo 6) 6 6

d) Conocer los órganos excretores en invertebrados y diferentes mecanismos de excreción de los vertebrados. (Objetivos 8 y 10)

7, 8 7, 8

e) Identificar la estructura y funciones de la nefrona y del riñón. (Objetivos 8 y 9) 9, 10 9, 10

CONCEPTOS PROCEDIMIENTOS, DESTREZAS Y HABILIDADES

ACTITUDES

• La respiración. (Objetivo 1)• Modalidades de respiración y aparatos

respiratorios. (Objetivos 2 y 3)• El aparato respiratorio humano.

(Objetivos 4 y 5)• La función de excreción y sus

principales productos. (Objetivos 6 y 7)• Órganos de excreción en

invertebrados y aparatos excretoresen vertebrados. (Objetivo 8)

• Las nefronas y la formación de la orina. (Objetivo 9)

• Otros mecanismos de excreción.(Objetivo 10)

• Diferenciar los principales modelos de aparatos respiratorios y excretores representados en esquemas o dibujos. (Objetivos 3, 4 y 8)

• Realizar representaciones sencillas de los diferentes modelos deaparatos respiratorios y excretores.(Objetivos 3, 4 y 8)

• Realizar una práctica sobre la disección del riñón de un cordero. (Objetivo 8)

• Apreciar la complejidad que ha alcanzado evolutivamente el proceso respiratorio y excretor de los animales.

• Adoptar hábitos saludables, basados en el conocimiento científicode la anatomía y la fisiología humanas.

• Mostrar interés por conocer el funcionamiento del propioorganismo.

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RESUMEN7El proceso de la respiración en animalesEl proceso de la respiración forma parte de la nutrición en los animales, se lleva a caboen el aparato respiratorio. Los seres vivos aerobios realizan dos tipos de procesos respiratorios:

• La respiración celular: conjunto de reacciones oxidativas que se realizan en el interior de la célula para la obtención de la energía.

• La respiración externa: intercambio de gases entre el organismo y el medio que le rodea, se toma el oxígeno necesario y se elimina el dióxido de carbono.

En las superficies respiratorias se produce el intercambio de gases por difusión pasiva. Estassuperficies deben tener las siguientes características: ser extensas, muy vascularizadas,delgadas y han de mantenerse húmedas. Los animales terrestres deben evitar su desecación.

Las superficies respiratorias están constituidas por tejido epitelial, normalmente está formado por una capa de células que conecta directamente con la red capilar que se encarga del intercambio gaseoso.

La difusión pasiva es el paso de gases a través de una membrana o superficie respiratoria a favor de gradiente de concentración. El medio externo tiene más oxígeno que el interior de los animales, por tanto, el oxígeno difunde hacia el interior. Ocurre igual con la salida del dióxido de carbono, cuya concentración es mayor en el interior del organismo que en el medio externo.

Modalidades de respiración y aparatos respiratorios• La difusión directa es el mecanismo usado por los organismos unicelulares y los animales

pluricelulares más simples (poríferos, cnidarios y muchos gusanos) para incorporar los gasesdel medio externo. Los animales de mayor tamaño necesitan aparatos respiratorios paracubrir las necesidades gaseosas suficientes para completar su metabolismo, además de necesitar un sistema circulatorio para distribuir los gases.

• La respiración cutánea es el mecanismo de intercambio de gases a través de la piel, su efectividad se basa en que la relación de la superficie de su cuerpo y la masa corporal seabastante grande. Este tipo de respiración es característica de algunos invertebrados, como los platelmintos. En animales mayores y de mayor actividad, la respiración cutánea suele ser complementaria de la respiración pulmonar (anfibios adultos) o la branquial (peces). La piel necesita estar muy vascularizada y húmeda para realizar el intercambio gaseoso.

• El sistema respiratorio traqueal es usado por los insectos y otros artrópodos terrestres. Se forma a partir invaginaciones tubulares de la superficie externa quitinosa del animal. Cadatráquea se abre al exterior por unos orificios llamados espiráculos, de su ramificación por el interior del cuerpo se forman traqueolas. Los gases llegan directamente a todas las células del cuerpo. La ventilación se realiza por los movimientos musculares del abdomen.

• La respiración branquial es característica de animales acuáticos. Las branquiasson expansiones de la superficie corporal constituidas por una capa de epidermis y con unaamplia red de capilares. Según su forma, pueden ser filamentosas, ramificadas o laminares.Dependiendo de su localización, pueden ser externas o internas.

– Branquias externas. Sobresalen de la superficie del animal y se dañan con facilidad. Estánpresentes en poliquetos marinos, crustáceos, moluscos y larvas de anfibios.

– Branquias internas. Están protegidas por estructuras corporales, como el opérculo de los peces óseos. La renovación gaseosa se produce gracias al movimiento constantedel agua que rodea a la branquia. Los peces las sitúan en las hendiduras branquialesa los lados de la faringe. Estas branquias son filamentosas, delgadas, y se insertan en arcos branquiales. Los vasos sanguíneos permiten que el paso de agua a través de las branquias sea opuesto a la circulación sanguínea. Este mecanismo de contracorriente permite un intercambio de gases con el agua muy eficiente.

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RESUMEN7• La respiración pulmonar intercambia los gases en los pulmones. Es característica

de anfibios adultos, reptiles, aves y mamíferos, así como de algunos invertebrados, como los arácnidos, y algunos moluscos, como los caracoles.

– Pulmones de invertebrados. No tienen mecanismos de ventilación. Son pulmones en forma de saco. Los arácnidos tienen en su interior laminillas que aumentan la superficie de contacto con el aire. La cavidad paleal de los caracoles está muyvascularizada y suele funcionar como pulmón.

– Pulmones de vertebrados. Son órganos pares en forma de saco. La ventilaciónpulmonar se realiza por movimientos de inspiración y espiración.

Desde los anfibios hasta los mamíferos hay un aumento de la superficie de contacto con el aireen los pulmones. Los alvéolos pulmonares tienen la pared muy fina y están rodeados de unaamplia red de capilares.

Los anfibios tienen pulmones en forma de saco. Los pulmones de los reptiles tienen cavidadesdivididas en cámaras tabicadas que aumentan la superficie. Los pulmones pequeños de las avesse comunican con los sacos aéreos, que son expansiones de los pulmones. Los bronquiosforman unos tubos muy finos llamados parabronquios, a través de ellos pasa el aire a los sacosaéreos, permitiendo que el intercambio de gases se produzca tanto al entrar como al salir el airede los sacos aéreos.

El aparato respiratorio humanoEl aparato respiratorio humano está formado por los pulmones y las vías respiratorias queconducen el aire hasta ellos. La entrada de aire se realiza a través de las ventanas de la nariz y llega a las fosas nasales, donde se calienta en la pituitaria roja; llega a la faringe, órganocomún al aparato respiratorio y digestivo. Tras sobrepasar la epiglotis, llega a la laringe que,además de servir de paso para el aire, es el aparato fonador gracias a unos repliegues elásticosque forman las cuerdas bucales.

El aire entra a la tráquea, conducto situado debajo de la laringe en la parte anterior del cuello.Sus paredes están reforzadas por cartílagos para mantenerla constantemente abierta. El interiorestá tapizado por un epitelio vibrátil rico en glándulas mucosas.

La tráquea se divide en dos bronquios que se introducen en los pulmones, tienen tambiéncartílagos anulares y el interior está cubierto de células ciliadas. Dentro de los pulmones los bronquios se ramifican en tubos de menor calibre, que en los mamíferos dan finísimosbronquíolos terminados en unos ensanchamientos llamados vesículas pulmonares.

Los pulmones están situados en el tórax, encima del diafragma, protegidos por el esternón y las costillas. La pleura es una capa doble en cuyo interior se encuentra el líquido pleural. La capa interna se adosa a los pulmones, y la externa, al interior de la cavidad torácica.

Los pulmones de los mamíferos son órganos esponjosos. Están constituidos por el árbolbronquial con bronquios de distinto calibre, y por vesículas pulmonares divididas en alvéolos,así como los vasos sanguíneos y el tejido conjuntivo.

Los alvéolos pulmonares son la unidad anatómica y funcional donde se produce el intercambiode gases. Cada uno está formado por: una capa de tejido endotelial, la red de capilares que lo rodea y tejido conjuntivo que rellena los espacios entre alvéolos.

La ventilación pulmonar y el intercambio de gasesLa entrada y salida de aire en los pulmones se produce mediante movimientos respiratorios, la inspiración y la espiración, controlados por el sistema nervioso. La capacidad pulmonar totales de unos cinco litros, en su interior suele haber 3,5 litros de aire. Los movimientos de ventilación mueven aproximadamente 0,5 L.

• La inspiración introduce aire a los pulmones, la contracción de los músculos de la cajatorácica hace que se ensanche, aumentando el volumen de los mismos.

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RESUMEN7• La espiración es un movimiento pasivo de salida del aire, producido por la relajación

de los músculos que reduce el volumen torácico y pulmonar.

El intercambio de gases es un proceso físico-químico de difusión simple entre el aire inspiradoy la sangre. El oxígeno tiende a entrar al interior del capilar alveolar por gradiente deconcentración. En el eritrocito se une a la hemoglobina para formar oxihemoglobina. Del mismo modo ocurre con la salida el dióxido de carbono que sale mejor hacia la cavidad del alvéolo, ya que su capacidad de difusión es veinte veces superior a la del oxígeno.

La función de excreciónLa excreción se podría decir que es el proceso que concluye la nutrición. Por medio de la excreción se eliminan los productos de desecho procedentes del metabolismo celular,además de cumplir con la homeostasis, que mantiene constantes las condiciones del mediointerno.

La excreción de los vertebrados se realiza por: la piel, el aparato respiratorio, el aparatodigestivo, y principalmente por el sistema renal. Los órganos excretores de los invertebradosson básicamente un sistema de tubos con modificaciones que eliminan las sustancias desde los líquidos circulantes hacia el exterior.

Las principales sustancias que eliminan los animales son: derivados nitrogenados, salesminerales, agua y dióxido de carbono, que se elimina a través del aparato respiratorio.

