Monografia Sistema Respiratorio EN AVES PDF

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aves...

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DEDICATORIA Queremos dedicarle este trabajo, a Dios que nos ha dado la vida y fortaleza para terminar este trabajo, a nuestros Padres por estar ahí cuando más los necesitábamos.

FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DE GRANJA Página 1

INDICE I.

INTRODUCCIÓN.........................................................................................................3

II. OBJETIVOS..................................................................................................................4 III.

MARCO TEÓRICO..................................................................................................4

3.1

DEFINICIÓN..........................................................................................................4

3.2

DIFERENCIAS ANATÓMICAS EN EL TRACTO RESPIRATORIO DE

LAS AVES..........................................................................................................................4 3.3

PROCESO DE RESPIRACIÓN DE LAS AVES.................................................5

3.3.1.

INHALACIÓN.................................................................................................6

3.3.2.

EXHALACIÓN................................................................................................6

3.4

ESTRUCTURA......................................................................................................6

3.4.1.

LARINGE........................................................................................................6

3.4.2.

TRÁQUEA.......................................................................................................7

3.4.3.

SIRINGE..........................................................................................................7

3.4.4.

PULMONES....................................................................................................8

3.4.5.

SACOS AÉREOS.............................................................................................9

3.5

CÓMO FLUYE EL AIRE A TRAVÉS DE LOS PULMONES........................10

3.6

CÓMO INFECTAN LOS DIFERENTES MICOPLASMAS A LAS AVES. . .10

3.7

SISTEMA DE DEFENSA DEL TRACTO RESPIRATORIO..........................11

3.8

FILTRACIÓN DE AIRE......................................................................................11

3.9

ESCALADOR MUCO-CILIAR..........................................................................11

3.10 INMUNODEPRESIÓN DEL TRACTO RESPIRATORIO SUSTITUTO.....12 IV. V. VI.

CONCLUSIONES....................................................................................................13 REFERNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................14 ANEXOS...................................................................................................................15

FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DE GRANJA

I.

INTRODUCCIÓN

El sistema respiratorio de las aves presenta características peculiares tanto en su estructura como en la forma en que se desempeña su respiración. El sistema respiratorio además, está involucrado en el mantenimiento del balance de los fluidos del cuerpo, la retención y eliminación de CO2, regulación de la temperatura corporal, destrucción de coágulos sanguíneos y producción de mensajeros químicos. El flujo unidireccional del aire que se mueve al interior de los pulmones de las aves tiene un alto contenido de oxígeno, mayor al que se puede encontrar en los pulmones de cualquier mamífero, incluido el ser humano. El flujo unidireccional evita que las aves respiren “aire viejo”, es decir, aire que estuvo recientemente en sus pulmones.

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“SISTEMA RESPIRATORIO EN AVES” II.

OBJETIVOS 

Identificar el sistema respiratorio de un ave

Plantear y explicar una hipótesis comprobable y explicarla mediante un razonamiento científico.  Entender el mecanismo de la respiración.  Conocer los distintos componentes que participan en la respiración aviar. MARCO TEÓRICO 

III.

AVES 3.1 DEFINICIÓN Las aves son animales vertebrados, de sangre caliente, que caminan, saltan o se mantienen solo sobre las extremidades posteriores,3 mientras que las extremidades anteriores están modificadas como alas que, al igual que muchas otras características anatómicas únicas que les permiten, en la mayoría de los casos, volar, pero no todas vuelan. Tienen el cuerpo recubierto

de plumas y,

las

aves

actuales,

un pico córneo sin dientes.

Para

reproducirse ponen huevos, que incuban hasta su eclosión. 3.2 DIFERENCIAS ANATÓMICAS EN EL TRACTO RESPIRATORIO DE LAS AVES El sistema respiratorio de las aves está compuesto por los pulmones, sacos aéreos, tráquea, bronquios, vasos sanguíneos y nervios. En comparación con los mamíferos, las aves carecen de órganos como el laberinto etmoidal y la cavidad torácica no se encuentra limitada por el diafragma. La siringe y los sacos aéreos tienen un papel muy importante en la ventilación y ésta se logra por una sola vía. Los pulmones son rígidos y se encuentran fijos a la pared torácica. El sistema respiratorio superior de las aves inicia en las narinas, las cuales están cubiertas. Cuando la cavidad bucal de las aves está cerrada, presenta una pequeña sección cruzada que permite la entrada a un laberinto lineal de mucosas diseñadas para calentar, humidificar y filtrar el aire que entra. Si a este nivel hay resistencia durante rangos de corriente alta, la cavidad nasal se abre para permitir el paso del aire directamente a la laringe, provocando FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DE GRANJA Página 4

