Branquias

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Branquias
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Concepto:Adaptación típica de la respiración de un medio acuático. En las cuales abundan los vasos sanguíneos donde se da el intercambio de gases, pueden ser desde prolongaciones sencillas de la superficie epitelial, como en algunos gusanos marinos, hasta las intricadas unidades repetitivas cubiertas por complejas estructuras protectoras que se observa en los peces óseos.

Branquias. Son inadecuadas para la vida en el aire, ya que una vez que han sido sacadas del agua, los filamentos branquiales se doblan y se pegan entre si. Un pez fuera del agua se asfixia rápidamente a pesar de la abundancia de oxígeno a su alrededor; además en el medio aéreo las branquias ofrecen una amplia superficie que favorecería la pérdida de agua.

Contenido

Posición

Branquias Internas

  • Son órganos formados por numerosos filamentos branquiales que se ubican por ejemplo en las ventanas de la laringe de los peces óseos (comúnmente se le llaman agallas). Presentan elevada vascularización, de allí su color rojizo. Las branquias internas están presentes también en el interior del manto de los pulpos y calamares.

Branquias externas

  • En aquellos vertebrados que presentan branquias externas, estas se presentan como filamentos ramificados muy vascularizados que emergen a cada lado del cuello del animal; en anfibios sin cola (sapos y ranas), sólo durante el estadio de renacuajo, en salamandras acuáticas en estadio adulto.

Respiración branquial

Las estructuras respiratorias son las branquias, en forma de repliegues tegumentarios o estructuras muy finas que están muy irrigadas y envueltas por agua. Pueden ser branquias externas, poco evolucionadas, o internas, más evolucionadas, ya que al encontrarse en el interior están más protegidas. Sin embargo, necesitan un mecanismo para producir movimiento en el agua que las baña. Las branquias aparecen en muchos animales de vida acuática, como anélidos, moluscos, crustáceos, peces y anfibios. Además se encuentran en crustáceos terrestres, como las cochinillas de humedad y las pulgas de playa.

Los peces sujetan y extienden las branquias mediante arcos branquiales. En tiburones y rayas aparecen cinco arcos (seis en los menos evolucionados) y cuatro arcos en los peces óseos. Una estructura ósea llamada opérculo, protege estos arcos branquiales. El agua circula desde la boca a las hendiduras branquiales, presionada por la lengua y creando una corriente que favorece el intercambio gaseoso entre la branquia y el agua.

Estructura de las branquias de los peces

Sistema respitario - Peces
Sistema respitario - Peces

Las branquias de los peces son estructuras laminares muy delgadas y vascularizadas, agrupadas en arcos óseos denominados arcos branquiales.

De cada arco branquial salen dos filas de filamentos branquiales y cada filamento lleva una serie de laminillas branquiales en donde tiene lugar el intercambio de gases.

En los peces el intercambio de gases se produce por un mecanismo denominado sistema de intercambio a contracorriente: la sangre, en las branquias, circula en sentido contrario al agua, lo que permite la máxima extracción de oxígeno por difusión.

Características generales

Las branquias son órganos externos, a diferencia de los pulmones o tráqueas de los animales de vida subaérea, porque los órganos en forma de cavidad compleja no son apropiados para el movimiento intensivo de un líquido como el agua, de densidad mucho mayor que la del aire, y por el rozamiento implicado. El intercambio eficaz de gases exige un contacto sin barreras entre las células epidérmicas de la branquia y el agua circundante, lo mismo por otra parte que en los pulmones, de forma que incluso en animales dotados de tegumentos reforzados, como la piel escamosa de los peces, las branquias están siempre al menos cubiertas de tejidos blandos y frágiles.

Anatómicamente las branquias se presentan en dos formas. La más común es la de apéndices ramificados de gran superficie relativa. Así se presentan, por ejemplo, en moluscos, anélidos y larvas acuáticas de salamandras y tritones, o larvas acuáticas de insectos. La otra forma es la que se observa en el conjunto heterogéneo de vertebrados acuáticos que se denomina peces.

En éstos las branquias son estructuras especializadas organizadas entre las hendiduras faríngeas, o hendiduras branquiales, orificios que comunican lateralmente el tubo digestivo con el exterior. El agua que entra por la boca sale por las hendiduras, oxigenando la sangre que circula por vasos que recorren los tabiques situados entre ellas, que son las branquias. En los tiburones se aprecian fácilmente las hendiduras branquiales laterales.

En las dos modalidades anatómicas las branquias pueden quedar más o menos protegidas dentro de una cavidad abierta por la que se hace circular el agua. Es el caso, por ejemplo, de los moluscos (cefalópodos, gasterópodos, bivalvos, etc.) donde la cavidad paleal que contiene a las branquias intercambia agua con el ambiente sólo a través de conductos llamados sifones. También es el caso de los peces óseos, donde las branquias quedan protegidas externamente por una extensión de la pared corporal llamada opérculo. El término agalla se refiere en estos peces a las branquias, pero el uso coloquial lo aplica a menudo a los opérculos. En los tiburones, por el contrario, las hendiduras branquiales son visibles externamente.

