Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia Escuela de Biología Departamento de Zoología, Genética y Vida Silvestre Laboratorio de Fisioanatomía Comparada I Auxiliar: Andrea Paz I. Introducción Los ambientes terrestres favorecieron la selección de organismos con estructuras de intercambio gaseoso externo denominadas pulmones. En las líneas filogenéticas de vertebrados con altas tasas metabólicas se puede observar que los pulmones van incrementando su superficie interna, desde los anfibios, cuyos pulmones son sacos sin ninguna o poca tabicación, por lo que complementan este intercambio con el intercambio gaseoso cutáneo, hasta las aves y mamíferos con alvéolos muy pequeños y que constituyen una superficie muy grande de intercambio. Los pulmones de las aves muestran una modalidad de intercambio gaseoso que permite maximizar el volumen de gases que se intercambian, esto sobre todo a que el flujo de aire es unidireccional y no queda un volumen de aire residual durante la ventilación. Cada ciclo consta de dos inhalaciones y dos expiraciones. Una comparación que muestra su mayor eficacia es el hecho de que los peces gastan un 20% de energía en respirar mientras que aves y mamíferos solo el 2 %, aunque aquí hay que considerar que el agua es más pesada y contiene mucho menos oxígeno por volumen comparada con el aire. En las aves se tiene como unidades funcionales de intercambio gaseoso estructuras denominadas “parabronquios”, además no presentan lóbulos y son más pequeños que en los mamíferos con el mismo tamaño. Durante la ventilación el aire penetra hacia los sacos aéreos posteriores pasa por los pulmones donde intercambia gases y acaba en los sacos aéreos anteriores, que almacenan aire y de donde finalmente es exhalado, por completo. Es la disposición de los sacos aéreos, en relación a los pulmones, lo que permite un flujo unidireccional del aire a través de los parabronquios y lo que finalmente permite su mayor eficiencia ya que esto produce que el epitelio respiratorio (de los parabronquios) este en contacto constante con aire durante todo el ciclo de ventilación, permitiendo un mayor aprovechamiento del oxígeno y eliminación de anhídrido carbónico. II. Objetivos: Observar los sacos aéreos tanto en aves grandes (gallo, pato) como pequeñas (paloma). Comprender la estructura de los sacos aéreos en aves. Comprender el funcionamiento del sistema de ventilación en aves. Realizar la técnica de ventilación artificial en un ave a través de la tráquea. III. Materiales: Material biológico: Aves de distinto tamaño (gallo, gallina, pato, paloma, entre otros) Material para eutanasia: Bolsas plásticas grandes Cáñamo, pita o tela Éter o cloroformo IV. Material para disección y otros: Agujas de disección Pinzas de disección Tijeras de disección Bandejas de disección Bisturí Guantes de látex Pajillas delgadas Bolsas para descarte Procedimiento: Aplicarles eutanasia a los organismos a utilizar. Asegurarse que están completamente muertos, se procede de la siguiente forma: A. Técnica de ventilación artificial: 1. Se realiza un corte en la garganta con el fin de cortar la tráquea e introducir una pajilla en ella. 2. Soplar en la pajilla colocada en la tráquea del ave, ¿Qué ruta sigue el aire inspirado? 3. Observar cómo se inflan sacos aéreos y pulmones. Explicar que sucede. 4. Esquematizar la posición de sacos y forma 5. Proceder de igual manera con el siguiente animal. B. Sacos aéreos y pulmones: 1. Luego se realiza un corte inicial con bisturí en la porción abdominal, cerca del muslo, debe tenerse cuidado de no romper los sacos aéreos. 2. Se corta la epidermis hasta llegar a los músculos abdominales. 3. Se hace una pequeña incisión en el músculo, después se introducen las tijeras en la incisión y se abren, a manera de desgarrar el músculo y no romper los sacos que se encuentran localizados inmediatamente debajo de estos. 4. Localizar el saco aéreo, que tiene el aspecto de una membrana transparente, resistente y elástica se continúa cortando para poder localizar otros sacos asociados a las vísceras. 5. Luego se procede a disectar al ave para encontrar el pulmón bilobulado, este se encuentra pegado en la parte interna al dorso del ave. 6. Esquematizar la posición de los pulmones y su relación con respecto a los sacos aéreos. Informe de laboratorio: La discusión del informe de laboratorio debe contener como mínimo los siguientes puntos: Discutir sobre la anatomía de los pulmones y sacos aéreos en las aves. Comparar las posiciones de los sacos aéreos y pulmones en las diferentes aves disectadas. Discutir sobre la posición de estas estructuras en las aves; ¿Por qué se localizan en ese lugar estas estructuras, cuál es el motivo de que se encuentren de esa forma en el animal, cuál es el beneficio de esta posición? Discutir sobre la eficiencia de la forma en la que respiran las aves y qué beneficios les trae ese tipo de ventilación unidireccional. Ampliar sobre las diferentes adaptaciones en la respiración de las aves. Discutir sobre otros puntos importantes que puedan encontrar en la bibliografía. Esquemas: De las diferentes aves disectadas en el laboratorio deberá esquematizar lo siguiente: Sacos aéreos (posición y forma). Pulmones (posición y forma). V. Bibliografía Angulo, E. (2008). Fisiopatología del tracto respiratorio de las aves. Vibrac Al Día, (13), 1-8. Delannoy, C. (s.f). Ornitología General. Recinto Universitario de Mayagüez: Puerto Rico. Recuperado el 19 de febrero del 2015 en http://www.uprm.edu/biology/profs/delannoy/Sistresp.htm Gil, F. (2010). Anatomía específica de aves: Aspectos funcionales y clínicos. Facultad de Veterinaria: Universidad de Murcia Kardong, K. (2006). Vertebrados anatomía comparada, funciones y evolución. España. McGraw-Hill Companies. Linzey, D. (2012). Vertebrate Biology. (2da Ed.). Estados Unidos. Mattiello, R. (s.f). Anatomofisiología Aviar Práctica. Facultad de Ciencia Veterinarias-UBA: Argentina Recuperado el 19 de febrero del 2015 en http://dpd.fvet.uba.ar/cartelera/00010547.pdf VI. Anexos Figura 1 – Pulmones y sacos aéreos de las aves A. B. A. Pulmones vistos ventralmente. Tráquea (1), siringe (2), bronquio derecho (3), músculo esternotraqueal (4), pulmón izquierdo (5), pulmón derecho (6), cisura costal (7) B. Sistema respiratorio de las aves Figura 2 – pulmones lobulados en aves.