Поделиться:
Дыхательная система строения и элементов птиц
дыхательная система птиц Он отвечает за насыщение кислородом тканей и органов и за удаление углекислого газа из организма. Воздушные мешки, расположенные вокруг легких, обеспечивают однонаправленный поток воздуха через легкие, обеспечивая больше кислорода для тела птиц..
Однонаправленный поток воздуха, который поступает в легкие птиц, имеет высокое содержание кислорода, выше, чем в легких любого млекопитающего, включая человека. Однонаправленный поток мешает птицам дышать «старым воздухом», то есть воздухом, который недавно был в их легких (Brown, Brain, & Wang, 1997).
Способность хранить больше кислорода в легких позволяет птицам лучше насыщать кислородом свое тело, таким образом поддерживая температуру тела, регулируемую во время полета. В легких птиц кислород распределяется из воздушных капилляров в кровь, а углекислый газ попадает из крови в те же капилляры. В этом смысле газообразный обмен очень эффективен.
Дыхательная система птиц эффективна благодаря использованию тонкой поверхности, через которую проходят газы и кровоток, что позволяет лучше контролировать температуру тела. Распространение воздуха для эндотермических целей более эффективно, если поверхность, через которую проходит кровь и газы, тоньше (Майна, 2002).
У птиц относительно небольшие легкие и максимум девять воздушных мешков, которые помогают им в процессе газообмена. Это позволяет вашей дыхательной системе быть уникальной среди позвоночных животных.
Вас также может заинтересовать выделительная система птиц.
Дыхательный процесс птиц
Процесс дыхания у птиц требует двух циклов (вдох, выдох, вдох, выдох) для перемещения воздуха через всю дыхательную систему. Млекопитающим, например, нужен только цикл дыхания. (Foster & Smith, 2017).
Птицы могут дышать через рот или ноздри. Воздух, который поступает через эти отверстия во время процесса вдыхания, проходит через глотку, а затем через трахею или дыхательную трубку..
Трахея обычно имеет одинаковую длину шейки птицы, однако, некоторые птицы, такие как журавли, имеют исключительно длинную шею и ее трахею, которая скручивается в пределах расширения грудины, известного как киль. Это условие дает птицам возможность производить звуки с высоким резонансом.
ингаляция
Во время первого вдоха воздух проходит через ноздри или ноздри, расположенные на стыке между вершиной пика и головкой. Мясистая ткань, окружающая ноздри, у некоторых птиц называется воском.
Воздух у птиц, как у млекопитающих, движется через ноздри, в носовую полость, а затем в гортань и трахею..
Попав в трахею, воздух проходит через шприц (орган, ответственный за производство звуков у птиц), и его течение разделяется на два, так как трахея у птиц имеет два канала.
Воздух в процессе дыхания птиц не попадает прямо в легкие, сначала он попадает в воздушные мешки, откуда он попадает в легкие, а во время второго вдоха он попадает в черепные мешочки. Во время этого процесса все воздушные мешки расширяются до такой степени, что воздух попадает в тело птицы.
выдыхание
Во время первого выдоха воздух перемещается из задних воздушных мешков в бронхи (вентробронхи и дорсобронхи), а затем в легкие. Бронхи делятся на маленькие капиллярные ветви, по которым течет кровь, именно в этих воздушных капиллярах происходит обмен кислорода углекислым газом..
На втором выдохе воздух выходит из воздушных мешков через шприц, а затем в трахею, гортань и, наконец, в полость носа и из ноздрей. Во время этого процесса объем мешков уменьшается до такой степени, что воздух покидает тело птицы.
структура
У птиц есть гортань, однако, в отличие от млекопитающих, они не используют ее для создания звуков. Существует орган под названием шприц, который отвечает за создание «голосового ящика» и позволяет птицам издавать очень резонансные звуки..
С другой стороны, у птиц есть легкие, но у них также есть воздушные мешки. В зависимости от вида, у птицы будет семь или девять воздушных мешков.
У птиц нет диафрагмы, поэтому воздух перемещается внутри и снаружи дыхательной системы за счет изменения давления воздушных мешочков. Мышцы грудной клетки заставляют грудину выдавливаться наружу, создавая отрицательное давление в мешочках, которое позволяет воздуху проникать в дыхательную систему (Maina J. N., 2005).
Процесс выдоха не пассивен, но требует сокращения определенных мышц, чтобы увеличить давление в воздушных мешочках и продвинуть воздух наружу. Поскольку грудная клетка должна двигаться во время процесса дыхания, рекомендуется, чтобы при ловле птицы не было никаких внешних сил, которые могли бы блокировать ее движение, поскольку птица может быть задушена.
Подушки безопасности
Птицы имеют много «пустого пространства» внутри, что позволяет им летать. Это пустое пространство занято воздушными мешками, которые надуваются и сдуваются во время процесса дыхания птицы.
