La respiración comprende:
• La ventilación
• El intercambio de gases con el fluido circulatorio → por difusión
• La respiración celular → en las mitoconcrias

Las estructuras respiratorias consisten en una superficie respiratoria que se pone en contacto, por un lado, con el medio externo y, por otro, con el medio interno. El intercambio de gases se realiza por difusión.
Los organismos unicelulares (Protozoos), las esponjas y los celentéreos (pólipos y medusas) no necesitan estructuras respiratorias especializadas: los gases se intercambian por simple difusión directa.

Al aumentar el tamaño y la complejidad, se desarrollaron estructuras respiratorias especializadas:
  - Piel
  - Branquias
  - Tráqueas
  - Pulmones

Estas estructuras tienen las sig. características:
• Superficies respiratorias grandes.
• Paredes delgadas y humedecidas (para facilitar la difusión).
• Hay una ventilación cte. para que el gradiente de difusión (que depende de la diferencia de concentración) sea máximo. Esta ventilación implica algún tipo de movimiento muscular.
• Un sistema de transporte de gases.

Al conquistar el medio terrestre, en una fave evolutiva temprana, los org. tomaban el O₂ del aire y expulsaban el CO₂ en el agua. Después, al perder las branquias, eliminaban el CO₂ por la piel.
La conquista definitiva del aire supuso la aparición de dos estructuras  respiratorias muy eficaces para incorporar el O₂ y liberar el CO₂: las tráqueas y los pulmones.

♣  PIEL Y CUTÍCULAS: RESPIRACIÓN CUTÁNEA

La tienen los animales de ambientes húmedos: anélidos terrestres; en algunos moluscos y anfibios ayuda a la respiración pulmonar;.en ciertos artrópodosy larvas acuáticas.

Características de estos animales:

- Piel fina y permeable a los gases, muy vascularizada, humedecida por una secreción mucosa.
- Relación superficie corporal / volumen muy grande.
- Actividad metabólica baja.

La relación S/V es mayor en los animales pequeños que en los grandes, ya que el V varía con el cubo y la S con el cuadrado de sus dimensiones linales.

♣  BRANQUIAS (medio acuático)

Las branquias son evaginaciones del tegumento muy vascularizadas que aumentan la superf. respiratoria. En los peces, la superf. de las branquias puede ser mayor que el resto de la superf. corporal.

Comparativa del O₂ en el agua y en el aire: En el agua, el contenido de O₂ (1 cm³/100 cm³ de agua) es 20 veces inf. a la del aire (21 cm³/100 cm³ de aire), y, además, se difunde más rápido (300.000 veces) en el aire. Sin embargo, el CO₂ se expulsa mejor en el agua.

Tipos de branquias:

• Externas → sin protección y sin ventilación (→ el animal ha de estar en continuo mov.).
En algunos moluscos (ajolote; moluscos nudibranquios: Nudibranchia flabellina, Nudi escalador, larvas acuáticas, algunos anfibios, algunos anélidos marinos,...
Desventajas:
- Se dañan o pueden ser devotadas fácilm.
- Suponen un rozamiento adicional.

• Internas → están en una cavidad protectora → sist. de ventilación.
   Variaciones:

- Moluscos bivalvos → mueven los cilios de sus branquias → el agua circula por el int. de la cavidad paleal (así tb. filtran las part. alimenticias).

- Moluscos cefalópodos → sifones → hacer circular el agua por la cavidad paleal en un solo sentido.

- Crustáceos → mueven un apéndice para provocar una corriente continua de agua.

- Peces cartilaginosos (tiburones) → el agua entra por los espiráculos y sale por 5 pares de hendiduras branquiales. El agua se impulsa por el avance del pez.

- Peces óseos Tienen 4 pares de branquias formadas por unas laminillas muy vascularizadas que se insertan en los arcos branquiales a través de dos filas de filamentos branquiales, y que se proyectan hacia una cavidad cerrada por una placa ósea móvil → opérculo. Para aumentar la eficacia del intercambio de gases, el flujo sanguíneo circula a contracorriente del agua → sistema de intercambio a contracorriente.

♣  TRÁQUEAS (insectos y otros artrópodos terrestres)

Los tubos traqueales son invaginaciones del tegumento que se ramifican hasta las traqueolas, llenas de líquido traqueolar, donde se produce el intercambio de gases (por difusión) con las células. El aire entra por los estigmas o espiráculos, produciéndose la ventilación por contraccione musculares.
No es nec. un sist. de transporte de gases.
La respiración traqueal está limitada por el tamaño corporal: la difusión no se produciría si los tubos son muy largos. Además, el sist. traqueal ocupa la mitad del V corporal.

Pulmones en libro (→ arañas y escorpiones)
Complementa, a veces, a la respiración traqueal.
Consisten en una cámara que se abre al ext. por un orificio. En el int. hay una membrana muy replegada dispuesta paralelamente (de ahí el nombre).
Los pliegues dividen la cámara en dos lados: el ext. en contacto con el aire, y el int. en contacto con el líquido circulatorio.

♣  PULMONES   
   

• Pulmones de difusión [caracol (molusco gasterópodo terrestre), escorpiones, arañas]

La cavidad del manto se vasculariza  y se transforma en una cámara pulmonar. Sin ventilazación, el intercambio de gases se produce por simple difusión.

• Pulmones de ventilación (vertebrados terrestres)

La tráquea se divide en bronquios,... Con mov. de inspiración y espiración. Proceden embriológicam. de una evaginación de la faringe.
A medida que ascendemos en la escala animal, los pulmones van incrementando su superf. int., aumentando su tabicación:

- Anfibios → pulmones en forma de saco, sin tabicaciones int. (necitan complementar con la respiración cutánea). Introducen el aire mediante la deglución realizada  por la lengua (bomba de presión).

- Reptiles → pulmones tabicados en cámaras, pero la respiración aún no es muy eficaz y no pueden mantenerse activos mucho tiempo.

- Aves → aumenta la compartimentación con la formación de sacos aéreos, → son 5 pares de expansiones dilatadas de las paredes del pulmón, que se comunican con los bronquiolos. Son una adaptación a la gran demanda de O₂ durante el vuelo. Almacenan y conducen el aire en una ventilación unidireccional, en contracorriente al flujo sanguíneo.
Los mov. respiratorios son producidos por la comprensión de los sacos aéreos por los músculos intercostales de las alas (bomba de succión).
Los huesos son huecos y ligeros (→ pneumáticos).

- Mamíferos → aumenta la compartimentación con la formación de los alveolos pulmonares → vesículas muy numerosas y vascularizadas que aumentan la supef. respiratoria.