Saco aéreo

Los sacos aéreos son espacios dentro de un organismo que contienen aire de forma permanente. En los animales actuales, las aves son las que tienen el mayor número de sacos aéreos (de 9 a 11), que mejoran el flujo de aire durante la respiración y hacen que su cuerpo sea más ligero, pero sus parientes extintos, los dinosaurios, ya mostraron un gran aumento en la neumatización de sus huesos.[3]

Función

En las aves

Los procesos uncinados son las pequeñas extensiones óseas ganchudas blancas en medio de las costillas. O resto de este diagrama muestra los sacos aéreos y otras partes del sistema respiratorio de las aves: 1 saco aéreo cervical, 2 saco aéreo interclavicular, 3 saco torácico anterior, 4 saco aéreo torácico posterior, 5 saco aéreo abdominal (5' divertículos en la cintura escapular), 6 pulmones, 7 tráquea.

Las aves tienen nueve sacos aéreos no vascularizados, situados entre los órganos y conectados a los pulmones y a los huesos (gran parte de sus huesos tienen aire en lugar de médula ósea).[5]

Los pulmones de las aves obtienen aire fresco tanto durante la exhalación como la inhalación, porque sus sacos aéreos realizan todo el bombeo y los pulmones simplemente absorben el oxígeno.

Cuando la ave respira, el aire pasa por los sacos aéreos y los pulmones realizándose dos ciclos completos de inhalación y exhalación, que se pueden resumir así:

  • 1ª inhalación. El aire entra en la tráquea y los bronquios primarios y parte de él pasa a los pulmones y parte a los sacos aéreos posteriores.
  • 1ª exhalación. El aire de los sacos posteriores pasa a los pulmones y desplaza al aire estancado que sale por la tráquea.
  • 2ª inhalación. Parte del aire que entra pasa a los sacos aéreos posteriores y parte a los pulmones, empujando el aire estancado de los pulmones hacia los sacos anteriores.
  • 2ª exhalación. El aire de los sacos anteriores y el de los pulmones sale al exterior y es sustituido por el aire que pasa a los pulmones procedente de los sacos posteriores.[5]

En los dinosaurios

Desde aproximadamente 1870 los científicos coinciden en general en que los esqueletos poscraniales de muchos dinosaurios contenían muchas cavidades llenas de aire (huesos neumáticos), especialmente en las vértebras. La neumatización del cráneo (como en los senos paranasales) se encuentra tanto en sinápsidos como en arcosaurios, pero la neumatización poscraneal se encuentra sólo en aves, dinosaurios saurisquios no aviares y pterosaurios. Durante mucho tiempo estas cavidades fueron consideradas simplemente como adaptaciones para ahorrar peso, pero el paleontólogo estadounidense Robert Bakker propuso que estaban conectadas a sacos aéreos como los de las aves, los cuales hacen que el sistema respiratorio de las aves sea el más eficiente de todos los animales.[6]

John Ruben et al. (1997, 1999, 2003, 2004) mostraron sus discrepancias con esta teoría y sugirieron que los dinosaurios tenían un sistema respiratorio «mareal» (de entrada y salida) impulsado por un mecanismo de «pistón hepático» como el de los crocodilios, en el cual los músculos unidos principalmente al pubis tiran del hígado hacia atrás, lo que hace que los pulmones se expandan al inhalar; cuando estos músculos y relajan, los pulmones vuelven a su tamaño y forma previas y el animal exhala. También presentaron esta propuesta como una razón para dudar de que las aves descendieran de los dinosaurios (algo de lo que hoy en día no se duda en la opinión científica general).[11]

Los críticos afirmaron que, sin sacos aéreos como los de las aves, pequeñas mejoras en unos pocos aspectos en los sistemas respiratorio y circulatorio de un reptil moderno les permitirían a los reptiles obtener del 50 al 70 % del flujo de oxígeno de un mamífero de similar tamaño,[15]

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