Captación y transporte del oxígeno

Una vez que los alimentos han llegado a las células, se hace im­prescindible un aporte de energía para que éstas puedan transformarlos en subs­tancia propia, energía que se requiere también y en considerables cantidades para la puesta en marcha de todas las funciones orgánicas.

En estado poten­cial, vamos a encon­trarla en los mismos principios inmediatos que han llegado a la célula: se trata de la energía que las plan­tas verdes han capta­do del Sol durante la fun­ción clorofílica. Pero para que pueda ser utilizada por las células y por lo tanto por el organismo, hay que liberarla primero y además en forma gradual para evitar que se desperdicie: así ocurriría si la libe­ración fuera brusca e instantánea, en cuyo caso se transformaría totalmente en calor y no en trabajo. Ambas cosas se consiguen durante la respiración celular, es decir, a través de la gradual degra­dación de parte de los principios inmediatos que han captado las células. Se habla de respiración aerobia cuando esta degradación se realiza con el concurso del oxígeno libre, y de respiración anaerobia cuando tiene lugar en ausencia de este gas.

Con excepción de unos pocos animales -los gusanos parásitos intestinales, entre ellos-, el proceso degradativo o catabólico que tiene lugar en sus células es de tipo aerobio, por lo que éstas precisan un suministro de oxígeno para poder llevar a cabo su función liberadora de energía.

En los protozoos y en los animales de organización simple o simplificada -esponjas, celentéreos, platelmintos, etcétera- no existe un sistema orgánico que se encargue de captar oxígeno.

Esta función se realiza a través de toda la superficie corporal. Y el transporte, en estos metazoos, tiene lugar por simple difusión en­tre sus tejidos o, mejor dicho, a través de los líquidos que bañan las células de los mismos. La captación por vía cutánea se realiza también en animales de organización compleja -lombrices de tie­rra, gasterópodos, anfibios-, que poseen un tegumento externo permeable al oxígeno y recubierto de una capa líquida en la que puede disolverse este gas atmosférico. Tan solo cuando los tegu­mentos son impermeables se hace necesaria la aparición de un sistema respiratorio diferenciado, de tipo localizado en unos casos o disperso en otros, y adaptado, según el medio de vida, a la captación del oxígeno atmosférico o del que se encuentra disuelto en el agua.

A esta última categoría y a la de los sistemas respiratorios de tipo localizado pertenece el branquial de algunos invertebrados y muchos vertebrados acuáticos. En unos casos, como ocurre en los poliquetos sedentarios, adopta el aspecto de tentáculos ramifi­cados, con frecuencia de vistoso color, situados en la zona cefálica del animal. En otros -moluscos, crustáceos superiores, peces-, las branquias no aparecen externamente y se hallan protegidas por repliegues de la pared corporal, dentro de una cámara branquial.

Como ya se ha dicho, dentro de los sistemas respiratorios adapta­dos a la captación del oxígeno atmosférico se pueden distinguir los localizados y los generalizados o dispersos. Corresponden al tipo localizado los pulmones de los vertebrados de respiración aérea, en los que la superficie destinada al intercambio gaseoso se ve aumentada mediante un creciente plegamiento o múltiples in­vaginaciones de su pared (alvéolos pulmonares de los vertebrados superiores); pertenecen también a él los simples sacos pulmonares de algunos gasterópodos y las filotráqueas de arañas y escorpio­nes, en las que la superficie respiratoria se incrementa al aparecer repliegues de forma foliácea.

El tipo generalizado está representado por las dendrotráqueas, típicas de los insectos y otros artrópodos terrestres. Consisten aquéllas en un sistema de tubos arborescentes que comunican con e! exterior mediante orificios de la pared corporal denominados estigmas. Los tubos más finos, de ínfimo diámetro, ponen en comunicación con el aire atmosférico a casi todas las células de los diferentes tejidos orgánicos.

En todos los metazoos dotados de sistema circulatorio, éste tomará a su cargo la conducción del oxígeno hasta las células. La sangre realiza esta misión gracias a los pigmentos respiratorios (hemoglobina en vertebrados, hemocianina en crustáceos y moluscos, etcétera), disueltos en el plasma san­guíneo o localizados en determinadas células circulantes (eritrocitos).

En los animales de res­piración dendrotraqueal, este papel es prácti­camente nulo, ya que su mismo sistema respi­ratorio pone a las células en contacto con el oxígeno. Por el contrario, en los restantes metazoos con sistema respiratorio localizado, o incluso en aquellos que pueden captar el oxí­geno por sus tegumentos y que tienen a la vez un sistema circulatorio diferenciado, éste co­rre con la misión de llevar el oxígeno a los tejidos; cabe, pues, esperar -y así ocurre efec­tivamente- que se dé en ellos una densa red vascular en íntimo contacto con las superficies a través de las cuales tiene lugar el intercambio gaseoso entre el organismo y el medio aéreo o acuático.