Definición de Sistema Respiratorio

David Alercia
Licenciado en Biología

La función principal del sistema respiratorio es la de llevar el aire o el agua del medio al interior del cuerpo y ponerlo en contacto con la sangre. El contacto se produce en una capa de tejido delgada que siempre está húmeda y llena de vasos sanguíneos. Esta capa de tejido se llama superficie respiratoria y es allí donde se produce el intercambio gaseoso. La sangre tiene unas proteínas diseñadas para capturar oxígeno cuando están expuestas a aire o agua que contiene este gas. Cuando estas proteínas han capturado el oxígeno, se dice que la sangre se ha oxigenado.

Otra importante función de los sistemas respiratorios es la de expulsar fuera del cuerpo el dióxido de carbono, que es un desecho. Este gas hace el camino contrario al oxígeno. Llega a través del sistema circulatorio a la superficie respiratoria, y desde allí pasa a al aire o al agua. Esta es la función excretora del sistema respiratorio.

Una de las actividades fundamentales para la vida de todos los seres vivos es la respiración celular, que es la reacción química por la cual las células obtienen energía a partir de los hidratos de carbono de la dieta. Para que la respiración pueda ocurrir, se necesita oxígeno y la reacción genera dióxido de carbono como producto de desecho. El oxígeno debe ser tomado del medio, ya sea del aire o del que está disuelto en el agua, mientras que el dióxido de carbono se elimina al medio. Este proceso es conocido como intercambio gaseoso y en los animales, los sistemas de órganos encargados se conocen como sistemas respiratorios. La sangre oxigenada será distribuida por todo el cuerpo por el sistema circulatorio.

Tipos de sistemas respiratorios

La respiración en los animales se ha adaptado a diferentes modos de vida, e incluso a ambientes diversos. Así, hay sistemas respiratorios útiles para extraer oxígeno del agua y otros para respirar aire.

En la respiración cutánea, la superficie respiratoria es la propia piel del organismo. Este tipo de respiración se da en algunos animales invertebrados acuáticos y terrestres, como las esponjas, las medusas y las lombrices de tierra. Algunos vertebrados anfibios también poseen este tipo de respiración, aunque en los vertebrados, los principales órganos respiratorios son los pulmones.

La ventaja de este tipo de respiración es que no requiere órganos especializados, pero la desventaja es que solo es eficiente en animales pequeños y que la piel debe estar siempre húmeda para que funcione como superficie respiratoria. Si la piel se seca, el animal muere por asfixia. Esto sucede, por ejemplo, con las lombrices de tierra, que mueren al quedar expuestas al sol porque se les seca la piel y ya no pueden respirar.

La respiración cutánea es útil tanto en el aire como en el agua.

La respiración branquial es propia de animales acuáticos, como los peces, los pulpos y calamares y los renacuajos (las larvas de los anfibios). El intercambio de gases ocurre en unas estructuras con forma de lámina o pelos llamadas branquias, que están en contacto con el agua.

La ventaja de las branquias es que permite aprovechar el oxígeno disuelto en el agua, pero la desventaja es que son delicadas y se pueden dañar fácilmente. Solo funcionan en el agua, y cualquier animal con branquias es incapaz de respirar aire.

La respiración traqueal consiste en el intercambio de gases a través de unos tubos llamados tráqueas, que se comunican con el exterior por unos orificios llamados espiráculos. Es como una extensa tubería ramificada que lleva aire al interior del cuerpo.

Este tipo de respiración se da en los insectos y algunos arácnidos. En otros artrópodos terrestres, la respiración ocurre a través de pulmones en libro, que son como bolsas o sacos de aire abiertas al exterior. Dentro del saco, hay tabiques por donde circula la hemolinfa para que se oxigene. Los artrópodos acuáticos respiran a través de branquias.

La ventaja de la respiración traqueal es que permite llevar el aire directamente a las células, sin depender del sistema circulatorio, pero la desventaja es que limita el tamaño y la actividad de los animales. Un animal con tráqueas no puede ser demasiado grande, sino la red de tubos debería ser inmensa y ocuparía gran parte de su cuerpo.

La respiración pulmonar, que es los anfibios adultos, los reptiles, las aves y los mamíferos, consiste en el intercambio de gases a través de unos órganos llamados pulmones. El aire es conducido a los pulmones a través de un tubo llamado tráquea.

En los mamíferos hay dos pulmones. Las aves tienen unos sacos aéreos que les permiten almacenar aire y facilitar el flujo continuo del mismo a través de los pulmones.

A diferencia de los otros vertebrados, que cuando aspiran llenan los pulmones y cuando espiran, los vacían, las aves, cuando aspiran, llenan sus pulmones, pero, además, los sacos aéreos. Ese aire queda “guardado” en el saco. Cuando el ave espira, se vacían los pulmones, pero el aire que estaba almacenado en los sacos aéreos llena los pulmones de nuevo.

Así, el ave tiene siempre sus pulmones llenos de aire fresco (aire con oxígeno). Este flujo continuo de aire fresco en los pulmones les ayuda a mantener alta la oxigenación de la sangre para mantener una alta tasa metabólica (volar consume mucha más energía que nadar o caminar).

Además, las aves tienen el problema de que la cantidad de oxígeno en el aire disminuye con la altura, por lo que es necesario respirar más volumen de aire para obtener la misma cantidad de oxígeno a grandes alturas que a nivel del mar. Esto es lo que sucede con los alpinistas, cuyos pulmones no tienen adaptaciones para respirar en altura y tienen que entrenar mucho para mejorar su rendimiento físico en condiciones de baja oxigenación. Los sacos aéreos de las aves son una excelente adaptación para mejorar la eficacia de los pulmones.

Los peces son los únicos vertebrados acuáticos que pueden respirar en el agua. El resto respira por pulmones, y, por tanto, necesitan salir a la superficie para poder respirar aire. Si no logran salir del agua a respirar, se ahogan.

Por lo general, los pulmones están localizados en el centro del cuerpo: en el tórax. Por lo tanto, para que la sangre oxigenada llegue a todo el cuerpo se necesita un sistema circulatorio complejo.

Por: David Alercia. Licenciado en Biología por la Universidad Nacional de Córdoba, especializado en gestión ambiental, y trabaja en turismo científico.

Art. actualizado: Julio 2023; sobre el original de febrero, 2011.

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