Transcript 16, respiración y circulación en peces


Tipos de respiración:
 Respiración branquial
 Respiración tegumentaria
 Respiración pulmonar (dipnoideos)
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Órganos respiratorios:




Branquias
Pulmones*
Laberintos
Respiración intestinal
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


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Sistema circulatorio cerrado
Tienen sangre (Hb)
Uno o más corazones
La respiración y circulación están controladas
por el SNC
La regulación de los mecanismos es nerviosa
y hormonal
Respiración Tegumentaria en Peces

Según la intensidad de respiración cutánea se
separan tres grupos ecológicos de animales
acuáticos:
1. Adaptados a déficit permanente de OD, respiración
cutánea 17-22%
2. Acipenseridae (esturiones) a pesar de los escudetes
tegumentarios alcanzan 12% de respiración
cutánea
3. Peces de aguas bien oxigenadas, respiración
cutánea 3-9%
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
Principal mecanismo de respiración en peces

Este mecanismo se pierde en el aire

Aún en peces con respiración aerea hay branquias
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El desarrollo, área y eficiencia branquial están en
función de la actividad y fisiología respiratoria del
pez
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
Respiratoria
Excretoria
Osmorregulación
Branquias de un túnido
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
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Cámara branquial
Opérculos o aberturas branquiales
Ventilación facilitada por la bomba bucalopercular
Ventilación forzada (ram)
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Adaptaciones para la respiración
aérea en Chanidae, Channa
Tomado de: http://www.iim.csic.es/pesquerias/Pesca/FAO/Pesca%20Fluvial/T0537S06.htm
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Adaptaciones para la respiración
aérea en Anabantidae, Ctenopoma
Tomado de: http://www.iim.csic.es/pesquerias/Pesca/FAO/Pesca%20Fluvial/T0537S06.htm
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Diagrama del laberinto que se encuentra en los peces con respiración aérea
conocidos como laberíntidos a los que pertenecen los beta.
Adaptaciones para la respiración
aérea en Clarridae, Clarias
Tomado de: http://www.iim.csic.es/pesquerias/Pesca/FAO/Pesca%20Fluvial/T0537S06.htm
Adaptaciones para la respiración aérea en
Heteropneustidae, Heteropneustes
Tomado de: http://www.iim.csic.es/pesquerias/Pesca/FAO/Pesca%20Fluvial/T0537S06.htm
Configuraciones Branquiales en Peces
La estructura de las branquias en los peces varía de acuerdo a su posición en la escala
evolutiva. En peces pueden estar en bolsas y presentar aberturas branquiales; ser
septados y presentar aberturas branquiales; o presentar una cámara branquial.
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Bolas branquiales (GP) y aorta
media ventral (MVA)
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
Bomba bucal-opercular:
 Presente en todos los peces
 Puede eliminarse durante nado rápido

Ventilación ram
 Presente en especies migratorias o de nado rápido
 También presente en condrictios
 Puede aprovechar la alimentación
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Serie de movimientos
que
crean
la
corriente
ventilatoria
en
peces a través de la
bomba
bucalopercular
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
La respiración y circulación se complementan
para hacer el mecanismo más eficiente

Se deben intercambiar los gases respiratorios
en las branquias

El mecanismo de intercambio es un
mecanismo de contracorriente muy eficiente
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Flujo sanguíneo en peces
que favorece el
intercambio gaseoso
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Corazón de un pez
óseo
Corazón de un
elasmobranquio
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Obsérvese la diferencia
en el pericardio
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El corazón de los peces
pulmonados
Corazón de Protopterus al
que le removieron el
pericardio. B= bulbo, A=
atrio, V=ventrícula, P=
pericardio. Nótese que tiene
cuatro cámaras
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
Latidos del corazón
en elasmobranquios

Debido al pericardio
duro la contracción
del corazón es
ligeramente distinta
También presentan
un canal pericárdico
que puede
incrementar el
volumen cardíaco

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(Farrell, 1991)

Su función es ayudar a retornar la sangre al corazón
(sangre venosa)

Funcionan con la ayuda de los movimientos del
nado o tienen latidos propios

Con frecuencia se encuentran cerca de las aletas,
cola o zonas de inflexión por movimiento

En peces de nado ondulatorio o peces que son
parásitos (lampreas y mixinos)
Corazones
Accesorios

Se localizan especialmente
en cola o en la base de las
aletas pectorales.