con esto un enfriado y humidificado incompleto del aire. Pasa aire “sucio” directamente a la tráquea, incrementando la contaminación del sistema respiratorio con microorganismos y partículas extrañas. En aves que están en estado de reposo y con cavidad oral cerrada, la mayoría del material extraño inhalado (partículas menores a 4 micras de diámetro) es atrapado en el epitelio mucoso que cubre los pasajes nasales y el material pasa a la faringe por el sistema mucociliar, donde es deglutido y eliminado con las heces. Es importante prevenir la entrada de partículas extrañas grandes desde el pico y minimizar las condiciones de manejo que requieran de grandes corrientes de aire, dentro y fuera del sistema respiratorio, así como la agitación de los pollos por personal dentro de las casetas, que las aves respiren a través de las narinas y minimizar la respiración por la cavidad oral. Cuando se reduce la resistencia natural de los pasajes aéreos del sistema respiratorio de las aves por la presencia de los diferentes tipos de Mycoplasma, se pueden establecer con facilidad infecciones bacterianas secundarias 3.3 PROCESO DE RESPIRACIÓN DE LAS AVES El proceso de respiración en las aves requiere de dos ciclos (inhalación, exhalación, inhalación, exhalación) para poder desplazar el aire a través de todo el sistema respiratorio. Los mamíferos, por ejemplo, sólo necesitan de un ciclo de respiración. Las aves pueden respirar a través de la boca o las fosas nasales. El aire que entra por estas aberturas durante el proceso de inhalación pasa por la faringe y luego por la tráquea o tubo de viento. La tráquea generalmente tiene la misma longitud del cuello del ave, sin embargo, algunas aves como las grullas tienen un cuello excepcionalmente largo y su tráquea que se enrosca dentro de una extensión del esternón conocida como quilla. Esta condición les da a las aves la posibilidad de producir sonidos con alta resonancia.

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3.3.1. INHALACIÓN Durante la primera inhalación, el aire pasa por las fosas nasales o narinas ubicadas en la unión entre la parte alta del pico y la cabeza. El tejido carnoso que rodea las narinas es conocido como la cera en algunas aves. El aire en las aves, al igual que en los mamíferos, se mueve a través de las fosas nasales, al interior de la cavidad nasal y luego pasa a la laringe y la tráquea. Una vez en la tráquea, el aire pasa por la siringe (órgano responsable de la producción de sonidos en las aves) y su corriente es dividida en dos, ya que la tráquea de las aves tiene dos canales. El aire en el proceso de respiración de las aves, no va directamente a los pulmones, primero se dirige a los sacos de aire caudales, desde donde pasará a los pulmones y durante la segunda inhalación pasará a los sacos de aire craneales. Durante este proceso, todos los sacos de aire se expanden en la medida en la que entra el aire al cuerpo del ave. 3.3.2. EXHALACIÓN Durante la primera exhalación, el aire se mueve desde los sacos de aire posteriores hasta los bronquios (ventrobronquios y dorsobronquios) y posteriormente a los pulmones. Los bronquios se dividen en pequeñas ramificaciones capilares por los que fluye la sangre, es en estos capilares aéreos donde tiene lugar el intercambio de oxígeno por dióxido de carbono. En la segunda exhalación, el aire sale de los sacos de aire por la siringe y luego a la tráquea, la laringe y finalmente a la cavidad nasal y fuera de las narinas. Durante este proceso, el volumen de los sacos disminuye en la medida en la que el aire sale del cuerpo del ave. 3.4 ESTRUCTURA 3.4.1. LARINGE Es una estructura compleja formada por cartílago, hueso, ligamentos y músculos. Protege la entrada de la tráquea contra agentes extraños, sobre todo durante la deglución. La glotis se abre durante la inspiración y la espiración, y su tamaño puede incrementarse durante periodos de sed. FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DE GRANJA Página 6

