Respiración cutánea: características y ejemplos de animales
La respiración cutánea es una forma de respiración en la cual el intercambio gaseoso ocurre a través de la piel y no por medio de los pulmones o de las branquias. Este proceso se da principalmente en insectos, anfibios, peces, serpientes marinas, tortugas y algunos mamíferos (Jabde, 2005).
La piel de los animales que usan la respiración cutánea es bastante especial. Para permitir que haya un intercambio gaseoso, debe ser húmeda para que tanto el oxígeno como el dióxido de carbono puedan pasar libremente a través de ella.
Índice del artículo
- 1 Características
- 2 La respiración cutánea en las distintas clases de animales
- 3 Reptiles
- 4 Mamíferos
- 5 Insectos
- 6 Peces
- 7 Referencias
El proceso de respiración cutánea se realiza únicamente a través de la piel. Por esta razón, la mayoría de animales vertebrados que usan este tipo de respiración, la piel está altamente vascularizada con el fin de facilitar el proceso de intercambio gaseoso.
Este intercambio es altamente importante en los anfibios y las tortugas de caparazón blanda, los cuales usan glándulas mucosas para conservar la humedad de la piel (Marshall, 1980).
Algunos anfibios tienen muchos pliegues en su piel que les ayudan a aumentar la frecuencia respiratoria. Los sapos son conocidos por tomar agua y respirar a través de la piel. Tienen tres formas de respiración: cutánea, pulmonar y a través del revestimiento de la boca. Este último tipo de respiración es el más utilizado cuando se encuentran en estado de reposo.
La respiración cutánea es un tipo de respiración que no necesita de los pulmones para llevarse a cabo. Por esta razón, existen especies que carecen de pulmones y aun así pueden sobrevivir gracias al intercambio gaseoso realizado a través de la piel.
Existen especies que pueden ejercer tanto la respiración cutánea como la pulmonar, sin embargo, se calcula que en los anfibios la respiración cutánea se encarga de tomar el 90% del oxígeno necesario para vivir.
La piel de todas las especies de anfibios es el órgano más utilizado para llevar a cabo el proceso de respiración. Algunas especies dependen únicamente de la respiración cutánea para subsistir.
Es el caso de la salamandra apulmonada de la familia Plethodontidae. Esta familia de anfibios carece completamente de pulmones, sin embargo, conforma el grupo de especies de salamandras más numeroso del mundo. (Zahn, 2012)
Mientras los anfibios están completamente sumergidos en el agua, la respiración cutánea tiene lugar a través de su piel. Esta es una membrana porosa por medio de la cual el aire se extiende entre los vasos sanguíneos y todo aquello que les rodea.
Aunque la respiración cutánea es predominante en anfibios, únicamente ayuda a la supervivencia de los sapos durante las temporadas más frías.
La respiración cutánea requiere de constante humedad en la superficie de la piel. Cuando los sapos están por fuera del agua, las glándulas mucosas en la piel continúan humedeciéndola, lo cual permite que se dé un proceso de absorción del oxígeno del aire.
Existen algunos casos especiales en la respiración de los anfibios. Por ejemplo, los renacuajos, que respiran por medio de branquias, y los sapos del desierto, que tienden a tener la piel seca, por lo cual la respiración cutánea resulta inviable (Bosch, 2016).
Las escamas que cubren el cuerpo de los reptiles impide, en la mayoría de los casos, que se dé un proceso de respiración cutánea. Sin embargo, existe la posibilidad de realizar un intercambio gaseoso entre las escamas o áreas dónde la densidad de escamas es menor.
Durante los periodos de hibernación subacuática, algunas tortugas dependen de la respiración cutánea alrededor de la cloaca para subsistir.
De igual manera, existen especies de serpientes marinas que toman aproximadamente 30% del oxígeno que necesitan a través de la piel. Esto se vuelve fundamental cuando necesitan sumergirse bajo el agua.