• Derivados nitrogenados de la degradación de las proteínas y ácidos nucleicos:

– Amoníaco. Aunque es muy tóxico, se diluye con rapidez en el agua. Es eliminado por los animales amoniotélicos: anélidos acuáticos, crustáceos, moluscos o peces óseos.

– Ácido úrico. Se forma en el hígado principalmente a partir de amoníaco, no es muytoxico. Excretado por los uricotélicos. Adaptados a vivir en ambientes secos: reptiles y aves.

– Urea. Se forma en el hígado a partir del nitrógeno de los aminoácidos y dióxido de carbono. Excretado en disolución por los ureotélicos: peces cartilaginosos, anfibios y mamíferos.

• Agua y sales minerales. Aunque no son considerados productos que haya que eliminar por su toxicidad, se eliminan para mantener la homeostasis en el medio interno.

Los órganos de excreción en invertebradosLos animales menos evolucionados, como los poríferos y cnidarios, expulsan los desechosdirectamente al exterior por difusión. Los equinodermos eliminan, principalmente el amoníaco,por difusión desde los pies ambulacrales.

El resto de invertebrados posee distintos órganos especializados, entre los que destacan:

• Protonefridios. Característicos de platelmintos. Son tubos muy ramificados cuyo extremointerno termina en una célula flamígera, que impulsa los líquidos hacia el poro excretor.

• Metanefridios. Propios de anélidos y moluscos. Es un tubo largo con un extremo interno en forma de embudo que posee cilios. El movimiento de los cilios conduce el líquido desdela cavidad celómica hasta el embudo. En el tubo se reabsorben las sustancias aún útiles.

• Glándulas antenales y maxilares. Propias de los crustáceos. Se sitúan en la base de las antenas o en las maxilas de la región cefálica. Los crustáceos decápodos tienenglándulas verdes.

• Túbulos de Malpighi. Propios de insectos, miriápodos y algunos arácnidos. Son tubosdelgados que se distribuyen por todo el cuerpo. Tienen un extremo ciego y otro abierto al intestino, donde vierten los productos de desecho. El saltamontes se adapta a losambientes secos, eliminando el ácido úrico en forma de cristales.

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RESUMEN7El aparato excretor en vertebradosLa excreción de vertebrados se desarrolla en órganos diversos, destaca el sistema renal o urinario. Está formado por dos riñones de los que parten dos uréteres hacia la vejiga.

La nefrona es la unidad anatómica y funcional del riñón. Se encarga de producir la orina tras filtrar la sangre y reabsorber las sustancias que son útiles y necesarias.

El sistema urinario de los distintos vertebrados tiene algunas particularidades: los peces y anfibios urodelos tienen un riñón generalmente alargado; los reptiles poseen dos riñonesirregulares con dos lóbulos cada uno; los uréteres de las aves desembocan directamente en la cloaca, al igual que los mamíferos monotremas.

En cada riñón hay aproximadamente un millón de nefronas, constan de las siguientes partes:

• Cápsula de Bowman. Está en el extremo de la nefrona y rodea a la red de capilares llamadaglomérulo. Estos se hallan conectados con una arteriola aferente (entrada) y una arteriolaeferente (salida).

• Túbulo contorneado proximal. Llamado así por el aspecto sinuoso que tiene.

• Asa de Henle. Estrechamiento del túbulo proximal, que se adentra en la médula del riñón.

• Túbulo contorneado distal. Comunica con el tubo colector, desemboca en la pelvis renal.

El proceso de formación de la orina se desarrolla en tres etapas:

• Filtración glomerular. El líquido filtrado tiene una composición parecida al plasma, y contiene nutrientes útiles, agua, y productos de desecho, principalmente urea, y, en menorproporción, ácido úrico y creatinina. La cantidad filtrada en esta fase es de unos 125 mL/min.

• Reabsorción tubular. La mayor parte del líquido filtrado se reabsorbe a lo largo de los túbulos de la nefrona, y pasa a la red de capilares que los rodean. La reabsorción se realiza por difusión pasiva o transporte activo. El túbulo distal continúa reabsorbiendoagua, se reabsorben 124 mL/min. Los riñones producen casi 1 mL de orina por minuto.

• Secreción tubular. Los iones de potasio, algo de creatinina y algunos fármacos.

El líquido producido pasa a los tubos colectores, y de estos, a la pelvis renal. A través de los uréteres la orina llega a la vejiga, donde se almacenan hasta unos 0,5 L. La orinaproducida en condiciones normales al cabo del día es aproximadamente de 1,5 L.

Otros mecanismos de excreciónAdemás de la eliminación de productos tóxicos, el sistema excretor regula la presión osmóticadel medio interno.

• En los animales marinos existen mecanismos para eliminar el exceso de sales. Esta función la realizan las glándulas de la sal. Los reptiles las tienen situadas cerca de las narinas o los ojos, e incluso en la lengua. Los peces óseos marinos poseen células especializadas en las branquias que se encargan de eliminar sal. Las aves marinas poseen glándulas de la sal encima de los ojos y del pico, a través de las cuales se filtra el agua salada.

• En los animales terrestres hay otras estructuras relacionadas con la excreción: algunosanélidos absorben gran cantidad de calcio del suelo, la reducción se realiza por medio de glándulas calcíferas; ciertos arácnidos poseen la glándula coxal en el cefalotórax y a ella se filtran sustancias del hemocele. Los vertebrados producen bilis en el hígadoque, además de facilitar la digestión de las grasas, contiene sustancias de excreción. El hígado degrada la hemoglobina de los eritrocitos muertos, que transforma en bilirrubinapara ser agregada posteriormente a la bilis. Los mamíferos tienen glándulas sudoríparas,situadas en la capa profunda de la piel, que se abren al exterior a través de un poro. Segregan sudor, líquido con una composición similar a la orina, pero más diluido. El sudorparticipa también en la regulación de la temperatura corporal.

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RECURSOS PARA EL AULA

ÓRGANOS ANÁLOGOS A LOS PULMONESFICHA 17

1. La vejiga natatoria de algunos peces. Es una cavidadllena de aire que poseen la mayoría de los osteíctios.Sus paredes están muy vascularizadas y esto posibilitaun rápido intercambio de gases entre ella y la sangre.Tiene función hidrostática. Al aumentar su volumen,el pez asciende por flotación y, al disminuir, el pezaumenta de densidad y desciende. Algunas vejigasnatatorias están comunicadas con el esófago por elllamado conducto neumático. Esto permite la capturade aire por la boca y que la vejiga realice una ciertafunción respiratoria. Por ejemplo, en Polypterus, Amia yLepisosteus. Este último llega a morir si no puede captaraire atmosférico. Se considera que a partir de lospulmones de los placodermos del devónico, una líneaevolutiva dio lugar a los pulmones de dipnoos ytetrápodos, y otra línea dio lugar a la vejiga natatoria.Algunos peces de aguas pobres en oxígeno aprovechanpara la función respiratoria las paredes del intestino (porejemplo, Hoplosternum), del estómago (Plecostomus),o de la cavidad bucal (Betta). Los dos últimos génerosson frecuentes en los acuarios domésticos.

2. El pulmón de algunos moluscos gasterópodos.Los gasterópodos pulmonados, como el caracolterrestre, disponen de una cavidad a través de cuyasparedes se intercambian gases respiratorios: se tratadel pulmón, que, en realidad, es la cavidad paleal delanimal cuyo techo se ha vascularizado grandemente.El pulmón de estos moluscos comunica con el exteriora través de un orificio, el pneumostoma, situado enla parte superior derecha del cuerpo.

3. Los pulmones en libro y los pulmones traquealesde los arácnidos. Los pulmones en libro ofilotráqueas de los arácnidos son invaginacionesglobosas del tegumento que presentan su paredinterior muy replegada formando láminas finas yamplias, como las hojas de un libro. Por su interiordiscurre libremente el medio interno (hemolinfa). Lasláminas se mantienen separadas por unas estructurasespeciales que permiten que el aire se muevalibremente entre ellas. El intercambio gaseoso seproduce entre este aire y el medio interno de lasláminas. Luego, el medio interno distribuye el oxígenopor todo el cuerpo. En los escorpiones y muchasarañas, la hemolinfa posee el pigmento respiratoriohemocianina. Es decir, las filotráqueas funcionancomo los pulmones de los vertebrados, mediante elconcurso del aparato circulatorio. Funcionalmente nosiguen el modelo respiratorio traqueal, sino elpulmonar. Las filotráqueas son propias de arácnidosprimitivos, como los escorpiones, y de algunas arañas.

Los pulmones traqueales de los arácnidos sonsimilares a los pulmones en libro, pero su superficie

respiratoria es un racimo de tubos (tráqueas) que llevanoxígeno a la hemolinfa. Son exclusivos de las arañas.Algunas de estas pueden presentar, a la vez, pulmonesen libro, pulmones traqueales y tráqueas típicas, porlo que se ha sugerido que estos órganos muestran lassucesivas formas del aparato respiratorio en suadaptación a la vida terrestre.

4. Los pulmones acuáticos de las holoturias (equi-nodermos). Son dos evaginaciones de forma arbo-rescente de la pared del tubo digestivo, que están lle-nándose y vaciándose de agua continuamente. Ladelgada pared que poseen permite el intercambio degases a través de ella, que en gran parte pasan al sis-tema hemal que contiene hemoglobina.

Lóbulo anterior Lóbulo posterior

Pulmón

Pulmón acuático

Corazón

Vejiga natatoria de un pez.

Pulmón de un gasterópodo.

Pulmón en libro o filotráquea de una araña.

Pulmón acuático de una holoturia.

Pulmón en libro

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LA AFINIDAD DE LA HEMOGLOBINA POR EL OXÍGENOFICHA 27

En 1904 Bohr y sus colaboradores describieron cómoinfluye la presión parcial del CO2 y el pH en la afini-dad que presenta la hemoglobina por el oxígeno. Se-

gún éstos, varía el porcentaje de hemoglobina quequeda saturada de oxígeno. También se conoce la in-fluencia de la temperatura.

2. Al hacer deporte aumenta la temperatura y se des-prende más CO2; por tanto, disminuye el pH en el te-jido muscular. Indica si ello aumentará o disminuirála liberación de oxígeno por parte de la oxihemoglo-bina.

