La respiración traqueal en animales

Laura Morales Negrin · 1 julio, 2021
La respiración traqueal en animales es la que utilizan seres pequeños como los insectos para llevar a cabo el intercambio de gases (oxígeno y dióxido de carbono) que les permite vivir. Veamos en qué consiste y cómo funciona.

El acto de respirar es algo que compartimos todos los seres vivos, puesto que ese intercambio de gases entre el medio y el propio cuerpo permite la vida. Al hablar de respiración, se diferencian varios tipos, algunos muy alejados del mecanismo típico pulmonar. Por ejemplo, se puede mencionar la respiración traqueal en animales.

Este tipo de respiración no es muy conocido y, sin embargo, es de los más comunes en el reino animal, ya que es el que utilizan los insectos (entre otros invertebrados). Es propio de animales muy pequeños, pues tiene sus limitaciones. Veamos en qué consiste este sistema de respiración, así como las partes que lo componen.

¿Qué es la respiración traqueal en animales?

La respiración traqueal en animales se realiza a través de diversas aberturas que se encuentran en su cuerpo. Los que la practican no cuentan con un gran aparato respiratorio, como sí sucede cuando se da la respiración pulmonar, sino que la respiración puede llevarse a cabo a lo largo de su superficie. Esto aporta una gran ventaja, pues facilita muchísimo la llegada del oxígeno a todas las células del cuerpo.

Cuando se trata de invertebrados pequeños —o que están en un momento de poca actividad en el que la necesidad de oxígeno es menor—, este gas entrará en el organismo del animal a través de su piel por difusión. El mecanismo se considera un sistema pasivo.

Por el contrario, si el invertebrado es grande o requiere de más aire —por ejemplo, al volar—, el animal tendrá que ventilar de forma que el aire pase a su cuerpo por los espiráculos (poros) que se encuentran en su piel. Este sistema es activo, a diferencia del anterior.

Un insecto palo en posición de defensa.

Sistema respiratorio traqueal en animales

Para entender mejor el sistema respiratorio traqueal en animales, lo ideal es conocer los 3 elementos fundamentales que lo componen y su misión o funcionamiento. Vamos a ello.

Primero se encuentran los espiráculos —también conocidos como estigmas—, unos poros redondos que cuentan con más de un sistema de cierre y pueden estar distribuidos en el cuerpo de diferente forma. Por ellos entra el aire en el cuerpo.

El siguiente elemento es la tráquea, la cual consiste en un tubo hueco por el que pasa el aire. Toda la tráquea cuenta con un tejido que es permeable a los gases y puede presentar pequeñas cámaras en las que guardar oxígeno, algo realmente útil para el vuelo.

Por último, el aire viaja por la tráquea hasta su final, del cual surgen las traqueolas. Estas son ramificaciones finas que permiten transportar los gases hasta las células del cuerpo.

Intercambio gaseoso en la respiración traqueal

La respiración de los artrópodos con tráquea, entre los que se encuentran los insectos, es un mecanismo en muchos casos discontinuo. Esto implica que los poros por los que estos seres respiran están cerrados, por lo que solo el aire que se encuentra en el sistema traqueolar es el que se enfrentará al intercambio gaseoso.

Como es lógico, el aire limitado que hay dentro del animal irá disminuyendo a medida que aumenta el dióxido de carbono. Llegado cierto momento, los espiráculos empiezan a abrirse y cerrarse de manera continua, lo cual provoca la salida de CO2 de forma fluctuante. Luego se abrirán del todo, permitiendo la salida completa del dióxido de carbono y recuperando el oxígeno.

Limitaciones de la respiración traqueal

La principal limitación de la respiración traqueal viene dada por el tamaño del cuerpo del animal, pues debe ser pequeño. Esto es debido a que la falta de órganos grandes y potentes —como pueden ser los pulmones— no permite la absorción de grandes cantidades oxígeno.

En consecuencia, si los insectos u otros animales con respiración traqueal creciesen, no serían capaces de obtener todo el aire que necesitan para vivir y posiblemente morirían. La única forma de sobrevivir sería si habitasen en atmósferas en las que la cantidad de oxígeno fuese más alta.

