Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-702

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670 Capítulo 33 RESPIRACIÓN
33.1 ¿POR QUÉ ES NECESARIO 
EL INTERCAMBIO DE GASES?
¡Otra vez tarde! Al subir las escaleras de dos en dos peldaños
para llegar al salón, sientes que te “arden” las pantorrillas. Re-
cordando el capítulo 8, piensas: “¡Ah! Es la acumulación de
ácido láctico: mis células musculares están fermentando glu-
cosa porque no obtienen suficiente oxígeno para efectuar la
respiración celular”. Al sentarte, tratando de no jadear dema-
siado y sintiendo los fuertes latidos del corazón, el malestar
disminuye. El menor esfuerzo, aunado a una respiración rápi-
da, garantiza un abasto adecuado de oxígeno (O2); el ácido
láctico se vuelve a convertir en piruvato y luego se descompo-
ne en dióxido de carbono (CO2) y agua, al tiempo que sumi-
nistra energía adicional.
Estás experimentando en carne propia la relación entre la
respiración celular y la inhalación de aire, que también se llama
respiración. Cada célula del cuerpo (de todos los organismos)
debe gastar continuamente energía para mantenerse. Cuando
pedimos a nuestros músculos que nos suban rápidamente por
las escaleras, la demanda es extrema. La respiración celular
convierte la energía de nutrimentos (como el azúcar) en ATP
que las células del cuerpo pueden usar, pero el proceso re-
quiere un abasto continuo de oxígeno y genera dióxido de
carbono como desecho. El rápido latir del corazón durante el
relajamiento después de subir corriendo las escaleras es un
recordatorio de que el sistema circulatorio funciona en estre-
cha armonía con el aparato respiratorio: extrae oxígeno del
aire de los pulmones, lo lleva cerca de las células para que
pueda difundirse y capta dióxido de carbono para liberarlo en
los pulmones.
¿Cómo es que la inhalación de aire contribuye a la respira-
ción celular? ¿Qué aspecto tiene el interior de un pulmón 
y qué adaptaciones tiene para el intercambio de gases? ¿Por
qué los pulmones están dentro de nuestro cuerpo y no afue-
ra, donde estarían expuestos al aire de manera directa? ¿Có-
mo respiran los animales acuáticos? En este capítulo
exploraremos las estructuras especializadas de los diversos
sistemas respiratorios y su funcionamiento.
33.2 ¿CUÁLES SON ALGUNAS DE LAS 
ADAPTACIONES EVOLUTIVAS QUE 
PERMITEN EL INTERCAMBIO DE GASES?
En última instancia, el intercambio de gases en todos los or-
ganismos se basa en la difusión. La respiración celular agota
el O2 y eleva los niveles de CO2, creando gradientes de con-
centración que favorecen la difusión del dióxido de carbono
hacia fuera de las células y del oxígeno hacia su interior. Aun-
que los sistemas respiratorios de los animales son asombrosa-
mente diversos, todos tienen tres características en común
que facilitan la difusión:
• La superficie respiratoria debe mantenerse húmeda, por-
que los gases deben estar disueltos en agua cuando se di-
funden hacia dentro o hacia fuera de las células.
• Las células que revisten las superficies respiratorias son
muy delgadas, lo que facilita la difusión de gases a través
de ellas.
• El sistema respiratorio debe tener una área superficial ex-
tensa en contacto con el entorno para que el intercambio
de gases sea adecuado.
En los siguientes apartados examinaremos diversos sistemas
respiratorios de los animales que han sido moldeados por el
ambiente en el que evolucionaron.
a) Platelminto c) Esponjab) Medusa
FIGURA 33-1 Algunos animales carecen de estructuras respiratorias especializadas
Casi todos los animales que carecen de un aparato respiratorio tienen una demanda metabólica baja y una super-
ficie corporal extensa y húmeda. a) El cuerpo aplanado de este platelminto marino intercambia gases con el agua.
b) Las células del cuerpo con forma de campana de una medusa tienen una tasa metabólica baja y el agua de mar
que entra y sale de la campana al nadar permite un intercambio adecuado de gases. c) Células flageladas hacen
pasar corrientes de agua por numerosas aberturas del cuerpo de la esponja. Esas corrientes llevan partículas ali-
menticias microscópicas y permiten que las células intercambien gases con el agua.