Como animales que son, los insectos respiran. Es decir, toman oxígeno del aire o el agua y desprenden dióxido de carbono
Pero, ¿cómo lo hacen?
(Las plantas también respiran... pero eso es tema de otro artículo)
Los vertebrados poseen un aparato respiratorio constituido por unos órganos que se encargan de recoger el oxígeno del aire o del agua e introducirlo en la sangre.
En los vertebrados terrestres, esos órganos son los pulmones y extraen en oxígeno del aire.
En los vertebrados acuáticos, son las branquias, que son capaces de obtener el oxígeno disuelto en el agua.
Los insectos no tienen estos tipos de órganos especializados, ya que utilizan otro método para llevar el oxígeno a sus células: un sistema mediante el cual no introducen este gas en la sangre, sino que lo llevan directamente a los diferentes tejidos de su cuerpo.
Este sistema se llama...
El sistema traqueal
Está formado por una extensa red de finísimos tubos que recorren todo el cuerpo, llegando a todas las células. El sistema se llama así porque dichos tubos reciben el nombre de Tráqueas. (nombre que procede del latín: trachea significa tubo hueco, que se llena de aire).
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Estos espiráculos o poros respiratorios están protegidos en la mayoría de los insectos por unos minúsculos pelos, cuya función es impedir la entrada de partículas de polvo y microorganismos (algo similar a la función de los pelos en nuestra nariz).
Además, hay muy diversos tipos de estructuras especializadas en estas aperturas, según los grupos, como los anillos musculares que permiten abrir o cerrar la entrada de aire según las necesidades.
Las tráqueas se van ramificando en el interior del animal y se van haciendo más finas, de modo que se introducen por todos los tejidos. De esta manera, llegan a las cercanías de todas las células del insecto, de un modo similar a como lo hacen nuestros capilares sanguíneos.
Así, si pudiéramos extraer todo el sistema traqueal de un insecto, comprobaríamos que es una reproducción de todo el cuerpo del mismo.
¿Cómo se intercambian los gases?
Este sistema permite que el aire recorra todo el interior del organismo y llegue a las inmediaciones de todas las células.
Como se explica en el artículo "¿respiran nuestras células?", las células eucariotas realizan una serie de reacciones químicas de degradación de la glucosa para obtener energía.
La parte de este proceso que se lleva a cabo en las mitocondrias se denomina "respiración celular", ya que en esa serie de reacciones se consume oxígeno y se desprende dióxido de carbono.
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Por eso, las células necesitan oxígeno y también es preciso que el dióxido de carbono sea expulsado al exterior, ya que es un gas que resulta tóxico.
El aire que entra por el sistema traqueal se distribuye por todos los tejidos y a medida que va pasando por las cercanías de las células, va cediendo buena parte del oxígeno que contiene y "recogiendo" el dióxido de carbono.
Esto ocurre por un simple proceso físico, llamado difusión, que consiste en que como en el aire hay más oxígeno que en las células (ya que éstas lo están consumiendo), este gas pasa desde las tráqueas al interior de las células a través de los poros de las membranas celulares, hasta que las concentraciones en ambos lados se igualan.
Con el dióxido de carbono ocurre lo mismo, aunque en sentido inverso, ya que las células lo están produciendo en sus reacciones para obtener energía. Así, la concentración de este gas en el interior de las células es mucho mayor que en el aire, por lo que pasa hacia las tráqueas para igualar su concentración.
Resumiendo: los gases difunden desde la parte en que se encuentran en mayor cantidad hacia aquella en que son más escasos.
Este mecanismo es parecido al que tiene lugar si conecto dos vasos de agua mediante una membrana que permite el paso del líquido: si en uno de los vasos el nivel es más alto que en el otro, el agua pasará del primero al segundo hasta que el nivel de agua en ambos vasos sea el mismo.
¿Y en los insectos acuáticos?...
Los insectos acuáticos también respiran por tráqueas.
Hay muchos insectos que viven en el agua pero deben salir cada cierto tiempo a tomar aire. Pero hay grupos que viven permanentemente bajo el agua y no necesitan salir a la superficie para respirar.
Estas especies han desarrollado las llamadas "branquias traqueales", que son minúsculas estructuras de las propias tráqueas que están especializadas en tomar el oxígeno disuelto en el agua, de forma similar a como lo hacen las branquias de los peces, por ejemplo.
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