Adaptaciones de la respiración traqueal en insectos acuáticos

En insectos de tierra la respiración traqueal es bastante sencilla. Pero, ¿qué sucede con los seres acuáticos que utilizan este mecanismo? Ellos no pueden dejar que sus espiráculos se abran bajo el agua, pues el líquido entraría en su cuerpo y en muchos casos morirían.

La respuesta está en los estudios de expertos, que señalan las diferentes estructuras que les permiten a algunos invertebrados acuáticos intercambiar gases con el medio. Estas son las principales.

Espiráculos funcionales

Están presentes en el cuerpo de las larvas de mosquito, por ejemplo. Son unos poros que se pueden abrir o cerrar, según la necesidad. En este ejemplo en concreto, lo que hacen las larvas es sacar a la superficie la parte final de su abdomen, abren los poros de esa zona, obtienen el oxígeno y vuelven a sumergirse.

Branquias traqueales

Guardan similitud en su funcionamiento respecto a las branquias de los peces. Por las branquias traqueales entra agua, pero solo el oxígeno que contiene es lo que sigue su camino hacia el sistema traqueolar y de ahí a las células. A nivel físico, dichas branquias suelen ubicarse en la parte posterior del abdomen del animal.

Branquia de burbuja

Dentro de la respiración traqueal en insectos acuáticos, encontramos también la branquia de burbuja. En esta posibilidad se pueden diferenciar 2 tipos:

  • Incompresible o plastrón: el animal sale a la superficie y obtiene una burbuja de aire que actuará como tráquea, permitiéndole coger oxígeno del agua gracias a la misma. Dicha burbuja puede ser ilimitada, ya que permanece constantemente con el mismo tamaño.
  • Compresible: en este caso, la burbuja que coge el animal en la superficie irá disminuyendo de tamaño si este baja a mucha profundidad o nada mucho, lo que le supondrá subir a la superficie de nuevo para obtener una nueva burbuja.

En la variante incompresible, el animal posee millones de pelos hidrófobos en una zona muy determinada y pequeña de su cuerpo, en la que quedará esa burbuja encerrada. No sucede lo mismo con la branquia burbuja compresible.

Ejemplos de respiración traqueal en animales

Algunos de los animales que emplean la respiración traqueal para sobrevivir son:

  • Arácnidos: las garrapatas, escorpiones, arañas o ácaros son ejemplos de ellos. Pueden poseer tráqueas y filotráqueas.
  • Insectos: estos animales invertebrados tan comunes, como hormigas, escarabajos, abejas o avispas, que poseen 6 patas y que pueden vivir tanto en ecosistemas terrestres como acuáticos emplean también la respiración traqueal.
  • Miriápodos: similares a los insectos pero con muchas más patas. Son ejemplos los sínfilos, paurópodos, los milpiés o ciempiés.
  • Onicóforos: conocidos como gusanos aterciopelados, cuentan con numerosos pares de patas, además de garras, y tienen forma alargada.
Una tarántula de color azul marronáceo.

Como habrás podido comprobar, la respiración traqueal es la prueba evolutiva de que hasta los seres vivos más “aparentemente simples” portan sistemas muy intrincados. Gracias a ella, muchos invertebrados son capaces de transportar oxígeno a sus células y sobrevivir.

  • Sverdrup-Thygeson, A. (2020). Terra insecta. Ediciones Culturales Paidos S. A. De C. V.
  • Tracheal Breathing. Recogido el 28 de junio en https://www.biology-pages.info/T/Tracheal_Breathing.html#:~:text=Insects%2C%20and%20some%20other%20invertebrates,through%20small%20holes%20called%20spiracles.&text=hairs%20that%20filter%20out%20dust%20as%20the%20air%20enters%20the%20spiracles.
  • Animal respiration: tracheal system. Recogido el 28 de junio en https://www.animalfunfacts.net/knowledge/senses-and-abilities/336-animal-respiration-tracheal-system.html
  • Respiración en insectos. Recogido el 28 de junio en https://www.researchgate.net/publication/301547273_Respiracion_en_insectos
  • La respiración de los artrópodos con tráquea. Recogido el 28 de junio en http://helminto.inta.gob.ar/Alumnos/respiracion%20en%20artropodos.pdf