La respiración

Vista previa del material en texto

La respiración
 La respiración es un proceso vital por el cual los seres vivos intercambian gases con el medio externo o ambiente. De manera general, este proceso permite el ingreso de oxígeno al organismo y la expulsión de dióxido de carbono al entorno.
Este proceso es indispensable para la vida de los organismos aerobios, ya que les aporta el oxígeno necesario para mantener sus metabolismos en funcionamiento. Sin embargo, se puede llevar a cabo a través de mecanismos muy diferentes según la complejidad de cada ser vivo y el hábitat en el que vive.
La respiración externa es la fase perceptible de un proceso fisiológico más complejo, conocido como respiración interna o celular. Este proceso ocurre en cada célula del organismo, donde el oxígeno se utiliza para oxidar azúcares simples (como la glucosa). A cambio se obtiene energía química en forma de moléculas de Adenosín Trifosfato (ATP). No obstante, algunos seres vivos no requieren oxígeno para llevar a cabo la respiración celular.
Ambos procesos (la respiración externa y la respiración celular) se complementan, pero no deben confundirse el uno con el otro. A continuación se describen los tipos de respiración que existen para cada uno de estos procesos.
Tipos de respiración interna
Se denomina respiración celular o respiración interna a un conjunto de reacciones químicas de oxido-reducción que ocurren dentro de las células y que les permiten a los organismos obtener energía a partir de un azúcar (generalmente glucosa). Esta energía es la que necesitan para subsistir, crecer y reproducirse, es decir, para llevar a cabo todas las funciones vitales.
Según si las células utilizan oxígeno molecular (O2) u otros compuestos químicos en este proceso metabólico, existen dos tipos de respiración celular: una de ellas es la respiración aerobia y la otra la respiración anaerobia.
Respiración aerobia
La respiración aerobia o aeróbica es aquella que usa el oxígeno captado del medio externo para oxidar la glucosa u otros azúcares similares. Más precisamente, el oxígeno participa como aceptor final de electrones en el último paso de la respiración aerobia.
A lo largo de este proceso, la glucosa se oxida o degrada completamente y da como subproductos agua y dióxido de carbono. Este último se desecha a través de la respiración externa.
Los animales, las plantas, los hongos y la mayoría de los microorganismos (protistas y bacterias) tienen respiración aerobia. Esto se debe a que este proceso metabólico ha sido favorecido a lo largo de la evolución.
En primer lugar, por la disponibilidad de oxígeno en el ambiente. Y en segundo lugar, porque es más rentable que la respiración anaerobia en términos energéticos (produce más moléculas de ATP por glucosa).
Respiración anaerobia
La respiración anaerobia o anaeróbica es aquella que no usa oxígeno como aceptor final de electrones. En su lugar se usan nitratos, sulfatos, dióxido de carbono u otros compuestos químicos. Por consiguiente, los subproductos de este metabolismo también son diferentes (nitritos, sulfuros, metano, etc.).
Este proceso metabólico no es tan eficiente como la respiración aerobia en cuanto a la obtención de moléculas de ATP, porque la glucosa no llega a oxidarse por completo.
Algunas bacterias y arqueas que habitan en sitios con poco o nulo oxígeno tienen respiración anaerobia. También existen seres vivos que son anaeróbicos facultativos, como las levaduras. Ante la falta de oxígeno, estos organismos pueden continuar con la oxidación de la glucosa por otros mecanismos, conocidos como fermentación.
Tipos de respiración externa
Se denomina respiración externa (o simplemente respiración) al intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre un ser vivo y el ambiente. En los organismos muy pequeños, como los protistas y algunos animales diminutos, esto ocurre por difusión.
En los animales se reconocen cuatro tipos de respiración según el mecanismo que permite el intercambio de gases con el entorno. Algunos son típicos de animales de ambientes acuáticos (o muy húmedos) y otros son típicos de animales de ambientes terrestres (aunque hay excepciones).
Respiración cutánea
La respiración cutánea es la que se da a través de la superficie del cuerpo, por donde difunden los gases. Es propia de animales acuáticos sencillos, como los poríferos y los cnidarios, y también de algunos animales terrestres que habitan en zonas muy húmedas, como los platelmintos y los anélidos.
Este tipo de respiración también se da en los anfibios y en algunos  reptiles y peces (como tortugas de agua y anguilas). En estos animales, la piel está muy vascularizada (es decir, tiene muchas ramificaciones del torrente sanguíneo) para que se produzca el intercambio gaseoso entre la sangre y el exterior. Generalmente, este mecanismo complementa la respiración pulmonar o branquial.
Respiración branquial
La respiración branquial es la que se da a través de branquias. Estos órganos delgados y con forma de filamentos están muy vascularizados, lo que permite el intercambio gaseoso entre el líquido circulatorio (sangre o hemolinfa) y el agua circundante.
Este sistema respiratorio es el más eficaz para la vida en el agua. Algunos animales acuáticos tienen branquias externas, como las estrellas de mar, los gusanos marinos y los anfibios acuáticos (ajolotes y renacuajos en la primera etapa de vida). Otros tienen branquias internas, como los peces, los moluscos y los crustáceos.
Respiración traqueal
La respiración traqueal es la que se produce a través de tráqueas. Estas son un conjunto de tubos que se ramifican por todo el cuerpo y que comunican el exterior con cada célula.
El aire cargado de oxígeno ingresa al sistema traqueal a través de los espiráculos, unos orificios que hay a lo largo del cuerpo. Desde allí difunde hacia cada célula del cuerpo. Por su parte, el dióxido de carbono realiza el camino contrario hacia el exterior. Esto hace que la respiración traqueal sea independiente del sistema circulatorio.
Este tipo de respiración es propio de los artrópodos terrestres, como insectos, miriápodos (ciempiés y milpiés) y algunas arañas. Sin embargo, la mayoría de los arácnidos poseen una estructura particular, llamada “pulmón en libro”, que no está emparentada con el pulmón de los animales vertebrados.
Respiración pulmonar
La respiración pulmonar es aquella que se realiza mediante pulmones. Estos órganos son cavidades internas muy vascularizadas donde se produce el intercambio de gases entre el aire y la sangre. El ingreso y egreso de aire se hace mediante movimientos musculares.
Una vez que se produjo el intercambio gaseoso en los pulmones, el sistema circulatorio del animal es el responsable de transportar el oxígeno hacia las células del cuerpo. A su vez, recolecta el dióxido de carbono generado por las células y lo lleva hacia los pulmones.
Los pulmones son órganos especializados para la vida en la tierra. Están presentes en todos los animales vertebrados terrestres, con mayor o menor grado de complejidad. Algunos invertebrados también tienen pulmones, como muchas arañas y escorpiones, algunos caracoles y pequeños crustáceos. Sin embargo, estos no son iguales a los de los vertebrados.