1. Observa las siguientes gráficas e indica si un aumen-to de acidez, de la presión parcial del CO2 o de tem-peratura elevan o disminuyen la afinidad de la hemo-globina por el oxígeno.

0 20 40 60 80 100 120 140

0 20 40 60 80 100 120 140

Presión parcial de oxígeno (mm Hg)


90

70

50

30

10

100

80

60

40

20

Porc

enta

je d

e sa

tura

ción

Porc

enta

je d

e sa

tura

ción


0 20 40 60 80 100 120 140

100

80

60

40

20Porc

enta

je d

e sa

tura

ción 1 2

3

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REGULACIÓN HÍDRICA EN LOS PECES CARTILAGINOSOS MARINOSFICHA 37

Los peces cartilaginosos marinos, como, por ejemplo,los tiburones, han elaborado una estrategia diferentepara mantener en su medio interno una salinidad infe-rior a la del mar. Para evitar la salida de agua de sus célu-las, acumulan una gran cantidad de urea en su mediointerno (100 veces más que los mamíferos). Esto hahecho necesaria una adaptación evolutiva de todo suorganismo para soportar concentraciones que en otrosanimales son tóxicas.

Su medio interno resulta así ligeramente hipertónicorespecto al agua de mar. Para evitar que este se enri-quezca en sal y pierda urea a nivel de las branquias, li-geramente permeables a estas sustancias, los tiburonesutilizan las siguientes estrategias:

• Poseen una glándula secretora de sal al final del intes-tino recto.

• Sus riñones presentan glomérulos desarrollados y soncapaces de reabsorber la urea de la orina en formación.

• Sus branquias poseen células especializadas en evitarla pérdida de urea.

F FFF

Entrada de agua salada juntoal alimento(Na�, Cl�)

Entrada de aguapor ósmosis

Medio interno rico en urea. Es ligeramente hipertónico

respecto al agua del marRiñón

con glomérulosgrandes y que

reabsorbenla urea

Branquias que retienen la urea

Glándula excretora de sal (Na�, Cl�)

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ESQUEMA DE LA FORMACIÓN DE LA ORINAFICHA 47

Formación de la orina.

★

★

❈

❈

▲

▲

♦♦

♦♦

♣♣

♣♣

♠

♠

K�

H�

Na�

AguaAminoácidosBicarbonatoGlucosaCloroFosfatosTransporte activoTransporte pasivo

(300) = 300 miliosmoles/litro

(300)

(300)

(400) (400)

(600)

(1 000)(1 000) (1 000) (1.000) (1 000)

(1 200) (1 200)

(600)(800)

(600)

(200)

(300)

(300)

(100)

(300)

(300)

(300)

(400)

(600)

(800)(1 000)

(1 200)

orina

100 % del filtrado

Corpúsculo renal

Asa de Henle Rama ascendente del asa deHenle (impermeable al agua y al ión sodio por difusión).

Túbuloproximal

Túbulodistal

25 % del filtrado

25 % del filtrado

20 % del filtrado

1 % del filtrado

Actividades

Describe brevemente lo que sucede desde la filtración hasta la formación de la orina.1

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ESQUEMA MUDO 17APARATO RESPIRATORIO HUMANO

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ESQUEMA MUDO 27RIÑÓN HUMANO

ESTRUCTURA DE UNA NEFRONA DE MAMÍFERO

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SUGERENCIAS7EN LA RED

ANATOMÍA DEL APARATO RESPIRATORIO

www.pnte.cfnavarra.es/~cebatafa/respiratorio.htm

En esta web de la Dirección General de EnseñanzasEscolares y Profesionales del Gobierno de Navarra se haceun resumen de la anatomía del aparato respiratorioademás de ofrecer un amplio abanico de actividades.

COMITÉ NACIONAL PARA LA PREVENCIÓN DEL TABAQUISMO

www.cnpt.es/

Página del Comité Nacional para la Prevención del Tabaquismo, con consejos y manuales para dejar este hábito poco saludable.

ZONA MÉDICA. ANATOMÍA Y FISIOLOGÍARESPIRATORIA

www.zonamedica.com/sistema-respiratorio-y-fisiologia-respiratoria.htm

La web de esta empresa nos describe las afecciones más frecuentes en el aparato respiratorio.

APARATO EXCRETOR

www.juntadeandalucia.es/averroes/~2970142/salud/excetor.htm

Desde la Red Telemática Educativa de la Junta de Andalucía se puede repasar el aparato excretor con todos los detalles más interesantes, sus dibujos son de gran calidad.

ORGANIZACIÓN NACIONAL DE TRASPLANTES

www.ont.es/Home?id_nodo=124

La Organización Nacional de Trasplantes explica su funcionamiento, la logística y la historia de los trasplantes.

LIBROS Y REVISTAS

El gran libro de los consejos médicos y de la vida saludableVV.AA. Ed. Temas de hoyUn libro que nos guía hacia los hábitos saludables que todos debemos conocer y seguir.

La ciencia de la saludVALENTÍN FUSTER. Ed. PlanetaEs un tratado con recomendaciones para gozar de unavida sana. Valentín Fuster es un cardiólogo e investigadorespañol que goza de un gran reconocimiento a nivelnacional e internacional.

Easy way to stop smokingALLEN CARR. Ed. PenguinLibro original mundialmente conocido por el revolucionario método que aplica para abandonardefinitivamente el consumo de tabaco.

Terapias para dejar de fumarJUAN R. VILLAVERDE. Ed. MandalaAnaliza los métodos para dejar de fumar, aconsejando el método más adecuado para tratar la adicción a la nicotina.

Convivir con el asma: niños y adolescentes VV.AA. Ed. Médica PanamericanaEs un manual para poder vivir con esta enfermedad,explica cómo se pueden realizar diversas actividades y el modo de ayudar a una persona que tenga una crisis.

DVD/PELÍCULAS

Planta 4.a. Director Antonio MerceroAnaliza la situación de un grupo de chicos que tienen que convivir con el cáncer.

Cómo dejar de fumar en 5 días. Edita Dolphin Invest, S. A.Estudia en 60 minutos los efectos del tabaco en el cuerpohumano con la seriedad y el realismo que requiere esteproblema.

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EVALUACIÓN

PRUEBA DE EVALUACIÓN 17Explica brevemente en qué consiste la respiración celular.

a) ¿Cómo se lleva a cabo la respiración cutánea?

b) Cita animales que posean este tipo de respiración.

¿Qué tipo de branquias presentan los crustáceos? Indica de forma resumida su estructura.

¿Cómo son los pulmones de los invertebrados?

Define los siguientes términos:

a) Pleura.

b) Cuerdas bucales.

c) Espiración.

¿Cuáles son las dos principales funciones de cualquier modo de excreción?

Compara los órganos excretores de los platelmintos y de los anélidos.

Completa la siguiente tabla:

a) Dibuja una nefrona e indica el nombre de sus diferentes partes.

b) ¿Dónde se produce la filtración?

a) ¿Qué representa el siguiente dibujo?

b) Indica el nombre de las partes señaladas.

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Función Animales que presentan esta estructura

Glándula coxal

Glándulas sudoríparas

Hígado

A

C

DE

F

G

H

B

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EVALUACIÓN

PRUEBA DE EVALUACIÓN 27Explica brevemente en qué consiste la respiración externa.

a) ¿Cómo se lleva a cabo la respiración traqueal?

b) Cita animales que posean este tipo de respiración.

¿Qué tipo de branquias presentan los peces? Indica de forma resumida su estructura.

¿Cómo son los pulmones de los diferentes grupos de vertebrados?

Define los siguientes términos:

a) Alvéolo pulmonar.

b) Oxihemoglobina.

c) Inspiración.

¿Existe alguna relación entre el aparato excretor y la homeostasis?

Compara los órganos excretores de los crustáceos y de los insectos.

Completa la siguiente tabla

a) ¿Cuál es el recorrido de la orina desde los tubos colectores de las nefronas hasta su eliminación?

b) ¿Qué sustancias se reabsorben en el asa de Henle?

a) ¿Qué representa el siguiente dibujo?

b) Indica el nombre de las partes señaladas.

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Función Animales que presentan esta estructura

Glándulas de la sal

Glándulas calcíferas

Hígado

CD

E

FG

H

I

K

J AB

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ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

AMPLIACIÓN7En los seres vivos aerobios se diferencian dos procesos respiratorios diferentes pero muy relacionados: la respiracióncelular y la respiración externa. ¿Cuál es el objetivo de cada proceso?

Los insectos, miriápodos y en menor medida los arácnidos presentan un sistema respiratorio traqueal. Señala unaventaja y una desventaja de este tipo de sistema.

¿En qué lugares y entre qué estructuras tiene lugar el intercambio de gases en los mamíferos?

Explica razonadamente qué animales tendrán mayor número de mitocondrias en sus células, los que viven en zonasaltas o los que viven en zonas bajas.

¿Son exactamente iguales nuestros pulmones? En caso de que exista alguna diferencia, ¿a qué piensas que es debida?

Completa la siguiente tabla marcando con una cruz la casilla que corresponda.

Razona por qué los animales uricotélicos excretan el amoníaco en forma de ácido úrico.

Explica cómo funcionan los túbulos de Malpighi e indica qué animales los poseen.

Dibuja el aparato excretor en la especie humana, señala los diferentes componentes y cita la función de cada uno de ellos.

Cuando los riñones de una persona no funcionan bien se emplea un tipo de terapia denominado diálisis. Buscainformación sobre la diálisis y responde a las siguientes preguntas:

a) ¿En qué principio se basa?

b) ¿Cuál es su finalidad?

c) ¿Existe alguna forma de evitar la diálisis si los riñones no funcionan adecuadamente?

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Amoniotélicos Uricotélicos Ureotélicos

Crustáceo

Ave

Reptil

Mamífero

Molusco

Anfibio

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ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

REFUERZO7Define los siguiente términos:

a) Cavidad paleal.

b) Vejiga natatoria.

c) Creatinina.

d) Nefrona.

¿Cómo son las branquias de los crustáceos?

