Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-703

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¿CUÁLES SON ALGUNAS DE LAS ADAPTACIONES EVOLUTIVAS QUE PERMITEN.. . 671
Algunos animales de ambientes húmedos carecen 
de estructuras respiratorias especializadas
En el caso de algunos animales que viven en ambientes húme-
dos, el exterior de su cuerpo, cubierto con una piel delgada y
permeable a los gases, presenta una área lo bastante extensa
como para que los gases se difundan. Si el cuerpo es muy pe-
queño y alargado, como en los gusanos nemátodos microscó-
picos, los gases sólo tienen que difundirse una distancia corta
para llegar a todas las células del cuerpo. O bien, el cuerpo del
animal podría ser delgado y aplanado, como en los gusanos
platelmintos, donde la mayoría de las células están cerca de la
piel húmeda a través de la cual los gases se difunden (FIGURA
33-1a).
Si la demanda energética es lo bastante baja, la proporción
relativamente lenta de intercambio de gases por difusión po-
dría ser suficiente, incluso para cuerpos más grandes y grue-
sos. Por ejemplo, las medusas pueden ser muy grandes, pero
las células que están lejos de la superficie son relativamente
inertes y requieren poco oxígeno (FIGURA 33-1b).
Otra adaptación para el intercambio de gases consiste en
llevar el ambiente acuoso a las inmediaciones de todas las cé-
lulas del cuerpo. Las esponjas, por ejemplo, hacen circular el
agua de mar a través de canales dentro de su cuerpo (FIGURA
33-1c).
Algunos animales combinan una superficie de piel exten-
sa, a través de la cual hay difusión, con un sistema circulatorio
bien desarrollado. Por ejemplo, en la lombriz de tierra los ga-
ses se difunden a través de la húmeda piel y se distribuyen por
todo el cuerpo mediante un sistema circulatorio eficiente
(véase la figura 32-1b). La sangre de los capilares cutáneos se
lleva rápidamente el oxígeno que se difundió a través de la
piel y mantiene un gradiente de concentración que favorece
la difusión del oxígeno hacia el interior. La forma alargada del
gusano garantiza que la superficie de la piel sea más grande en
relación con su volumen interno. Este sistema es muy efecti-
vo, ya que el lento metabolismo del animal requiere relativa-
mente poco oxígeno. La piel debe mantenerse húmeda para
seguir siendo eficaz como órgano de intercambio de gases;
una lombriz con la piel seca se asfixiaría.
Los sistemas respiratorios facilitan el intercambio 
de gases por difusión
Casi todos los animales han desarrollado sistemas respirato-
rios especializados que entran en contacto íntimo con su sis-
tema circulatorio para intercambiar gases entre las células y
el entorno. La transferencia de gases del entorno a la sangre
y de ahí a las células, y de regreso, normalmente se efectúa en
etapas que alternan el flujo masivo con la difusión. Durante el
flujo masivo, líquidos o gases se mueven en gran cantidad a
través de espacios relativamente grandes, desde áreas con ma-
yor presión hacia áreas de menor presión. El flujo masivo di-
fiere de la difusión, en la cual las moléculas se mueven
individualmente de áreas de alta concentración a áreas de ba-
ja concentración (véase el capítulo 5). En los animales con sis-
temas respiratorios bien desarrollados —que van desde los
insectos hasta los seres humanos—, el intercambio gaseoso en
los sistemas respiratorios se lleva a cabo en las siguientes eta-
pas ilustradas para el caso de los mamíferos en la FIGURA 33-2.
1. Aire o agua, con alto contenido de O2 y bajo contenido de
CO2, pasa a través de una superficie respiratoria mediante
flujo masivo, lo que comúnmente se facilita con movimien-
tos musculares de respiración.
2. El O2 y CO2 se intercambian a través de la superficie respi-
ratoria de los pulmones mediante difusión; el oxígeno se
lleva a los capilares del sistema circulatorio y el dióxido de
carbono se extrae de la sangre.
3. Se transportan gases entre el sistema circulatorio y los te-
jidos por flujo masivo de sangre y son bombeados por to-
do el cuerpo mediante la actividad cardiaca.
4. Se intercambian gases entre los tejidos y el sistema circula-
torio por difusión. En los tejidos, el O2 se difunde de los ca-
pilares hacia los tejidos circundantes; el CO2 se difunde de
los tejidos al interior de los capilares, de acuerdo con sus
gradientes de concentración.
O2
O2
O2
O2
O2
O2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2 CO2
alveolos
(bolsas
de aire)
microscópicos
microscópicos
Sangre oxigenada
Sangre desoxigenada
aurícula
derecha
ventrículo
derecho
ventrículo
izquierdo
aurícula
izquierda
 Los gases entran a los
pulmones y salen por
flujo masivo.
1
 Se
intercambian
O2 y CO2 en
los pulmones
por difusión.
2
 Los gases
disueltos en
la sangre se
transportan
por flujo
masivo.
3
El O2 y el CO2
se intercambian en
los tejidos mediante
difusión.
4
FIGURA 33-2 Descripción general del intercambio de gases to-
mando un mamífero como modelo