El Aparato Respiratorio

La Respiración Celular es el proceso mediante el cual los nutrientes se oxidan, en presencia de oxígeno, liberando, gradualmente, la energía que contiene. Todas las células respiran, autótrofas y heterótrofas. La mayor parte de estas reacciones químicas catabólicas ocurren en la mitocondria. Se desprende dióxido de carbono

Mitocondria y Retículo endoplasmático rugoso

La Respiración Externa consiste en el intercambio de gases entre el organismo y el medio a través de superficies respiratorias: se incorpora oxígeno para la respiración celular y se libera  el dióxido de carbono resultante de la respiración celular.
La entrada de oxígeno y salida de dióxido de carbono al interior de las células del animal se realiza por difusión simple, para ello las superficies respiratorias deben ser delgadas, cubiertas de una fina película de agua e irrigadas ampliamente (con  numerosos capilares sanguíneos).
Casi todos los animales han desarrollado aparatos respiratorios que se diferencian según capten oxígeno del aire o del agua:

• CUTÁNEA: a través de la piel, se realiza en animales que tienen mucha superficie corporal en relación al volumen (Esponjas, Cnidarios, Platelmintos). En animales terrestres como Lombrices y Anfibios la superficie corporal debe estar muy húmeda, lo cual se mantiene por aportes mucosos de células glandulares. Se complementa con respiración pulmonar o branquial.

Salamandra, con respiración cutánea y piel húmeda

•  BRANQUIAL: Están formadas por expansiones laminares, filiformes o arborescentes de la pared del cuerpo del animal. Pueden ser externas (más antiguas) en Moluscos, larvas de Insectos y Anfibios, demasiado llamativas, se lesionan fácilmente y dificultan el desplazamiento. O también pueden ser internas, protegidas por una cavidad, lo cual hace al animal más hidrodinámico; son propias de Moluscos Bivalvos y Peces. En éstos las branquias son internas y son estruacturas respiratoiras situadas en hendiduras o bolsas de la región faríngea.

Branquias externas en larva de Anfibio

Branquias internas en pez

•  TRÁQUEAS: Son unas invaginaciones tubulares del exoesqueleto de Insectos y algunos Artrópodos terrestres, cubiertas de quitina. Se ramifican por el cuerpo y, al hacerlo, van disminuyendo de calibre, de manera que, las más finas ya no tienen quitina, se encuentran en contacto con las mismas células y en ellas se realiza el intercambio gaseoso.  Se comunican con el exterior por Estigmas respiratorios, que son válvulas para controlar la difusión. Hay Insectos voladores que poseen sacos aéreos al final de las tráqueas, para ventilar el sistema traqueal.

• PULMONES: Son órganos internos muy vascularizados, en comunicación con la atmósfera exterior y pueden tener un mecanismo de ventilación (Pulmones de ventilación) o no (Pulmones de difusión). Éstos últimos son propios de animales pequeños, con pocas células. Por ejemplo Arañas (con pulmones en libro) y Caracoles terrestres.  Los Vertebrados poseen otro tipo de pulmón, un par, conectados al exterior mediante conductos respiratorios presentes en todos ellos: laringe, tráquea, bronquios y bronquiolos.  

 La entrada al conducto aéreo se hace por una abertura ventral media en la faringe, denominada glotis. Inmediatamente detrás el conducto se ensancha formando una cavidad, la laringe. Luego viene un tubo ventral medio, la tráquea, que se extiende hacia atrás y se divide en bronquiolos primarios (uno para cada pulmón). La eficacia de un pulmón depende de la superficie de la membrana interna destinada al intercambio gaseoso. Las Aves y los Mamíferos, con mayor actividad y mayores necesidades de oxígeno, multiplican considerablemente la superfice respiratoria, no tanto aumentando el tamaño del pulmón, como haciendo más complejas las subdivisiones internas.
En Anfibios los pulmones son tabicados, con pocas subdivisiones internas. En Reptiles se multiplican los tabiques internos  dando una estructura más compleja de consistencia esponjosa. Los Anfibios, a falta de costillas y músculos intercostales, llenan los pulmones tragando aire.
En Aves los pulmones son pequeños y compactos, sin embargo el aparato respiratorio tiene estructura y función complejas. Fuera de los pulmones se desarrollan unos cuatro pares de sacos aéreos que absorben poco oxígeno, pero desempeñan un importante papel en la respiración, que tiene lugar en el viaje de regreso del aire desde los sacos al exterior. Esta estructura es única. El intercambio gaseoso tiene lugar en el tejido esponjoso que redea los tubos, llamados parabronquios.
En los Mamíferos los pulmones son grandes y ocupan una zona considerable del tórax, pero su estructura es más sencilla que la de las Aves. Hay muchas subdivisiones en un enorme número de alvéolos pequeños, donde el aire llega mediante una serie ramificada de bronquios grandes y pequeños que en su parte terminal se llaman bronquiolos. Los alvéolos forman un racimo (como uvas). La respiración se logra por aspiración muy eficaz: cada pulmón ocupa una cavidad pleural aislada, cerrada hacia atrás por el desarrollo del diafragma, que se desplaza junto con las costillas.
Al aumentar la importancia de los pulmones surgió la laringe, rodeada por un conjunto de cartílagos y huesos. En Mamíferos se desarrollo´un pliegue cutáneo, la epiglotis, para cubrir el orificio de entrada. Ranas, Sapos, Lagartos y, sobre todo, Mamíferos son capaces de emitir sonidos, gracias al desarrollo de pliegues elásticos denominados cuerdas vocales. En Aves no existen, pero la voz proviene de un órgano llamado Siringe, que suele encontrarse a nivel de la subdivisión de la tráquea.

Desde los sacos aéreos el aire va saliendo poco a poco y al vibrar la siringe las Aves cantan.