Когда птица раздувает грудь, работают не легкие, а воздушные мешки. Легкие птиц неподвижны, воздушные мешки - это те, которые движутся, чтобы перекачивать воздух в сложную бронхиальную систему в легких..
Воздушные мешки позволяют однонаправленный поток воздуха через легкие. Это означает, что воздух, который попадает в легкие, это в основном «свежий воздух» с более высоким содержанием кислорода.
Эта система противоположна млекопитающим, чей воздушный поток является двунаправленным и входит в легкие и покидает их в течение короткого периода времени, что означает, что воздух никогда не бывает свежим и всегда смешивается с тем, который уже был вдыхаем (Уилсон 2010).
У птиц есть по крайней мере девять воздушных мешков, которые позволяют им доставлять кислород к тканям организма и удалять оставшийся углекислый газ. Они также выполняют роль регулирования температуры тела во время фазы полета..
Девять воздушных мешков птиц можно описать следующим образом:
- Меж ключичный воздушный мешок
- Два шейных воздушных мешка
- Два передних грудных мешочка
- Два задних грудных мешочка
- Два брюшных воздушных мешочка
Функцию этих девяти мешочков можно разделить на передние мешки (межключичные, шейные и передние грудные) и задние мешочки (задние грудные и брюшные).
Все мешки имеют очень тонкие стенки с некоторыми капиллярными сосудами, поэтому они не играют важной роли в процессе газообмена. Однако его обязанность состоит в том, чтобы поддерживать легкие вентилируемые там, где происходит газообмен.
трахея
Трахея птиц в 2,7 раза длиннее и в 1,29 раза шире, чем у млекопитающих аналогичного размера. Работа трахеи у птиц такая же, как и у млекопитающих, она состоит в сопротивлении потоку воздуха. Однако у птиц объем воздуха, которому должна противостоять трахея, в 4,5 раза превышает объем воздуха, присутствующего в трахее млекопитающих..
Птицы компенсируют широкое пустое пространство трахеи с помощью относительно большего дыхательного объема и более низкой частоты дыхания, примерно одной трети дыхательных путей млекопитающих. Эти два фактора способствуют снижению влияния объема воздуха на трахею (Jacob, 2015).
Трахея раздваивается или разделяется на две первичные бронхи в сиринксе. Шприц - это орган, который встречается только у птиц, так как у млекопитающих в гортани возникают звуки..
Главный вход в легкие проходит через бронхи и известен как мезобронхиум. Мезобронхиум делится на более мелкие трубки, называемые дорсобронхиальными, которые, в свою очередь, приводят к меньшим парабронхи.
Парабронхи содержат сотни мелких ветвей и воздушных капилляров, окруженных обильной сетью кровеносных капилляров. Газообразный обмен между легкими и кровью происходит в этих воздушных капиллярах..
легкие
Структура легких птиц может незначительно отличаться в зависимости от разветвления парабронхов. У большинства птиц есть пара парабронхи, состоящая из «старого» легкого (палеопульмонического) и «нового» легкого (новообразования).
Тем не менее, у некоторых птиц отсутствует неопульмональный парабронхиум, как в случае с пингвинами и некоторыми породами уток.
Поющие птицы, такие как канарейки и галлиновые птицы, имеют развитый неопульмонический парабронхий, где происходит 15 или 20% газообразного обмена. С другой стороны, поток воздуха в этом парабронхии является двунаправленным, в то время как в палеопульмональном парабронхии он однонаправленный (Team, 2016).
У птиц легкие не расширяются и не сжимаются, как у млекопитающих, потому что газообмен происходит не в альвеолах, а в воздушных капиллярах и являются воздушными мешками, ответственными за вентиляцию легких..
ссылки
- Браун Р.Е., Брейн Дж. Д. и Ванг Н. (1997). Дыхательная система птиц: уникальная модель для исследования респираторного токсикоза и мониторинга качества воздуха. Перспектива здоровья окружающей среды, 188 - 200.
- Фостер Д. и Смит. (2017). Отдел ветеринарных и водных услуг. Получено из дыхательной системы птиц: анатомия и функции: peteducation.com.
- Джейкоб Дж. (5 мая 2015 г.) Extension. Получено из дыхательной системы птиц: article.extension.org ...
- Майна, Дж. Н. (2002). Эволюция птиц и высокоэффективное парабронхиальное легкое. В J. Н. Майна, Функциональная морфология дыхательной системы позвоночных (стр. 113). Нью-Гэмпшир: Science Publisher Inc.
- Майна, Дж. Н. (2005). Лёгочно-воздушный мешок птиц: развитие, структура и функции. Йоханесбург: Спрингер.
- Команда А.Н. (9 июля 2016 г.). Спроси у Природы. Извлечено из дыхательной системы птиц способствует эффективному обмену углекислого газа и кислорода через непрерывный однонаправленный поток воздуха и воздушные мешки: asknature.org.
- Уилсон, П. (июль 2010). Ветеринарная служба Currumbin Valley. Получено из Что такое воздушные мешки?: Currumbinvetservices.com.au.