Cita un ejemplo de un grupo animal que combine al mismo tiempo más de una modalidad de intercambio de gases.¿Por qué lo hacen así?

En función de la membrana respiratoria y del sistema de ventilación, se distinguen los siguientes tipos de respiración: la difusión simple o directa, la respiración cutánea, la respiración branquial (branquias externas o internas), la respiración traqueal y la respiración pulmonar. Realiza una tabla en la que indiques los diferentessistemas respiratorios y los ejemplos que conozcas de cada tipo.

Explica cómo es la tráquea del aparato respiratorio humano y cuál es su función.

¿Cuáles son los músculos que intervienen durante la ventilación pulmonar en la inspiración y espiración? ¿Quémovimientos realizan?

¿Cuál es la procedencia de los derivados nitrogenados eliminados durante la excreción? Señala los tipos de derivadosnitrogenados y la clasificación de los animales en relación con los mismos.

a) Indica la diferencia entre protonefridios y metanefridios.

b) Cita un ejemplo de un animal con protonefridios y otro con metanefridios.

Identifica qué representa el siguiente dibujo e indica las partes señaladas.

Completa la siguiente tabla: 10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Función Grupo animal que las poseen



Glándula coxal


CD

E

FG

H

I

K

J AB

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ORIENTACIONES PARA UN EXAMEN 17

Practica

Este animal es el Ambystoma mexicanum, identifica las estructurasplumosas que rodean su cuello.

Responde: ¿para qué se utilizan?, ¿cómo funcionan? y ¿qué ventajas e inconvenientes presentan estas estructuras frente a las que tienen otros seres como los peces?

2

1

Identifica el esquema de la derecha.

a) Ponle un título que lo represente.

b) Nombra cada una de las partes numeradas.

c) Explica el proceso que ocurre en cada una de ellas.

Interpretación de un esquema fisiológicoPosiblemente en una prueba el profesor puede pedirte que identifiques un dibujo que no recuerdes o que nunca hayas visto.Debes hacer memoria de lo que has estudiado y reflexionar sobre los esquemas que sí conoces para compararloscon el que te proponen. Los rasgos básicos serán los mismos.En este se ven dos estructuras de las que parten unas prolongaciones en forma de «V», y muy importante, en la parte inferior las cruza una flecha. Ya debes haber reconocido la respiración branquial de un pez.a) El título podría ser: «Estructura y funcionamiento de las branquias», o simplemente «La respiración branquial

de los peces». Cualquiera puede valer, tu profesor solo quiere saber que entiendes lo que ves.

b) Las partes numeradas serían: 1: arcos branquiales 5: capilar branquial con sangre rica en oxígeno2: filamentos branquiales 6: lamelas de los filamentos branquiales3: flujo de agua a través de la branquia 7: flujo de agua entre las lamelas branquiales4: capilar branquial con sangre pobre en oxígeno 8: dirección del flujo de sangre en las lamelas branquiales

c) Las branquias están formadas por arcos branquiales que sostienen a los filamentos branquiales.El pez hace fluir el agua entre ellos, proveniente de su faringe, para capturar el oxígeno que lleva.Cada filamento branquial está formado por cientos de pequeñas láminas muy vascularizadas, son las lamelasbranquiales. De este modo, la superficie de intercambio de la branquia aumenta muchas veces.Las lamelas branquiales dejan pasar entre ellas el agua pero en sentido contrario al flujo de sangre que fluye por sus capilares.Este sistema de contracorriente es muy eficaz y permite capturar muchísimo oxígeno, al tiempo que el pezdesprende su dióxido de carbono.Se considera que esta forma de respirar es un éxito evolutivo que permite a los animales acuáticos obtener el oxígeno necesario para su actividad vital de un medio marino que es muy pobre (0,9 %) si se compara con el medio aéreo (21 %).

Sangre ricaen oxígeno

Circulación del agua

CO2

O2

Branquias1

2

3

54

6

7

8

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ORIENTACIONES PARA UN EXAMEN 27

Practica

Identifica los siguientes productos: H2O, C6H12O6, CO2, Na+, Cl− y K+.

1) Escribe su nombre correcto.

2) Explica si se excretan y cómo lo hacen.

1

Identifica las moléculas siguientes: a) Escribe su nombre correcto.

b) Nombra los seres que las excretan y pon ejemplos.

c) ¿Qué relación existe entre el ambiente y el producto excretado?

Identificación de moléculas orgánicasTe muestran tres moléculas en su forma desarrollada para que las identifiques. Todas tienen átomos de nitrógeno en mayor o menor cantidad, una tiene dos estructuras cíclicas y dobles enlaces,son derivados nitrogenados. Se corresponden con los productos que excretan los animales.

a) La primera molécula es la urea; la segunda, el amoníaco (en su forma de ion amonio), y la tercera es el ácido úrico.

b) La urea la excretan los animales ureotélicos, como los peces cartilaginosos, los anfibios y los mamíferos. La urea es poco tóxica y se excreta disuelta en agua.

El amoníaco es eliminado por los animales amoniotélicos, como los anélidos acuáticos, los crustáceos, los moluscos y otros invertebrados acuáticos, los peces óseos y las larvas de los anfibios. Aunque es muy tóxico se diluye con rapidez en el agua.

El ácido úrico lo excretan los animales uricotélicos, como insectos, reptiles y aves. No es muy tóxico y se elimina mediante una pasta blanquecina semisólida.

c) Los productos tóxicos se excretan siempre diluyéndolos en cierta cantidad de agua, convirtiéndose el agua en el vehículo de transporte al exterior.

Esto significa que el animal debe controlar la cantidad de orina que fabrica.

Si diluye en gran cantidad de agua su producto de excreción, deberá recuperar parte del aguaperdida bebiendo, si dispone de agua en su ambiente.

Por el contrario, si produce una orina pastosa, semisólida, es decir, con poca agua, no tendrá que preocuparse por beber.

Podríamos decir que los animales que viven rodeados por agua pueden permitirse el lujo de desprenderse de gran cantidad en su orina, ya que la recuperan fácilmente. Esto hacen los amoniotélicos, por eso excretan amoníaco a pesar de su gran toxicidad. Sin embargo, los animales que viven en lugares secos deben ahorrar agua, porque su pérdida es grave donde viven y es difícil recuperarla. Los uricotélicos excretan ácido úrico porque como es muy poco tóxico, lo pueden concentrar en una pasta semisólida antes de eliminarlo. Por último, los animales de ambientes intermedios a los citados, son ureotélicos, excretan un producto de toxicidad intermedia, la urea, disuelta en cierta cantidad de agua que puedenvolver a conseguir sin grandes dificultades.

NH

CO

O

O

N

HH

H

H

HH

H

O

CNH2H2N

N+

N

NCC

CC

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SOLUCIONARIO7RECUERDA Y CONTESTA

1. El aparato circulatorio transporta los gases desde los sistemasrespiratorios hasta las células.

2. Se denomina respiración externa.

3. El líquido mediante el cual los vertebrados eliminan los produc-tos de desecho se denomina orina.

ACTIVIDADES

7.1. El oxígeno obtenido en la respiración externa es necesariopara realizar el conjunto de reacciones oxidativas que se lle-van a cabo en el interior de las células.

7.2. El paso de los gases a través de las superficies respiratoriasse produce por difusión pasiva.

El oxígeno del medio, ya sea la atmósfera o el agua, presen-ta una mayor concentración en el exterior de los animalesque en el interior, por tanto, el oxígeno difunde hacia elinterior, a través de las superficies respiratorias, a favor degradiente de concentración.Del mismo modo ocurre con el dióxido de carbono, cuyapresión parcial o concentración es mayor en el interior queen el exterior del organismo, por lo que difundirá hacia elmedio a través de las superficies respiratorias.

7.3. Los insectos y otros artrópodos terrestre como los ciempiés,milpiés y algunas arañas, tienen un sistema respiratorio tra-queal. Se trata de un sistema de respiración muy especiali-zado que se forma a partir de invaginaciones tubulares dela superficie externa quitinosa del animal.El sistema está constituido por tubos o tráqueas que, abier-tos al exterior por unos orificios llamadas espiráculos, se ra-mifican por el interior del cuerpo, haciéndose cada vez másestrechos y con paredes menos quitinizadas. Las tráqueasmás finas y sin quitina se llaman traquéolas, y llegan a todaslas células, de manera que se produce un intercambio degases directo. De esta manera no es necesario ningún sis-tema de transporte de gases.Para facilitar la ventilación, estos animales realizan movimien-tos con los músculos abdominales de su cuerpo. Estos mo-vimientos facilitan la entrada y salida alternativa de aire porlos espiráculos, que tienen mecanismos de cierre para evitarla desecación.

7.4. Las branquias externas sobresalen de la superficie del ani-mal, no tienen protección y por ello suelen dañarse con fa-cilidad. Las branquias internas quedan protegidas por estruc-turas corporales, por ejemplo, el opérculo de los peces.

7.5. En los peces cartilaginosos, el agua entra por unos orificiosdenominados espiráculos, entra en la faringe y sale por lashendiduras branquiales. En los peces óseos, el agua entra por la boca a una cavi-dad branquial y sale al exterior por debajo del opérculo queprotege las branquias.

7.6. Al aumentar la superficie interna de los pulmones la venti-lación pulmonar se realiza de forma más rápida. Existe unarelación directa entre la actividad que desarrolla un grupoanimal y la superficie interna de los pulmones, puesto quea mayor actividad la ventilación debe ser más rápida.

7.7. La epiglotis se localiza a la entrada de la laringe. La funciónde esta es cerrar la parte superior de la epiglotis para evi-tar que el bolo alimenticio entre en las vías respiratorias.

7.8. Fosas nasales → Faringe → Laringe → Tráquea → Bronquios→ Bronquíolos → Vesículas pulmonares → Alvéolos.

7.9. La excreción es la eliminación de los productos de desechoprocedentes del metabolismo celular.

La nutrición es el conjunto de procesos relacionados con latoma de sustancias del exterior, su transformación y utiliza-ción. Los productos que no pueden ser utilizados son losque elimina el aparato excretor.