La laringe se une a la tráquea y el epitelio de ambos contiene terminaciones aferentes muy sensibles. Estos receptores pueden ser muy activos en las casetas, cuando la concentración de amoniaco se eleva o por la retención de dióxido de carbono y acidosis. 3.4.2. TRÁQUEA Es 2.7 veces más grande que la de los mamíferos en relación con la masa corporal, y va de la laringe a la siringe. La gran tráquea tiene un lumen largo y requiere un gran movimiento en el volumen (de aire inspirado y espirado en cada respiración). Es el proveedor de aire fresco para el intercambio superficial de gases entre los pulmones y el aire de los sacos caudales durante la inspiración. Esto explica cómo un patógeno puede viajar a través del tórax y abdomen, y quedar próximo a la cabeza del hueso femoral. Generalmente hay un movimiento más largo del lumen y una frecuencia respiratoria más baja en las aves, comparada con los mamíferos. No se ha descrito tejido linfoide en la tráquea aviar, pero infecciones con Mycoplasma gallisepticum (Mg) han demostrado que la mucosa de la tráquea es altamente sensible. Presenta una extensa infiltración linfocitaria seguida de una linfoproliferación4. En

casetas

avícolas

con

ambientes

adversos

(polvo,

humedad,

amoniaco

y

microorganismos) que sobrepasen las vías respiratorias altas a nivel de tráquea, pueden generar tapones que incrementan la mortalidad por asfixia, sin causar una infección profunda9. 3.4.3. SIRINGE La siringe es la estructura responsable de la generación de sonidos. Está localizada en la unión de los bronquios que se elevan al final de la tráquea y se encuentra rodeada por el saco aéreo clavicular8. Está compuesta por anillos cartilaginosos, algunos incompletos y osificados, con membranas en sus paredes las cuales vibran en respuesta al paso del aire a través de ellos.

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La tensión de las membranas está controlada por la contracción de músculos (traqueolaterales), los cuales elevan la siringe y los músculos externo-traqueales que la jalan hacia abajo. Esta estructura es la responsable de la producción de los sonidos en el pollo, que incluyen la activación de los músculos, la presión positiva del saco aéreo clavicular que desplaza las membranas hacia el lumen y la contracción de los músculos abdominales que comprimen el aire de los sacos aéreos y que éste tienda a circular a través de la siringe hacia el pico, por lo que las aves sólo vocalizan en la espiración. Una característica significativa de la siringa de los pollos es que su área es reducida en la sección cruzada, comparada con la tráquea y con los bronquios primarios, esto puede limitar la ventilación total durante los estadios de movimiento y estrés. 3.4.4. PULMONES Los pulmones de las aves son diferentes a los de los mamíferos porque no tienen lobulaciones. Son únicos y son más pequeños que en los mamíferos con el mismo tamaño. Los pulmones se encuentran en la parte anterior de la cavidad celómica o toraco-abdominal y no son expandibles no están adheridos a la pleura parietal; los macrófagos pulmonares son muy escasos en las aves y no existen los neumocitos II En los pulmones se lleva a cabo el intercambio gaseoso de manera diferente a los mamíferos. En los mamíferos, el aire acaba en el alveolo. En las aves, el aire penetra en pulmones y sigue hasta los sacos aéreos en la inspiración, donde se almacena aire. Las aves tienen separadas la función de intercambio y entrada de aire, el intercambio gaseoso ocurre durante la exhalación. En las aves, es más frecuente que se produzcan aerosaculitis que neumonías porque es más fácil que proliferen las bacterias en ellos. Las aves poseen bronquios primarios, secundarios y terciarios o parabronquios. Los bronquios primeros tienen una porción extrapulmonar y otra intrapulmonar. Recorren cráneo-caudalmente todo el pulmón y acaban en el saco aéreo. Salen 4 bronquios secundarios que recorren el parénquima pulmonar. De los secundarios salen los parabronquios o bronquios terciarios, que son diferentes de mamíferos porque no acaban en FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DE GRANJA Página 8

el alveolo. Los parabronquios hacen un intercambio gaseoso, están delimitados por tejido conjuntivo. En la luz, hay unas células llamadas atrium que están separadas entre ellas por septos. En la porción más apical tienen músculo que abren o cierran la pared del atrium. El parabronquio carece de cilios y posee muchos capilares sanguíneos, es el equivalente al alveolo de mamífero porque aquí se realiza el intercambio gaseoso. 3.4.5. SACOS AÉREOS Son membranas delgadas, compuestas histológicamente por tres capas de tejido: endotelial, conjuntivo y mesotelial8, que llenan casi todo el espacio disponible en la cavidad y en la región subcutánea cervical, además de extenderse dentro de él lumen de muchos de los huesos. En general son 9 los sacos aéreos: 2 cervicales, 1 clavicular, 2 craneales-torácicos, 2 torácicos-caudales y 2 abdominales Los nueve sacos de aire de las aves se pueden describir de la siguiente manera: 

Un saco de aire interclavicular



Dos sacos de aire cervicales



Dos sacos de aire torácicos anteriores



Dos sacos de aire torácicos posteriores



Dos sacos de aire abdominales

La función de estos nueve sacos de puede dividir en sacos anteriores (interclavicular, cervicales y torácicos anteriores) y sacos posteriores (torácicos posteriores y abdominales). Todos los sacos tienen paredes muy delgadas con algunos vasos capilares, así que no juegan un papel importante en el proceso de intercambio gaseoso. Sin embargo, su deber es mantener ventilados los pulmones donde el intercambio gaseoso se efectúa.