En los peces óseos el agua es bombeada activamente, con movimientos rítmicos, desde la cavidad bucofaríngea hacia la cavidad situada debajo del opérculo, atravesando para ello entre las branquias. De los tiburones se ha dicho, pero ahora sabemos que no es exacto, que se limitan a nadar con la boca abierta, de manera que el agua fluye constantemente a través de las branquias.

En los vertebrados e insectos con fases juveniles acuáticas, como los anfibios y las efémeras, las larvas están equipadas con branquias, aunque los adultos respiren por órganos aéreos. Las branquias están relacionadas con el aparato circulatorio que llega a ellos desde el cuerpo transportando CO2 y vuelve al cuerpo desde ellas cargado de O2. El intercambio gaseoso se llama hematosis.

Muchas personas podrían llegar a pensar que los peces respiran oxigeno de la molécula que compone el agua (H2O) pero esta deducción no es cierta. Los peces respiran el oxigeno disuelto en el agua. Como es bien sabido el agua es el "disolvente universal" ya que puede llegar a contener casi la mayoría de los compuestos que existen en la naturaleza. En el caso del agua del mar mas de 80 elementos están disueltos en ella. Por otra parte el nivel de disolución del oxigeno en el agua no es nunca igual, por una parte influyen en el la cantidad de elementos que estén disueltos en el agua.

El agua del mar contiene mucho menos oxigeno que el agua dulce debido a la gran cantidad de sales disueltas. La temperatura también afecta a la cantidad de oxigeno que puede albergar disuelto el agua, siendo menor la concentración de este cuanto mas alta sea la temperatura. Por último, el estado en el que se encuentre el agua, bien sea en reposo en agitación también afecta al nivel de oxigeno. Cuanto mayor es el movimiento de esta, mayor es el nivel de oxigeno que alberga.

Por lo tanto, no contiene el mismo nivel de oxigeno una charca de agua estancada expuesta al sol del verano, que un rio de montaña con numerosas cascadas, que el agua del mar del atlántico norte, que las marismas o las charcas intermareales. La cantidad de oxigeno es siempre distinta, y los peces tienen la capacidad de adaptarse a los distintos tipos de niveles de oxigeno en el agua mediante la especialización derivada de la selección natural.

Cada especie de pez se adapta a un sistema diferente en las condiciones de agua, condiciones que además tienen cambios en otros tipos de factores tales como el pH, la densidad, la alcalinidad, la temperatura etc.

Para ello, los peces junto a otros numerosos organismos marinos han desarrollado un mecanismo de respiración un tanto especial denominado Branquias.

Desde un punto de vista de definición podría decirse que las Branquias son unos apéndices epiteliales 1 con forma de hilo, laminares y arborescentes que están ricamente dotados de vasos capilares.

Las Branquias no tienen por que ser internas. Muchos organismos las tienen externas e incluso pueden sobresalir libremente del cuerpo, como sucede por ejemplo en los gusanos poliquetos y en los nudibranquios marinos. También pueden estar protegidas como en los moluscos gasterópodos y cefalópodos que están alojadas en la cavidad paleal (donde está el manto en los moluscos). En el caso de los peces se encuentran dentro de la cavidad denominada "cámara branquial".

Dentro del agua, las Branquias se muestran como un elemento tremendamente eficaz para la respiración aunque totalmente ineficaces fuera de ella ya que al carecer de sostén y debido a su exposición directa, sufrirían graves deshidrataciones.

Para el buen funcionamiento de las Branquias estas deben de estar en permanente contacto con el agua, esto es debido a que el nivel de oxigeno de la misma siempre es escaso por ello los seres vivos que las utilizan han ideado numerosos sistemas de movimiento del agua a través de ellas. Desde los moluscos que poseen una serie de filamentos vibrátiles que fomentan la circulación, pasando por los cefalópodos como la sepia o el calamar que realizan movimientos muy similares a la inspiración y a la expiración de los animales pulmonados, hasta los crustáceos que utilizan una especie de espátulas para empujar el agua a través de ellas.

En el caso de los peces se llega al máximo de la sofisticación ya que estas están en el interior del cuerpo estando muy altamente vascularizadas. En el caso de los peces cuyo hábitat es el mar abierto o son considerados como buenos nadadores. El mismo movimiento del animal favorece que el agua pase rápidamente a través de las Branquias.

En el caso de peces mas sedentarios se consigue mediante movimientos coordinados entre la boca y los opérculos. Además la sangre circula en sentido contrario a la circulación del agua, de esta forma se realiza un sistema de intercambio a contracorriente que aumenta de forma significativa la eficacia del sistema.

Al mismo tiempo que esto ocurre, el dióxido de carbono presente en el animal se atraviesa las membranas de las Branquias en dirección contraria y es devuelto al agua.

Fuentes