7.10. Sí, además de los riñones, los pulmones, el hígado y las glán-dulas sudoríparas son órganos de excreción.

7.11. a) Glándulas antenales y maxilares.

b) Túbulos de Malpighi.

c) Metanefridios.

d) Túbulos de Malpighi.

e) Protonefridios.

7.12. Nuestros riñones producen 1 mL de orina por minuto apro-ximadamente, por tanto, en un día (1 440 minutos) produ-cen 1 440 mL, es decir, 1,44 L de orina.

La orina contiene agua y cerca de la mitad de la composi-ción de los sólidos que contiene es urea, el resto es sodio,cloro, amonio, creatinina, ácido úrico y bicarbonato.

La composición de la orina puede variar ligeramente segúnla dieta del individuo o en ocasiones debido a la presenciade una enfermedad.

7.13.

7.14. El sudor es un líquido con composición similar a la orina pe-ro más diluido. Se forma como producto de excreción, estacompuesto en su mayoría de agua, pero también contienesales minerales (sobre todo cloruro de sodio) y sustanciasorgánicas (urea, creatinina y sales de ácido úrico). Se produ-ce en las glándulas sudoríparas, constituidas por un conjun-to de túbulos situados en la dermis y un tubo excretor queatraviesa la epidermis y desemboca en el exterior por un po-ro de la piel.

El sudor participa también en la regulación de la tempera-tura corporal.

LABORATORIO

7.15.

Animales marinos Localización glándulas de la sal

Reptiles

Cerca de las narinas.Tortugas y lagartos: cerca de losojos.Cocodrilos: lengua.

PecesEn las branquias.

Peces cartilaginosos: recto.

Aves Encima de los ojos y del pico.

Arteria renal

Venarenal

Pelvisrenal

Uréter

Cálizrenal

Cortezarenal

Pelvisrenal

Venarenal

Arteriarenal

UréterPirámides de Malpighi

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SOLUCIONARIO77.16. La efervescencia se produce debido a la acción del enzi-

ma catalasa, presente en los restos orgánicos y sangre. Di-cha enzima cataliza la descomposición de peróxido de hi-drógeno (H202) en oxígeno y agua. El peróxido dehidrógeno es un residuo del metabolismo celular de mu-chos organismos, pero dada su toxicidad debe transfor-marse rápidamente en compuestos menos peligrosos.

7.17. La corteza es de color rojo oscuro y envuelve a la médula,de un color más claro, que presenta estructuras piramida-les cuyos vértices se orientan hacia el interior del riñón.

ACTIVIDADES DE REPASO

7.18. Las superficies de intercambio deben ser extensas, estar muyvascularizadas, ser suficientemente delgadas y han de man-tenerse constantemente húmedas.

7.19. El intercambio de gases por difusión directa consiste en quelos gases pasan de un lugar en el que se encuentran a ma-yor concentración a otro en el que están en menor concen-tración. Ocurre en los organismos unicelulares o en los plu-ricelulares más sencillos.

La respiración cutánea consiste en un intercambio de gasesentre el organismo y el exterior a través de la piel. Poseen res-piración cutánea muchos animales pluricelulares pequeñosy poco activos, como los platelmintos.

7.20. a) Se representan las tráqueas (C) y las traqueolas (B), cé-lula muscular (A), la entrada de oxígeno (D) y la salida dedióxido de carbono (E) a través del espiráculo.

b) Las tráqueas son invaginaciones tubulares de la super-ficie externa quitinosa del animal y las traqueolas sontráqueas más finas y sin quitina.

c) Las tráqueas y traqueolas conducen el aire que entra porlos espiráculos del animal, situados por la superficie desu cuerpo, hacia todas las células y allí se produce elintercambio de gases.

d) La respiración traqueal la presentan los insectos y otrosartrópodos terrestre, como los ciempiés, milpiés y algu-nas arañas.

7.21. Las branquias pueden ser externas o internas. Las branquiasexternas se encuentran en contacto directo con los gasesdel medio, la ventaja de las branquias internas es que se en-cuentran más protegidas de posibles daños que puedan sufrir en su estructura.

7.22. Las branquias son estructuras filamentosas, delgadas, inser-tas en arcos branquiales. Su interior está muy vascularizadoy los vasos sanguíneos se encuentran dispuestos de formaque el paso de agua a través de las branquias es opuesto ala circulación sanguínea.

El mecanismo de contracorriente permite un intercambiode gases muy eficiente con el agua.

7.23.

En las aves, los bronquios no terminan en alvéolos sino queforman unos tubos muy finos o parabronquios, a través delos cuales pasa el aire hacia los sacos aéreos, y se produceel intercambio de gases. Los sacos aéreos se llenan de airey al contraerse lo expulsan, volviendo a atravesar los para-bronquios.

El sistema de intercambio de gases en aves asegura un in-tercambio gaseoso tanto durante la inspiración como en laespiración, por tanto, se dice que es el sistema de mayor efi-cacia de todos los vertebrados.

7.24.

7.25.

7.26.

El intercambio de gases es un proceso físico-químico de di-fusión simple entre el aire inspirado, que se encuentra enlos alvéolos pulmonares, y la sangre que circula por los ca-pilares que rodean los alvéolos.

El aire alveolar inspirado tiene más cantidad de oxígeno quela sangre de los capilares que proceden de los tejidos. Portanto, existe un gradiente de presión positivo, y el oxígeno

EsponjasPecesóseos

Reptiles Incectos Moluscos

Tipo derespiración

Difusióndirecta

Branquial Pulmonar Traqueal Branquial

Fosasnasales Arteria

pulmonar Vénulapulmonar

Laringe

Faringe

Epiglotis

Tráquea

Alvéolo

Alvéolo Red capilar

Bronquiolos Bronquios

Sangre rica en dióxido de carbono

Sangre rica en oxígenoAlvéolo pulmonar Tejido

CO2

CO2

CO2

CO2

CO2

O2

O2

O2

O2

O2

Corteza renal

Arteria renal

Vena renal

Pelvis renal

UréterNefrona

Sacos aéreos

Médula renal

Pirámide de Malpighi

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SOLUCIONARIO7tiende a entrar al interior del capilar alveolar y después al in-terior del eritrocito para unirse a la hemoglobina y formaroxihemoglobina.

Del mismo modo, pero al contrario, ocurre con el dióxidode carbono. Este se libera en las células como productode la respiración celular y pasa a la sangre, donde viaja has-ta los pulmones. El aire inspirado en los alvéolos tiene me-nor concentración de dióxido de carbono que la sangre quellega a los alvéolos, por lo que este gas difunde desde la san-gre hacia el interior de los alvéolos. En la espiración, el airecargado de dióxido de carbono sale al exterior, y en unanueva inspiración los alvéolos se llenan de aire con alta con-centración de oxígeno.

El intercambio de gases es facilitado por la permeabilidadde las membranas.

7.27. a) Peces óseos: trucha, atún, dorada.

b) Anélidos poliquetos marinos, crustáceos y larvas de an-fibios.

c) Escorpión, araña y mosca.

d) Lombriz de tierra, caballito del diablo y erizo de mar.

e) Gorrión, jirafa y elefante.

7.28. Para que los gases respiratorios puedan atravesar las su-perficies de intercambio es necesario que estas se man-tengan húmedas, ya que el paso del oxígeno y del dióxi-do de carbono a través de ellas se produce en disolución.

En el caso de los animales acuáticos, el agua circula por elinterior del organismo y lleva los gases disueltos. Esto faci-lita el intercambio entre el agua y las superficies respirato-rias. Los animales terrestres, como mamíferos y aves de res-piración pulmonar, poseen mecanismos de ventilación conel fin de que el aire que contiene el oxígeno llegue a las su-perficies respiratorias, así los mamíferos contraen y relajanla musculatura de la caja torácica y las aves tienen sacos aé-reos que funcionan como fuelles.

7.29. Las branquias pueden ser externas o internas. Las branquiasexternas las poseen los anélidos poliquetos marinos con pe-nachos branquiales, muchos crustáceos, moluscos y larvasde anfibios. Las branquias internas son propias de un grannúmero de moluscos, crustáceos y peces.

Las branquias externas, debido a su localización, sufren le-siones con facilidad, pueden entorpecer la locomoción yobligan al animal a realizar continuos movimientos, ya queno tienen ningún mecanismo de ventilación. Pero al estaren contacto directamente con el aire o el agua los gases di-funden más rápido.

Por el contrario, las branquias internas son menos vulne-rables, pues se encuentran alojadas en el interior del animal,no dificultan la locomoción y en la mayoría de los casos tie-nen mecanismos de ventilación.

7.30. La homeostasis es el conjunto de procesos fisiológicos quemantienen la estabilidad del medio interno. En la homeos-tasis intervienen todos los aparatos y sistemas del organis-mo; el sistema nervioso, sistema endocrino, aparato diges-tivo, aparato respiratorio y aparato circulatorio.

7.31. La orina contiene agua y cerca de la mitad de la composi-ción de los sólidos que contiene es urea, el resto es sodio,cloro, amonio, creatinina, ácido úrico y bicarbonato.

La formación de desechos nitrogenados tiene lugar en lasnefronas.

7.32.

7.33.

7.34. a) Reabsorción: túbulo contorneado proximal, asa de Hen-le y túbulo contorneado distal.

b) Filtración: cápsula de Bowman.

c) Secreción: tubos colectores.

7.35. Los principales desechos nitrogenados son: el amoníaco, laurea y el ácido úrico.

Amoníaco: anélidos acuáticos.

Urea: mamíferos.

Ácido úrico: aves.

ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

7.36. Todos los seres vivos aerobios necesitan oxígeno para lle-var a cabo la respiración celular en el interior de sus célu-las y así obtener energía necesaria para todas sus funcionesvitales.

El dióxido de carbono que espiramos es un producto que pro-cede de las reacciones de oxidación de la respiración celular.

7.37. La respiración externa es el intercambio de gases entre elorganismo y el medio ambiente, en vertebrados se deno-mina ventilación pulmonar y tiene dos fases, inspiración yespiración.

Durante la inspiración, incorporamos fundamentalmenteoxígeno que las células utilizarán en la respiración celular.Mientras que en la espiración expulsamos dióxido de car-bono, que es un producto de las reacciones de oxidaciónde la respiración celular.

