¿Sabías que en algunas especies el oxígeno es absorbido directamente en los tejidos?
Se que suena algo descabellado, ya que muy probablemente la mayoría tenga en la cabeza ese patrón en el que el oxígeno entra por la nariz, llega a los pulmones donde en los alveolos ocurre el intercambio de gases con la sangre, sin embargo, en algunas especies, como es el caso de los insectos, el proceso es totalmente diferente, ya que no involucra la acción del aparato circulatorio, y es denominado respiración traqueal.
Las especies que desarrollan este tipo de respiración están dotadas de tráqueas, las cuales se invaginan en el cuerpo, dando lugar a un sistema de tubos de paredes reforzadas por anillos compuestos por quitina. Las tráqueas son las que permiten el paso del aire al sistema de la especie.
Arácnidos y artrópodos, son algunos de los ejemplos de los animales que desarrollan una respiración de tipo traqueal.
Definición de respiración con tráqueas
Es un tipo de respiración, que podría ser definida como directa, ya que el aire es suministrado a las células, sin requerir de la sangre como fluido de transporte, como es el caso de la respiración en seres humanos.
El sistema respiratorio de insectos conduce el oxígeno directamente a las células, donde se retira el, producto de desecho (dióxido de carbono) para transportarlo al exterior. Está compuesto por una conexión de especies de tubos, los cuales se encargan de introducir gases respiratorios dentro del organismo y de realizar el intercambio de gases a nivel de las células. El aire entra por una serie de aberturas externas llamadas espiráculos que llevan a una red de tubos llamados tráqueas. Estas tráqueas se ramifican repetidamente hasta llegar a las traqueolas.
¿Cómo ocurre la respiración traqueal?
Siendo propia en insectos y otros artrópodos terrestres, este tipo de respiración ocurre gracias a que estos organismos presentan una serie de tubos, llamados tráqueas que se abren al exterior por unos orificios llamados estigmas. Estas son las estructuras más trascendentes en el proceso.
Las tráqueas, semejantes a un sistema de tuberías, se ramifican por todas las partes del cuerpo lo que establece conexiones importantes que permiten que el intercambio de los gases: oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2), se realice directamente en todas las células. El aire es bombeado por los estigmas anteriores, lo que infla el abdomen de la especie, una vez que los estigmas son cerrados, se observa como el abdomen se contrae y el dióxido de carbono liberado, sale al exterior a través de los estigmas posteriores.
El intercambio de gases en la respiración traqueal, se lleva a cabo siguiendo el mecanismo de un proceso físico llamado difusión, en el que producto de un gradiente de concentración de la corriente de aire ingresada, y la concentración en la que se encuentra el elemento en las células, se propicia la liberación de un gas indeseable para el organismo (CO2), y la absorción del vital oxígeno. Debido a que tenemos una mayor concentración en la entrada de aire, este gas pasa desde las tráqueas al interior de las células a través de los poros de las membranas celulares, hasta que las concentraciones en ambos lados se igualan, y en el punto del equilibrio el proceso se detiene.
Con el dióxido de carbono ocurre lo mismo, aunque en una forma inversa, ya que son las células las que lo generan como subproducto en sus reacciones para obtener energía. Así, la concentración de este gas en el interior de las células es mucho mayor que en el aire, por lo que pasa hacia las tráqueas para igualar su concentración.
Estructuras involucradas
El transporte del aire, tomado del entorno, es efectuado con éxito en organismos que efectúan una respiración traqueal, gracias a la acción conjunta de una serie de estructuras, entre las cuales cabe mencionar:
- Tráqueas: Son invaginaciones del tegumento, las cuales presentan un recubrimiento, o cutícula, el cual es sustituido durante el cambio de piel. EL tamaño de esta estructura es inferior a 0.8 milímetros. Las tráqueas se van ramificando en el interior del animal y se van haciendo más finas, de modo que se introducen por todos los tejidos. De esta manera, llegan a las cercanías de todas las células del insecto, de un modo similar a como lo hacen los capilares sanguíneos en el cuerpo humano.
- Estigmas o espiráculos: La abertura que conseguimos entre la tráquea en la superficie corporal se llama espiráculo o estigma, y estos se ubican, en las regiones denominadas: mesotórax, metatórax y abdomen. La oclusión de los espiráculos suele estar regulada por válvulas accionadas por músculos. Es una característica importante de los espiráculos, o poros respiratorios, el hecho de que usualmente estén protegidos en la mayoría de los insectos por unos minúsculos pelos, cuya función es análoga a la de un filtro que impide la entrada de partículas de polvo y microorganismos.
- Traqueolas: Son ramificaciones que penetran hasta en las células musculares, y es importante resaltar, que su pared presenta un grosor muy delgado, lo que no permite el libre intercambio de gases y de agua. Las traqueolas estén algo recubiertas de un líquido conocido como hemolinfa, el cual es el mismo que baña a los tejidos.
Importancia de la respiración
La respiración podría definirse como el acto de mayor importancia para el desarrollo de las funciones vitales, y esto se sustenta en el hecho innegable de que todos los procesos están relacionados a reacciones de oxidación y reducción, incluso en el interior de los organismos, el desarrollo de las reacciones requiere de oxígeno. Las acciones de división celular y regeneración, son llevadas a cabo, gracias a la presencia de este elemento. También se reconoce su importancia en procesos metabólicos, y en la liberación de toxinas.
Es tan importante su suministro, que las especies no pueden subsistir en su ausencia.