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Las funciones vitales de los vertebrados (1)

Pez marino

La respiración

Los animales necesitan obtener oxígeno y eliminar dióxido de carbono, para satisfacer los requerimientos energéticos de su organismo.

En los peces (agnados, condrictios y osteíctios), la función respiratoria se cumple por medio de branquias, unas láminas delgadas ubicadas por lo común a los costados de la cabeza.

A través de los capilares, la sangre cede dióxido de carbono, y recibe el oxígeno disuelto en el agua.

En los osteíctios, las branquias están protegidas por un pliegue de piel, la agalla. Los anfibios tienen branquias externas durante los primeros días de vida; luego éstas se insertan en una cámara branquial que más tarde desaparece, con lo que finaliza la etapa larval o de renacuajo. Los pulmones se forman en una saliente de la faringe que se divide en dos bolsas, de paredes muy delgadas que no tienen gran desarrollo, porque la respiración a través de la piel es muy intensa. Por esta razón pueden estar mucho tiempo sumergidos.

Reptiles, aves y mamíferos respiran por pulmones. Los pulmones de los reptiles son dos, muy simples (las serpientes tienen sólo el derecho). Los de los cocodrilos y camaleones presentan estructuras un poco más complejas.

Las aves necesitan mucho oxígeno por su alta temperatura corporal y el esfuerzo del vuelo. Poseen sacos aéreos, de finas paredes, que se comunican con los pulmones por medio de conductos y se extienden entre los distintos órganos del cuerpo, invadiendo incluso las cavidades óseas.

Los mamíferos, por su parte, tienen pulmones muy desarrollados, de consistencia esponjosa y elástica y recubiertos por una membrana llamada pleura. El aire llega a ellos por los bronquios, que se ramifican en bronquiolos y culminan en diminutas ampollas, llamadas alvéolos, donde se efectúa el intercambio gaseoso: absorben oxígeno y eliminan dióxido de carbono.

En la respiración, además de los músculos torácicos, interviene también el diafragma, un tabique muscular divisorio que separa el corazón y los pulmones del aparato digestivo.

La circulación

Todos los vertebrados poseen un sistema circulatorio completo, consistente en una red cerrada de vasos, venas y arterias, por donde circula la sangre que bombea el corazón. En los tejidos, la sangre va depositando el oxígeno y los nutrientes y recogiendo los productos de desecho. Por ese motivo, cambia de composición. Transita por las venas, se purifica en pulmones o branquias y deja otras toxinas en el hígado.

Los anfibios son los primeros vertebrados con el corazón dividido en dos aurículas y un ventrículo. A la aurícula derecha llega la sangre venosa -sin oxígeno-; a la izquierda, la arterial -oxigenada-. Las dos desembocan en el ventrículo, pero no se mezclan porque las aurículas se contraen alternativamente. El corazón tiene tabiques internos que no permiten que la sangre pase de un lado a otro dentro del ventrículo. La sangre recibe oxígeno al pasar por los pulmones, si el animal está en tierra, o a través de la piel, si se encuentra en el agua.

En los reptiles inferiores, como la lagartija, aparece un solo ventrículo; en cambio en los superiores como el cocodrilo ya presentan el corazón con cuatro cavidades, igual que las aves y los mamíferos. Eso permite que la sangre arterial no se mezcle con la venosa, de manera que los tejidos se aseguren un buen suministro de oxígeno.

Los peces respiran por branquias. La sangre fluye desde el corazón a lo largo de la aorta ventral en la base de la garganta. A ambos lados del cuerpo, desde la aorta se elevan unos vasos hasta las branquias; allí se ramifican formando una malla de capilares, donde se produce el intercambio de gases. La sangre oxigenada en las branquias vuelve al resto del cuerpo por distintos vasos que terminan en la aorta dorsal, encargada de irrigar, por medio de sus ramas, todo el cuerpo.

Aves y mamíferos, animales de sangre caliente, tienen un aparato circulatorio similar. Consta de un corazón situado en el centro de la caja torácica, con una división clara en dos aurículas y dos ventrículos. Del ventrículo izquierdo sale la aorta, y del derecho la arteria pulmonar, que se divide en dos. En la aurícula derecha desembocan las venas cavas anteriores y posteriores, o superiores e inferiores, y en la izquierda, las pulmonares. El corazón de las aves late a un ritmo muy acelerado, debido a las necesidades de su metabolismo. La temperatura normal de estos animales es de 38ºC, y a veces superior. Los mamíferos tienen doble circuito sanguíneo, y una temperatura corporal de 37ºC.

Aguilucho

La nutrición

La nutrición es la función que proporciona al organismo los alimentos y el oxígeno necesarios para su existencia. Los alimentos deben ser ingeridos, digeridos y luego transportados a todos los órganos; el proceso finaliza con la eliminación de los residuos sobrantes o excreción. El aparato respiratorio provee el oxígeno y el circulatorio lo distribuye, junto con los nutrientes, a todas las células; la función de la digestión corresponde al aparato digestivo.

Según el tipo de alimento que requieran para su nutrición los animales pueden ser: carnívoros (se alimentan a base de carne), omnívoros (se alimentan de toda clase de sustancias orgánicas), o herbívoros (se alimentan de vegetales).

En todos los vertebrados, el tracto digestivo, de la boca al ano, consiste en un tubo o conducto continuo. Tres factores mecánicos intervienen en la nutrición: la masticación, la deglución y la contracción de los músculos. Los músculos, al contraerse, permiten el avance de las sustancias en forma de bolo alimenticio a través del tubo digestivo. Esta función, conocida como peristaltismo, es involuntaria y varía con el régimen alimenticio y con la forma en que el animal ingiere el alimento.

La intensidad de la digestión química y la acción de las enzimas específicas que intervienen en ella presentan variantes según la actividad orgánica de cada especie, y el tipo de alimento que consume. También la velocidad del metabolismo difiere en los distintos vertebrados. La conformación de la boca, el sistema dentario y las funciones del estómago y de los intestinos se relacionan con la dieta específica de la especie. Los mamíferos son los únicos animales en los cuales los dientes realizan la trituración y el desmenuzamiento de los alimentos, que son completados por el estómago; en ellos se da la máxima diferenciación dentaria y, además, las dimensiones y la estructura de los intestinos varían mucho según el tipo de alimentación. Las aves, que carecen de dientes, tienen un tubo digestivo altamente especializado, con esófago, buche y dos cavidades estomacales, proventrículo y molleja. Por su parte, los vertebrados poseen riñones, órganos que filtran el agua y las sales, desechando las sustancias no necesarias para el cuerpo.

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