7.38. Durante una actividad física las células musculares se con-traen con mayor frecuencia y con mayor intensidad, lo cualrequiere un mayor consumo de oxígeno y conlleva una ma-yor producción de dióxido de carbono. Por tanto, la venti-lación pulmonar debe aumentar y así las células muscula-res reciben la cantidad de oxígeno que necesitan y se eliminael dióxido de carbono que producen.

AnfibiosPlatel-mintos

AnélidosMiriá–podos

Crustá-ceos

Tipo deaparatoexcretor

RiñonesProtone-

fridiosMetane-

fridiosTúbulos

de Malpighi

Glándulasantenales

y maxilares

Arteria aortadescendente

Vena cavainferior

Cápsulasuprarrenal

Riñónizquierdo

Riñónderecho

Vejiga urinaria

Uretra

Uréter

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SOLUCIONARIO77.39.

Las moléculas de oxígeno y de dióxido de carbono pasande un medio a otro por difusión simple, es decir, del medioen el que se encuentran en mayor concentración al me-dio donde están en menor concentración.

7.40. En el medio terrestre, el intercambio de gases se producepor difusión, desde los lugares donde se encuentran en ma-yor concentración hacia aquellos en los que la concentra-ción es menor.

En el medio terrestre, las superficies de intercambio debenpermanecer húmedas, ser finas y muy vascularizadas parapermitir la difusión del oxígeno y el dióxido de carbono. Enel medio acuático, el agua transporta los gases disueltos.

7.41. Los platelmintos poseen respiración cutánea, también al-gunos peces y anfibios adultos con otro tipo de respiraciónla pueden complementar con respiración cutánea. La existencia de respiración cutánea como único modo derespiración es solo viable en aquellos organismos de peque-ño tamaño y poco activos, en los que la relación entre la su-perficie del cuerpo y la masa corporal del animal es alta.

7.42. El sistema está constituido por tubos o tráqueas que, abier-tos al exterior por unos orificios llamadas espiráculos, seramifican por el interior del cuerpo, haciéndose cada vezmás estrechos y con paredes menos quitinizadas. Las trá-queas más finas y sin quitina se llaman traqueolas, y llegana todas las células, de manera que se produce un intercam-bio de gases directo. Para facilitar la ventilación, estos animales realizan movimien-tos con los músculos abdominales de su cuerpo. Estos mo-vimientos facilitan la entrada y salida alternativa de aire porlos espiráculos, que tienen mecanismos de cierre para evitarla desecación.En los animales con respiración traqueal no es necesario nin-gún sistema de transporte de gases, ya que las traqueolasllegan a todas las células del cuerpo y el intercambio de ga-ses es directo.

7.43. Sí. El aparato respiratorio debe ser más eficaz en cuanto asus funciones según la actividad que el animal desarrolla yel medio en el que viva. En general, los animales más acti-vos poseen aparatos respiratorios más evolucionados, pues-to que el intercambio de gases con el medio debe reali-zarse de forma más rápida.

7.44. Los protonefridios son tubos muy ramificados cuyo extre-mo interno termina en una célula con flagelos, llamada fla-mígera, y el extremo exterior termina en un poro excretor.Las células flamígeras se encuentran entre los líquidos in-tercelulares. Las sustancias de desecho pasan por difusióna las células y de allí a los túbulos, donde el líquido sale alexterior con ayuda del movimiento de los flagelos.

Los metanefridios son tubos largos con un extremo internoen forma de embudo que posee cilios y comunica con lacavidad celómica del segmento anterior. El movimiento delos cilios conduce el líquido hacia el interior del embudo. A lo largo del tubo se reabsorben las sustancias necesariasque pasan al sistema capilar, quedando únicamente un líquido acuoso, con desechos que se eliminan al exterior através de un poro excretor.

Los protonefridios son característicos de platelmintos, y losmetanefridios, de anélidos y moluscos.

7.45. La composición de la orina y el sudor es similar, excep-to que el sudor es un líquido más diluido. Los dos sonproductos de excreción, pero el sudor se elimina por las glándulas sudoríparas que se abren al exterior a tra-vés de un poro y la orina se elimina desde la vejiga a través de la uretra.

7.46. Sí existe relación entre el aparato respiratorio y el procesode excreción. Por ejemplo, de la respiración celular, que uti-liza el aire que inspiramos, se obtiene dióxido de carbono,que se elimina en la espiración, y otros productos de desecho procedentes de reacciones catabólicas, que soneliminados por el aparato excretor, como urea, amoníaco,ácido úrico, diferentes sales, etc.

7.47. a) Falso. La mayoría de aves excretan ácido úrico mezcla-do con las heces fecales, formando una masa pastosablanquecina.

b) Verdadero.

c) Falso. La urea es excretada en gran proporción por losanimales ureotélicos, como peces cartilaginosos, anfi-bios y mamíferos.

d) Falso. Los peces en general son ureotélicos, excretanurea, que es poco tóxica y se diluye en un medio acuoso.

7.48. a) Vejiga.

b) Glándulas sudoríparas.

c) Nefronas.

d) Uretra.

e) Hígado.

7.49. a)

b) Agua: asa de Henle y tubo colector.Glucosa: túbulo contorneado proximal.Urea: túbulo contorneado proximal.Sodio: túbulo contorneado proximal.

7.50. a) El aumento de monóxido de carbono en la atmósferapodría afectar a la incorporación por parte de los anima-les de este gas durante la inspiración, lo cual resultaríaletal para sus células. El monóxido de carbono puedecausar la muerte cuando se respira en niveles elevados.Incluso si se respira, aunque sea en moderadas cantida-des, el monóxido de carbono puede causar la muertepor envenenamiento en pocos minutos.

SustanciaCantidad

reabsorbidaPorcentaje

reabsorbido

Agua 180 – 1,8 = 178,2 L 99 %

Glucosa 180 – 0 = 180 g 0 %

Urea 56 – 28 = 28 g 50 %

Sodio 630 – 3,2 = 626,8 g 99,5 %

Moléculas de dióxido de carbono

Moléculas de oxígeno

5

5

5 5

5

5

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SOLUCIONARIO7b) El monóxido de carbono se produce cuando se queman

materiales combustibles como gas, gasolina, querose-no, carbón, petróleo, tabaco o madera, en ambientes depoco oxígeno. Las chimeneas, las calderas, los calenta-dores de agua o calefones y los aparatos domésticosque queman combustible, como las estufas u hornallasde la cocina o los calentadores, pueden producirlo si noestán funcionando bien. Los vehículos detenidos con elmotor encendido también lo despiden. Cada año ungran número de personas pierde la vida accidentalmen-te debido al envenenamiento con este gas.

7.51. Las branquias son estructuras filamentosas, delgadas e in-sertas en arcos branquiales. El intercambio de gases es muyeficiente gracias a que el paso de agua a través de las bran-quias se produce en sentido opuesto al de la circulación dela sangre y en animales terrestres no se puede incorporar elagua desde el medio para que circule por el interior de estaforma y se tome el oxígeno disuelto del agua. Por tanto,las branquias resultarían un mecanismo muy poco eficaz

como aparato respiratorio.

La estructura alveolar del aparato respiratorio de los ma-míferos oxigena la sangre de forma muy eficaz, lo que hapermitido a los mamíferos acuáticos permanecer muchotiempo sin coger aire, ya que la superficie alveolar en los ma-míferos es superior a la de otros animales. Además, tienenun diafragma que se sitúa oblicuamente respecto a la columna vertebral y que permite aumentar un poco su ca-pacidad pulmonar. Cuando van a realizar una inmersión, ex-pulsan grandes cantidades de aire como adaptación des-tinada a evitar la embolia gaseosa, que se produce cuandoun animal desciende a grandes profundidades bajo el agua.

Gracias a su sistema respiratorio potente, cogiendo la mismacantidad de aire que el resto de mamíferos, los mamíferos acuá-ticos pueden permanecer mucho más tiempo bajo el agua.

ORIENTACIONES PARA UN EXAMEN

7.52. a) El cambio de oxígeno por dióxido de carbono se reali-za en los alvéolos pulmonares porque ambos se trasla-dan desde las zonas de mayor presión hacia las zonasdonde la presión es menor. Entre los alvéolos y los ca-pilares sanguíneos que los rodean se produce esta dife-rencia de presión, así al inspirar, la cantidad de oxíge-no en los alvéolos es muy superior a la que existe en loscapilares, por lo que pasa hacia estos. Con el dióxido decarbono ocurre lo mismo, existe una mayor cantidad enlos capilares venosos que rodean los alvéolos que en es-tos, por lo que el gas pasa a los alvéolos pulmonares yse elimina posteriormente en la espiración.

b) La reducción de la presión y los niveles de oxígeno afec-tan al cuerpo al disminuir la cantidad de oxígeno en lasangre. Para enfrentar este problema, el cuerpo producemás células rojas con la esperanza de obtener más oxí-geno. Esta situación puede provocar náuseas, dolores decabeza, debilidad, hiperventilación, insomnio, y aletargarlas reacciones. No todos experimentan los mismos sínto-mas, y no hay manera de determinar si los efectos de laelevada altitud afectarán negativamente a una persona.

Cuando una persona o un animal ascienden a una altu-ra significativa sin estar acostumbrados, el organismomodifica su función para compensar la falta de oxíge-no. Normalmente se acelera el ritmo de los latidos del

corazón y se incrementa la frecuencia respiratoria. Peroestas son respuestas adaptativas a corto plazo. En el ca-so de los habitantes de Cuzco o La Paz, que viven a al-titudes de 3 400 y 3 600 metros permanentemente, en-contramos adaptaciones a largo plazo; poseen mayornúmero de glóbulos rojos. Así, aunque la presión de oxí-geno sea inferior, cuentan con más unidades de trans-porte; además, el volumen de sus pulmones es superiora lo habitual y con esto en cada respiración y sin nece-sidad de acelerar el ritmo respiratorio, es más el escasooxígeno que puede ser atrapado en cada inhalación.

PRUEBA DE EVALUACIÓN 1

1. Es el conjunto de reacciones oxidativas que se realizan en elinterior de la célula para obtener la energía necesaria con quellevar a cabo las funciones vitales.