Se localizan cercanos a
senos donde se colecta la
sangre venosa que debe ser
retornada al corazón.
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

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

Un único circuito
Casi toda la sangre debe pasar por las
branquias o por el órgano de intercambio
gaseosos
Tienen venas y arterias
Condrictios tienen circulación coronaria
Tienen sistema linfático
Pueden tener corazones accesorio
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Leucocitos

Eritrocitos

Presentan diferentes Hb dependiendo del
hábitat, pueden también variar de acuerdo a la
edad y estado fisiológico

En algunos hay glicoproteínas anti-coagulatnes

Presentan proteínas anti-shock
Eritrocitos humanos
Eritrocitos de peces
El principal mecanismo
de intercambio es la
difusión
 Algunas veces se
requiere de otros
mecanismos de
entrega
 La Hb se afecta con el
pH y otras sustancias,
se “envenena”


La disminución en el pH de la sangre causa una
disociación entre la molécula de Hb y el oxígeno,
lo que ocasiona que éste se libere

Este mecanismo se utiliza para liberar el oxígeno a
los tejidos
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El pH puede disminuir debido a:
 Dióxido de carbono
 Ácido láctico
 Concentración de iones hidronio
Efecto de Bohr

Ayuda a liberar O2 a los tejidos

En caso de ejercicio o contracción muscular
extremos se producirá lactato disminuyendo
el pH y menor fijación de O2 en las branquias,
lo que puede causar la muerte de peces
hiperactivos

Para contrarrestar este problema muchos
peces activos tienen Hbs que son insensibles
a pH ácidos. Estas Hb no presentan el efecto
de Bohr

Efecto que tiene el CO2 sobre la fijación de
oxígeno a la Hb, no está relacionado con el pH

CO2 limita la saturación de la Hb con oxígeno

CO2 se fijará a un extremo amino de la Hb
limitando su capacidad de fijación al oxígeno

El efecto Root determina la capacidad de
carga de O2 de la Hb y no su afinidad para
fijarse al O2

Ciertos tejidos como los ojos y el cerebro
pueden necesitar más oxígeno que el resto de
los tejidos del cuerpo

La vejiga gaseosa debe ser llenada con gas
que produzca el pez
Para la oxigenación de los ojos cuando se tiene una
pseudobranquia opercular
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En la pseudobranquia la sangre es titrada para causar los efectos
de Bohr y Root en la sangre

La retina libera concentraciones muy bajas de ácido lo suficiente
para liberar el oxígeno de la Hb
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En la retina se encuentra una rete mirable coroidea que causa
concentración de oxígeno muy alta y presión parcial de oxigeno
también que causa la oxigenación constantemente alta necesaria
para el ojo
Sistema de rete mirable coroidea en peces que necesitan buena visión

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Característica de peces verdaderos
Órgano único y especializado
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Funciones:
 Flotabilidad (principal)
 Accesorio para la respiración (similar a un pulmón)
 Producción y percepción de sonido (comunicación)
Principalmente en peces mesopelágicos (primeros 200m)
y en peces bentopelágicos (cerca del fondo hasta 2000
m)
 Ausente en condrictios

◦ Fisotomos: conexión directa entre
vejiga y
esófago a través de un conducto neumático
(peces más primitivos)
◦ Fisoclistos: no existe conexión entre el tracto
digestivo y la vejiga
 Normalmente en posición dorsal justo debajo
de los riñones
 Presenta dos regiones una secretora y una
reabsorbente
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La sangre pasa por el área de llenado pero
no por la de reabsorción
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Se emplea el mismo mecanismo de
liberación de oxígeno que en los otros
tejidos
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El gas se transfiere a través de la glándula
de gas. Las células de esta glándula
producen activamente CO2 y ácido láctico
para bajar el pH de la sangre
Adicionalmente al efecto de Bohr y efecto de Root, el lactato tiene un
efecto “salinizante” que contribuye al llenado de la vejiga y a evitar que
esta se vacíe
Una vez la vejiga está llena el sistema de
intercambiadores de corriente evita que el gas se
pierda a través del sistema circulatorio del
animal.

Fisóstomos: abren válvula neumática y liberan el
gas por el tracto digestivo

Fisoclistos: reabsorben el gas en la glándula oval
(grupo de capilares en la pared dorsal de la vejiga,
aislada del lumen por un esfínter). Al abrirse el
esfínter los capilares entran en contacto con el
gas que se difunde a la sangre y de allí al torrente
sanguíneo para excretarse por las branquias