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Son de paredes delgadas pobremente vascularizadas y funcionan por debajo para mover el aire a través de los pulmones. Su volumen es modificado por la contracción de los músculos de la respiración. Estos, además reducen el peso específico de las aves, favoreciendo el equilibrio durante el vuelo y la natación. En el macho reducen la temperatura testicular, lo que favorece la espermatogénesis8. Debido a que el único camino que se abre para que el aire fluya a través de los pulmones durante la inspiración, la composición del aire es diferente en los sacos aéreos. Los sacos aéreos son divididos en dos grupos: el grupo craneal y el grupo caudal. Estos se dividen a partir del final del bronquio caudal intra-pulmonar primario que es una conexión larga entre los bronquis latero-ventrales secundarios y el neo-pulmón del parabronquio. El grupo craneal de los sacos aéreos incluye al cervical y clavicular. El grupo caudal incluye a los sacos aéreos torácicos caudales y a los sacos abdominales. Los sacos aéreos son esenciales para la ventilación del pulmón, pero no participan en el intercambio de gases. 3.5 CÓMO FLUYE EL AIRE A TRAVÉS DE LOS PULMONES La respiración de las aves se activa por la contracción de los músculos de la pared corporal, en conjunto con la retracción elástica y a una posición intermedia de descanso (relajación) durante los picos de inspiración y espiración, que es responsable de los cambios en el volumen del sistema de los sacos aéreos de las aves. El camino que se abre para que el aire circule libremente en los pulmones es crítico para un intercambio de oxígeno y de dióxido de carbono en la sangre. 3.6 CÓMO INFECTAN LOS DIFERENTES MICOPLASMAS A LAS AVES Los micoplasmas se relacionan íntimamente con las paredes del hospedero (a falta de pared celular e información genética mínima). Una vez que entra en el sistema respiratorio se FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DE GRANJA Página 10

adhieren a los cilios y a las células epiteliales, donde producen diversos metabolitos y sustancias tóxicas (aniones de superóxido y peróxido de hidrógeno) que provocan daño oxidativo a los componentes de la célula y además producen diversos metabolitos y sustancias tóxicas que prolongan las lesiones por oxidación. Esto altera el funcionamiento normal de las células epiteliales de la mucosa del sistema respiratorio. Modifica la excreción y el efecto antimicrobiano del moco, disminuye la motilidad, además de reducir la longitud y el número de los cilios. Como consecuencia, los micoplasmas se desplazan hacia el pulmón y sacos aéreos provocando lesiones. Las bacterias localizadas en las vías respiratorias altas (A. paragallinarum y E. coli) siguen a los micoplasmas agravando los procesos patológicos. 3.7 SISTEMA DE DEFENSA DEL TRACTO RESPIRATORIO Cada parte del sistema respiratorio cuenta con mecanismos de defensa, para prevenir la invasión de microorganismos, que pueden provocar daño en el tracto respiratorio. 3.8 FILTRACIÓN DE AIRE En la cavidad nasal existe un sistema de filtración del aire. La primera línea de defensa contra las partículas menores de 4 micras, es un epitelio de revestimiento cubierto de moco. El moco es la barrera de más importancia en los pasajes nasales, que recubre las paredes y remueve las partículas extrañas hacia la línea ciliar de la faringe (10 mm/min), para ser tragadas. Se desconoce cómo impacta la exposición continua de altos niveles de polvo, muy frecuente en algunas casetas. 3.9 ESCALADOR MUCO-CILIAR La tráquea está cubierta de epitelio columnar ciliado, en bronquios primarios y en la raíz de los bronquios secundarios. La capa de moco es removida en dirección hacia el pico por el movimiento de los cilios. Estudios en humanos han comprobado que las condiciones extremas de frío (por debajo de los 12 °C) y condiciones de acidez del moco (pH por FISIOLOGIA DE LOS ANIMALES DE GRANJA Página 11

debajo de 6.5) detienen el movimiento ciliar. La cubierta de epitelio cuboidal de los parabronquios no presenta cilios, por lo que al inhalar partículas extrañas no puede moverlas al escalador mucociliar de los para-bronquios secundarios. 3.10

INMUNODEPRESIÓN

DEL

TRACTO