2. a) La respiración cutánea es el intercambio de gases a travésde la piel. En animales pluricelulares y poco activos es po-sible, ya que la relación entre la superficie de su cuerpo yla masa corporal es muy grande. En animales de mayor ta-maño y más actividad, la respiración cutánea es a vecescomplementaria de otros tipos de respiración.

b) Los platelmintos poseen respiración cutánea y en algunosanfibios adultos y peces es complementaria a otro tipo derespiración.

3. Los crustáceos presentan branquias externas. Son expansio-nes laminares o filamentosas de los apéndices torácicos que,a veces, se encuentran cubiertas por el caparazón. En crustá-ceos decápodos, los apéndices abdominales crean corrien-tes de agua que se dirigen hacia las branquias con objeto derenovar el medio.

4. Los pulmones de los invertebrados no tienen mecanismos deventilación, y los orificios que comunican con el exterior es-tán siempre abiertos. Son pulmones en forma de saco que, enarácnidos, se encuentran en la base del abdomen, y se abrenal exterior a través de dos ranuras. En su interior hay laminillaspara aumentar la superficie de contacto con el aire.

En los caracoles, una zona de la cavidad paleal está muy vascu-larizada y puede funcionar como pulmón.

5. a) Pleura: doble capa con función de protección que se en-cuentra alrededor de los pulmones. La capa interna se ado-sa a los pulmones y la externa al interior de la cavidadtorácica.

b) Cuerdas bucales: son repliegues elásticos de las paredesde la laringe que vibran al paso del aire. El control de sutensión nos permite emitir sonidos con diferentes tonos.

c) Espiración: es un movimiento respiratorio que consiste enla relajación de los músculos intercostales y pectorales, asícomo la elevación del diafragma, se reduce el volumentorácico y pulmonar y, por tanto, se produce la expul-sión del aire.

6. Las principales funciones de cualquier aparato excretor es eli-minar los productos de desecho y tóxicos, y mantener el equi-librio interno del animal.

7. Los órganos de excreción de los platelmintos son los proto-nefridios, unos tubos muy ramificados cuyo extremo internotermina en una célula con flagelos, llamada flamígera, y el ex-tremo exterior termina en un poro excretor. Las células flamí-geras se encuentran entre los líquidos intercelulares. Las sus-tancias de desecho pasan por difusión a las células y de allí a

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SOLUCIONARIO7los túbulos, donde el líquido sale al exterior con ayuda del mo-vimiento de los flagelos.

En los anélidos, los órganos de excreción son los metanefri-dios, unos tubos largos con un extremo interno en forma deembudo que posee cilios y comunica con la cavidad celómi-ca del segmento anterior. El movimiento de los cilios condu-ce el líquido hacia el interior del embudo. A lo largo del tubose reabsorben las sustancias necesarias que pasan al sistemacapilar, quedando únicamente un líquido acuoso, con dese-chos que se eliminan al exterior a través de un poro excretor.

8. Completa la siguiente tabla:

9. a)

b) La filtración se produce por el paso de la sangre desde loscapilares del glomérulo de las nefronas hasta la cápsulade Bowman. No se filtran las células sanguíneas, ni la ma-yoría de las proteínas del plasma. El líquido filtrado tieneuna composición parecida al plasma, y contiene glucosa,aminoácidos, vitaminas, sales minerales, agua y otros nu-trientes, así como productos de desecho, principalmenteurea, y en menor proporción ácido úrico y creatinina.

10. a) Representa el corte longitudinal de un riñón.

b)

PRUEBA DE EVALUACIÓN 2

1. Corresponde al intercambio de gases entre el organismo y elmedio ambiente que le rodea. El objetivo fundamental de larespiración externa es tomar el oxígeno necesario y eliminarel dióxido de carbono producido en las reacciones de oxida-ción de la respiración celular.

2. a) Se trata de un sistema de respiración muy especializadoque se forma a partir invaginaciones tubulares de la su-perficie externa quitinosa del animal.El sistema está constituido por tubos o tráqueas que, abier-tos al exterior por unos orificios llamados espiráculos, seramifican por el interior del cuerpo, haciéndose cada vezmás estrechos y con paredes menos quitinizadas. Las trá-queas más finas y sin quitina se llaman traquéolas, y lle-gan a todas las células, de manera que se produce un in-tercambio de gases directo. De esta manera no esnecesario ningún sistema de transporte de gases.Para facilitar la ventilación estos animales realizan movimien-tos con los músculos abdominales de su cuerpo, que facili-tan la entrada y salida alternativa de aire por los espiráculos,que tienen mecanismos de cierre para evitar la desecación.

b) Los insectos y otros artrópodos terrestres, como los ciem-piés, milpiés y algunas arañas, tienen un sistema respira-torio traqueal.

3. Los peces presentan branquias internas. Se encuentran situa-das en hendiduras branquiales que están a los lados de la fa-ringe, y se desarrollan a partir de expansiones de esta.

Las branquias son estructuras filamentosas, delgadas, insertasen arcos branquiales. Su interior está muy vascularizado, y losvasos sanguíneos se encuentran dispuestos de forma que elpaso de agua a través de las branquias es opuesto a la circu-lación sanguínea. Este mecanismo de contracorriente permi-te un intercambio de gases muy eficiente con el agua.

El mecanismo por el cual se produce el movimiento de aguahacia las branquias es diferente en los grandes grupos depeces.

4. Los pulmones de vertebrados son órganos en forma de sacospares. En ellos se produce ventilación pulmonar, o entrada ysalida de aire de forma alternativa por movimientos de ins-piración y espiración, respectivamente.

En los vertebrados terrestres se observa una tendencia alaumento de la superficie de contacto con el aire en los pul-mones, desde los anfibios hasta los mamíferos, en los que sealcanza un máximo, con divisiones en millones de pequeñí-simas cavidades, llamadas alvéolos pulmonares.

Los anfibios suelen tener pulmones muy simples en formade saco. Los reptiles poseen pulmones mayores que los anfi-bios y con sus cavidades divididas en cámaras por tabiques,que aumentan la superficie de intercambio gaseoso.

En las aves los pulmones son pequeños y se comunican conlos sacos aéreos, que son expansiones de la propia pared delos pulmones. Los sacos aéreos son pares y se extienden pordiversas partes del cuerpo del animal, incluso en el interiorde los huesos largos. En estos animales los bronquios no ter-minan en alvéolos, sino que forman unos tubos muy finos oparabronquios, a través de los cuales pasa el aire hacia lossacos aéreos, y se produce el intercambio de gases. Los sa-cos aéreos se llenan de aire y al contraerse lo expulsan, vol-viendo a atravesar los parabronquios. Este sistema aseguraun intercambio gaseoso tanto durante la inspiración comoen la espiración.

FunciónAnimales

que presentan esta estructura

Glándula coxal

Filtrar sustancias del hemocele y eliminarlas

por el poro excretor.Arácnidos


Formar y segregar sudor. Mamíferos

HígadoDegradar hemoglobina

de los eritrocitos muertosy formar bilirrubina.

Vertebrados

Corteza renal

Arteria renal

Vena renal

Pelvis renalPirámide

de Malpighi

Médularenal

Uréter Nefrona

Ramaascendente

Asa deHenle

Ramadescendente

Vénula renal

Tubocolector

Arteriolaeferente

Arteriolaaferente

Túbulocontorneadoproximal

Arteriolarenal

Cápsula de BowmanGlomérulo

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SOLUCIONARIO7En mamíferos los pulmones son órganos esponjosos situa-dos en la cavidad torácica. Están constituidos por el árbolbronquial, conjunto de bronquios de distinto calibre, y porvesículas pulmonares divididas en alvéolos, así como vasossanguíneos y tejido conjuntivo.

5. a) Alvéolo pulmonar: es la unidad anatómica y funcional delos pulmones de vertebrados terrestres. Cada alvéolo estáformado por una capa de tejido endotelial, rodeada de unared de capilares sanguíneos, y el conjunto está envuelto entejido conjuntivo, que rellena los espacios entre alvéolos.

b) Oxihemoglobina: molécula de hemoglobina unida a oxí-geno. Cada molécula de hemoglobina puede unirse a cua-tro moléculas de oxígeno a través de los cuatro gruposhemo que posee.

c) Inspiración: es un movimiento respiratorio que introduceaire a los pulmones. El movimiento se realiza al contraer-se los músculos intercostales, los pectorales y el diafrag-ma. Los primeros elevan las costillas, y el diafragma des-ciende, lo que hace que se ensanche la caja torácica yaumente el volumen de los pulmones. Entonces, la pre-sión en el interior de los pulmones es menor, y el aire en-tra a las vías respiratorias por las fosas nasales y la bocahasta los alvéolos pulmonares.

6. Sí. El aparato excretor tiene como función principal eliminarlos productos de desecho procedentes del metabolismo ce-lular, pero cumple también otra importante función, que esla homeostasis. Esto es la tendencia de los organismos a man-tener constante las condiciones de su medio interno.

7. Los órganos excretores de los crustáceos son las glándulas an-tenales y maxilares. Se sitúan en la parte cefálica. Se llamanantenales o maxilares, según terminen en la base de las ante-nas o en la maxilas. En los crustáceos decápodos, como el can-grejo, son antenales y se llaman glándulas verdes.

Las glándulas son pares y están rodeadas de capilares sanguí-neos. Consisten en una cámara glandular, que recoge el filtra-do, un tubo excretor, en el que se realiza la reabsorción de al-gunas sustancias, una vejiga muscular y un conducto excretorque conecta al exterior por el poro excretor.

En los insectos los órganos excretores son los túbulos de Mal-pighi, que son tubos delgados que se distribuyen por todo elcuerpo. Tienen un extremo ciego, y otro abierto al intestino,donde vierten los productos de desecho.

En el saltamontes y otros muchos insectos, los desechosnitrogenados se eliminan en forma de cristales de ácido úri-co sin apenas agua. Lo que se interpreta como una adapta-ción a los ambientes secos para evitar la pérdida de agua.