Para las serpientes marinas es posible realizar este proceso al disminuir la intensidad con la que la sangre riega los pulmones y aumentar el riego sanguíneo en los vasos capilares de la piel. Por esta razón, la piel de las serpientes a veces puede dar una apariencia de color rosa. (Feder & Burggren, 1985)
Los mamíferos se conocen por ser especies endotérmicas o de “sangre caliente”. Generalmente tienen una demanda metabólica más alta que los animales vertebrados exotérmicos o denominados de “sangre fría”.
De igual forma, la piel de los mamíferos es más gruesa e impermeable que la de otras especies vertebradas, lo cual impide enormemente que la piel sea el órgano utilizado para realizar el proceso de intercambio gaseoso.
Sin embargo, la respiración cutánea en mamíferos existe, pero se da en un menor porcentaje. Un ejemplo son los murciélagos, los cuales toman oxígeno a través de las membranas altamente vascularizadas localizadas en sus alas. Los murciélagos pueden tomar alrededor de 12% del oxígeno que necesitan por medio de sus alas.
Los seres humanos están entre las especies de mamíferos que menos porcentaje de oxígeno toman del aire a través de la piel. Un ser humano puede tomar en promedio entre el 1% y el 2% de oxígeno del aire, con lo que no podría asegurar su subsistencia (Ernstene & Volk, 1932).
En los insectos, el intercambio gaseoso a través de la piel tiende a ser generoso, pero no representa la fuente principal de toma de oxígeno.
La mayoría de insectos toma oxígeno y despide dióxido de carbono a través de un tejido conocido como cutícula, el cual se encuentra localizado en la parte más externa de la epidermis de los invertebrados.
Existen algunas familias de insectos que no tienen un aparato respiratorio definido, por lo que dependen completamente de la respiración cutánea para transportar la hemolinfa (parecida a la sangre en los insectos) desde la superficie del cuerpo hasta los tejidos internos.
La mayoría de insectos terrestres utilizan un sistema de tráquea para realizar el intercambio gaseoso. Sin embargo, en los insectos acuáticos y endoparasitarios, la respiración cutánea es vital, ya que su sistema de tráquea no puede suministrar el oxígeno necesario por sí solo (Chapman, 1998).
La respiración cutánea tiene lugar en diferentes especies de peces marinos y de agua dulce. Para la respiración acuática, los peces requieren principalmente el uso de branquias.
Sin embargo, la respiración cutánea representa entre el 5% y el 40% de la toma total de oxígeno del agua, aunque todo esto depende de la especie y la temperatura del medio.
La respiración cutánea es más importante en las especies que toman el oxígeno del aire como los peces saltarines o peces de coral. En estas especies, la toma de oxígeno a través de la piel representa el 50% de la respiración total.
- Bosch, D. L. (7 de 2 de 2016). All you need is Biology. Obtenido de How To Breathe Without Lungs, Lissamphibian Style: allyouneedisbiology.wordpress.com.
- Chapman, R. F. (1998). Cutaneus Respiration. En R. F. Chapman, The Insects: Structure and Function (pág. 452). New York: Cambridge University Press.
- Ernstene, A. C., & Volk, M. C. (1932). The Effect of Venous Congestion on the Rate of Carbon Dioxide Elimination and Oxygen Absorption. The Journal of Clinical Investigation, 387-390.
- Feder, M. E., & Burggren, W. W. (1985). Cutaneous Gas Exchange In Vertebrates: Design, Patterns, Control And Implications. Biological Reviews, 1- 45.
- Jabde, P. V. (2005). Respriation. En P. V. Jabde, Text Book Of General Physiology (pág. 112). New Dehli: Discovery Publishing House.
- Marshall, P. T. (1980). Respriation, Gas Exchange and Transport. En P. T. Marshall, Physiology of Mammals and Other Vertebrates (págs. 88-89). New York: Cambridge University Press.
- Zahn, N. (24 de 8 de 2012). Obtenido de Salameandering Into Cutaneous Respiration: iheartungulates.com.