Introducción

En sentido estricto, la respiración es un proceso químico propio de todas las células del organismo, en el que se libera energía, se consume oxígeno (el cual ha de ser adquirido del exterior) y se produce dióxido de carbono (que hay que eliminar). Al comienzo de esta Unidad apuntábamos que en los animales sencillos, como las esponjas o las hidras, cada célula intercambia estos gases por simple difusión, bien directamente con el entorno, bien con células vecinas. Pero en los animales complejos la mayoría de las células se encuentran demasiado alejadas del medio externo como para que la difusión sea posible o resulte eficaz. Por ello han de delegar estas operaciones en un conjunto especializado de tejidos al que se da el nombre de aparato respiratorio, aunque quizá sería mejor llamarle sistema de intercambio de gases.

Tres son los requisitos fundamentales de un aparato respiratorio:

• Ha de presentar una superficie expuesta al (o en contacto con el) medio, lo suficientemente delgada como para que los gases puedan atravesarla por difusión.

• Además, dicha superficie debe mantenerse húmeda mediante secreciones mucosas, ya que los gases deben disolverse en el agua antes de difundir (evidentemente, el problema está resuelto en animales acuáticos).

• La difusión solo se mantiene si la concentración de gases entre uno y otro lado de la membrana respiratoria es diferente. El agua o el aire próximos a la superficie de intercambio gaseoso deben ser removidos mediante mecanismos de agitación, que retiren el oxígeno que se acumula en su lado interno (lo que lleva a cabo el propio movimiento del cuerpo en los animales pequeños y el aparato circulatorio en los mayores) y que renueven el oxígeno consumido –y el dióxido de carbono acumulado– en su cara exterior. Esto último ocurre gracias a los llamados sistemas de ventilación.

¿Dónde podemos encontrar una superficie respiratoria con las características citadas? Hay dos posibles respuestas a este interrogante:

1. La más inmediata es en la piel. Efectivamente, en ciertos animales el intercambio de gases se realiza únicamente (como en varios grupos de “gusanos”, así la lombriz de tierra) o en parte (por ejemplo, en las ranas) mediante respiración cutánea: el oxígeno atraviesa la piel y pasa directamente al líquido circulante, que lo transporta al resto del organismo. Más frecuente es, no obstante, que el proceso corra a cargo de una zona especializada derivada de la piel, no de la totalidad de ésta. Es lo que ocurre, como veremos, en los artrópodos, los moluscos o los equinodermos.

2. La alternativa a una superficie respiratoria derivada de la piel es una que provenga del epitelio que recubre el tubo digestivo, ya que éste puede entrar en contacto con el oxígeno del aire o del agua que ingiere el animal. Esta solución es la que han adoptado los cordados (que incluyen a las ascidias, al anfioxo y a los vertebrados) y los gusanos bellota; la porción de su canal digestivo de la que derivan las estructuras encargadas del intercambio de gases se denomina faringe.