8. Completa la siguiente tabla:

9. a) De los tubos colectores la orina pasa a la pelvis renal yde ahí, a través de los uréteres, a la vejiga, desde dondeserá eliminado al exterior a través de la uretra o cloaca, se-gún el grupo animal.

b) En la rama descendente del asa de Henle, se reabsorbeagua, y en la rama descendente sodio y cloro.

10. a) Representa una nefrona.

b)

AMPLIACIÓN

1. La respiración celular es el conjunto de reacciones oxidativasque se realizan en el interior de la célula, para la obtención dela energía necesaria con que llevar a cabo las funciones vitales.La respiración externa corresponde al intercambio de gasesentre el organismo y el medio ambiente que le rodea. El ob-jetivo fundamental de la respiración externa es tomar el oxí-geno necesario y eliminar el dióxido de carbono producidoen las reacciones de oxidación de la respiración celular.

2. Una ventaja del sistema respiratorio traqueal es que las trá-queas y traqueolas conectan todas las células del cuerpo conel aire del exterior del animal. Por tanto, como desventaja pre-sentan un sistema circulatorio abierto, en el que la hemolinfacircula demasiado lenta para aportar el suficiente oxígeno co-mo para elaborar respuestas y movimientos tan rápidos comolos producidos por estos seres.

3. En los mamíferos, el intercambio de oxígeno procedente delexterior por dióxido de carbono tiene lugar entre los alvéolospulmonares y los capilares sanguíneos, y entre los capilaressanguíneos y las células en el caso de intercambiar el dióxidode carbono de las células por oxígeno para su utilización enlas diferentes funciones vitales.

4. Los animales que viven a mayor altura tendrán un número su-perior de mitocondrias en sus células, puesto que la presiónparcial de oxígeno es menor y, por tanto, llega menos oxígenoa las células. Esto obliga a los organismos a utilizar el oxígenocon mayor eficacia y como los orgánulos que lo usan son lasmitocondrias, en la respiración celular, necesitarán un mayornúmero de estas.

5. Nuestros pulmones no son simétricos por completo: en el pul-món derecho se distinguen tres lóbulos, y en el izquierdo, dos.Se debe a que el pulmón izquierdo presenta una cavidad don-de se alberga el corazón.

6.

FunciónAnimales

que presentan esta estructura

Glándula de la sal

Eliminar el exceso de salesReptiles, peces óseos marinos y aves marinas


Segregar iones de calcio al intestino para ser

eliminados de la sangre por el tubo digestivo

Anélidos

HígadoDegradar hemoglobina

de los eritrocitos muertos y formar bilirrubina

Vertebrados

Amoniotélicos Uricotélicos Ureotélicos

Crustáceo X

Ave X

Reptil X

Mamifero X

Molusco X

Anfibio X

Rama ascendenteAsa deHenle

Rama descendente

Vénula renal

Tubocolector

Arteriolaeferente

Arteriolaaferente


Arteriola renalCápsula de BowmanGlomérulo

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SOLUCIONARIO7

Venacavainferior

Arteriarenal

Riñónderecho

Venarenal

Uréter

Uretra

Vejigaurinaria

Riñónizquierdo

Arteria aortadescendente

Sistema urinario

7. El ácido úrico es un compuesto que se forma en el hígado, apartir de amoníaco y otras sustancias nitrogenadas. Los ani-males uricotélicos están adaptados a vivir en medios secos,y el ácido úrico es una sustancia poco soluble en agua que seexcreta como una pasta semisólida, lo cual permite un ahorrode agua para el animal. Además, es un compuesto de baja to-xicidad y puede ser almacenado sin causar daños al organis-mo. Esto último es importante en animales terrestres ovípa-ros, que cuando se encuentran en estado embrionarioacumulan los desechos en el interior del huevo.

8. Los túbulos de Malpighi poseen un extremo cerrado y otroabierto al tramo final del intestino del animal. Capta sustan-cias de la cavidad interna y las expulsa al intestino. En estazona se reabsorben las sustancias útiles y se expulsan al exte-rior los desechos nitrogenados.

Son los órganos excretores de insectos, miriápodos y algunosarácnidos.

9.

Riñones: producen la orina.

Uréteres: conducen la orina desde los riñones hasta la vejigaurinaria.

Vejiga urinaria: receptáculo donde se acumula la orina.

Uretra: conducto por el que sale la orina hacia el exterior; esde corta longitud en la mujer y más larga en el hombre.

10. a) La diálisis se basa en la difusión de solutos a lo largo de ungradiente de concentración a través de una membranasemipermeable. La sangre del paciente se encuentra a unlado de la membrana semipermeable y un líquido de diá-lisis al otro lado. Así, en el líquido de diálisis, las concentra-ciones de solutos indeseados, que los riñones no puedeneliminar (principalmente potasio y urea), son bajas, perolos solutos deseados (como el sodio) están en su concen-tración natural encontrada en la sangre sana, por lo queno se eliminarán.

b) La finalidad de la diálisis es eliminar los productos de des-echo de la sangre (potasio, sustancias ácidas, urea, etc.) ytambién eliminar el exceso de líquido en forma de orina(mediante técnicas de ultrafiltración)

c) Es posible realizar trasplantes de riñón siempre que se denlas condiciones adecuadas en el paciente y que una vezestudiado el caso por los médicos no se esperen motivospara el rechazo de este órgano.

REFUERZO

1. a) Cavidad paleal: cavidad hueca, rodeada por el manto enlos moluscos, a la que vierten el tubo digestivo, el excre-tor y el reproductor. En ella se alojan los órganos respira-torios.

b) Vejiga natatoria: órgano de los peces óseos que se en-cuentra situado en la parte dorsal. Permite que el animalse mantenga a distintas profundidades en función delmayor o menor volumen de aire que haya en ella. Enalgunos peces primitivos la vejiga natatoria está abun-dantemente capilarizada, pudiendo actuar también co-mo pulmón.

c) Creatinina: sustancia de desecho que procede de la degra-dación de la molécula de creatina y que interviene en elmetabolismo muscular.

d) Nefrona: es la unidad funcional de los riñones, su fun-ción es formar la orina.

2. Los crustáceos poseen branquias externas, expansiones lami-nares o filamentosas de los apéndices torácicos que, a ve-ces, se encuentran cubiertas por el caparazón. En crustáceosdecápodos los apéndices abdominales crean corrientes deagua que se dirigen hacia las branquias con objeto de reno-var el medio.

3. Los anfibios utilizan fundamentalmente la respiración pulmonar, pero al ser insuficiente la complementan con unarespiración cutánea. Lo hacen así porque con una sola modalidad no cubren totalmente sus necesidades de oxí-geno.

4.Difusióndirecta

EsponjasCelentéreos

Respiracióncutánea

Anélidos (oligoquetos)Gusanos parásitosAnfibios

Respiraciónbranquial

Branquias externas:Anélidos (poliquetos)EquinodermosLarvas de anfibios

Branquias internas:MoluscosCrustáceosPeces

Respiracióntraqueal

InsectosArácnidos

Respiraciónpulmonar

Pulmones de difusión:Caracol terrestreEscorpionesAlgunas arañas

Pulmones de ventilación:AnfibiosReptilesAvesMamíferos

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SOLUCIONARIO75. La tráquea es un órgano exclusivamente respiratorio, se sitúa

debajo de la laringe, en la parte anterior del cuello, delantedel esófago. Sus paredes están reforzadas con cartílagos enforma de anillo, que la mantienen constantemente abierta. Elinterior está tapizado por un epitelio vibrátil, rico en glándu-las mucosas. Las partículas de polvo que penetran con el aire,quedan retenidas por el moco y, con ayuda del movimientode los cilios de las células, son expulsadas al exterior.

La tráquea se divide en dos bronquios, que tienen tambiéncartílagos anulares, células ciliadas, y que se introducen en lospulmones.

6. Durante la inspiración se introduce aire a los pulmones, el mo-vimiento se realiza al contraerse los músculos intercostales,los pectorales y el diafragma. Los primeros elevan las costillas,y el diafragma desciende, lo que hace que se ensanche la caja torácica y aumente el volumen de los pulmones. Enton-ces, la presión en el interior de los pulmones es menor, y el aire entra a las vías respiratorias por las fosas nasales y la bo-ca hasta los alvéolos pulmonares.

En la espiración se produce un movimiento pasivo de losmúsculos que se habían contraído. Los músculos intercosta-les y pectorales se relajan y el diafragma se eleva, reduciendoel volumen torácico y pulmonar, lo que produce la expulsióndel aire.

7. Los derivados nitrogenados son producidos en las reaccionesde degradación de las proteínas y ácidos nucleicos. Estos pue-den ser amoníaco, en animales amoniotélicos, ácido úrico enuricotélicos o urea en animales ureotélicos.

8. a) Los protonefridios son tubos muy ramificados cuyo extre-mo interno termina en una célula con flagelos, llamadaflamígera, y el extremo exterior termina en un poro excre-tor. Las células flamígeras se encuentran entre los líquidosintercelulares. Las sustancias de desecho pasan por difu-sión a las células y de allí a los túbulos, donde el líquidosale al exterior con ayuda del movimiento de los flagelos.

Los metanefridios son tubos largos con un extremo inter-no en forma de embudo que posee cilios y comunica conla cavidad celómica del segmento anterior. El movimien-to de los cilios conduce el líquido hacia el interior del

embudo. A lo largo del tubo se reabsorben las sustan-cias necesarias que pasan al sistema capilar, quedandoúnicamente un líquido acuoso, con desechos que se eli-minan al exterior a través de un poro excretor.

b) Los protonefridios son característicos de platelmintos. Losanélidos y los moluscos presentan metanefridios.

9. Representa una nefrona.

10.Función

Grupo animalque las poseen


Eliminar el exceso de salesReptiles, pecescartilaginososy aves marinas


Segregar iones de calcio al intestino para ser

eliminados de la sangre por el tubo digestivo

Anélidos

Glándula coxal

Filtrar sustancias del hemocele y eliminarlas

por el poro excretorArácnidos

Glándulassudoríparas

Formar y segregar sudor alexterior a través de poros

Mamíferos

Ramaascendente

Asa deHenle

Ramadescendente

Vénula renal

Tubocolector

Arteriolaeferente

Arteriolaaferente


Arteriolarenal

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t 11 nutrición animal ii

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