На дишането на птици се извършва от дихателната система от този клас на животни; Той е отговорен за оксигенирането на тъканите и органите и изхвърлянето на въглероден диоксид от тялото на тях. Въздушните сакове, разположени около белите дробове, позволяват еднопосочен поток на въздух през белите дробове, осигурявайки повече кислород към тялото на птицата.
Еднопосочният поток на въздух, който се движи в белите дробове на птиците, има високо съдържание на кислород, по-високо от това, което може да се намери в белите дробове на всеки бозайник, включително и хора. Еднопосочният поток пречи на птиците да дишат „стар въздух“, тоест въздух, който наскоро беше в дробовете им (Brown, Brain, & Wang, 1997).
Местоположение на дихателната система при птица
Способността да съхраняват повече кислород в белите дробове позволява на птиците да оксигенират по-добре тялото си, като по този начин поддържат телесната си температура регулирана по време на полет.
В белите дробове на птиците кислородът се доставя от въздушните капиляри в кръвта, а въглеродният диоксид преминава от кръвта в самите капиляри. В този смисъл обменът на газове е много ефективен.
Морфология на птица. Пример за Vanellus malabaricus. 1-клюн, 2-глава, 3-ирис, 4-ученик, 5-мантия, 6-по-малко покритие, 7-скапулари, 8-покрития, 9-трети, 10-римп, 11-първичен, 12-отдушник, 13 -Тиг, 14-тибиално-тарзална става, 15-Тарсус, 16-пръсти, 17-Тибия, 18-корем, 19-флангове, 20-гръден кош, 21-гърло, 22-ватъл, 23-ейстрип. Източник: Wikimedia Commons
Дихателната система на птиците е ефективна благодарение на използването на тънка повърхност, през която газовете и притока на кръв, което позволява по-голям контрол на телесната температура. Дифузията на въздух за ендотермични цели е по-ефективна дотолкова, доколкото повърхността, през която протичат кръв и газове, е по-тънка (Maina, 2002).
Птиците имат сравнително малки бели дробове и максимум девет въздушни торбички, които им помагат в процеса на обмен на газ. Това позволява дихателната им система да бъде уникална сред гръбначните животни.
Може да се интересувате и от отделителната система на птиците.
Процес на дишане на птиците
Процесът на дишане при птици изисква два цикъла (вдишване, издишване, вдишване, издишване), за да се движи въздух през цялата дихателна система. Бозайниците например се нуждаят само от един цикъл на дишане. (Foster & Smith, 2017).
Птиците могат да дишат през устата или ноздрите. Въздухът, който влиза през тези отвори по време на процеса на вдишване, преминава през фаринкса и след това през трахеята или вятърната тръба.
Вятърната тръба обикновено е със същата дължина като шията на птицата, но някои птици като кранове имат изключително дълга шия и вятърната си тръба, която се извива в продължение на гръдната кост, известна като кила. Това състояние дава възможност на птиците да издават звуци с висок резонанс.
инхалация
По време на първото вдишване въздухът преминава през ноздрите или ноздрите, разположени в кръстовището между върха на клюна и главата. Месестата тъкан, която заобикаля ноздрите, е известна като восък при някои птици.
Въздухът при птиците, както и при бозайниците, се придвижва през ноздрите, в носната кухина и след това в ларинкса и трахеята.
Веднъж попаднал в трахеята, въздухът преминава през сиринкса (орган, отговорен за производството на звуци при птици), а токът му е разделен на две, тъй като трахеята на птиците има два канала.
Въздухът в процеса на дишане на птици не отива директно в белите дробове, първо той отива в каудалните въздушни сакове, откъдето ще премине към белите дробове и по време на второто вдишване ще премине към черепните въздушни торбички. По време на този процес всички въздушни торбички се разширяват, когато въздухът навлиза в тялото на птицата.
издишване
По време на първото издишване въздухът се придвижва от задните въздушни торби до бронхите (ventrobronchi и dorsobronchi) и впоследствие към белите дробове. Бронхите са разделени на малки капилярни клони, през които тече кръвта, именно в тези въздушни капиляри, където се осъществява обмяната на кислород за въглероден диоксид.
При второто издишване въздухът излиза през въздушните торбички през сиринкса и след това в трахеята, ларинкса и накрая в носната кухина и извън ноздрите. По време на този процес обемът на чувалите намалява, когато въздухът напуска тялото на птицата.
структура
Птиците обаче имат ларинкса и за разлика от бозайниците, те не го използват за издаване на звуци. Има орган, наречен сиринкс, който действа като "гласова кутия" и позволява на птиците да издават силно резонансни звуци.
От друга страна, птиците имат бели дробове, но имат и въздушни чували. В зависимост от вида птицата ще има седем или девет въздушни торбички.
Птиците нямат диафрагма, поради което въздухът се измества в дихателната система и извън нея чрез промени в налягането на въздушните торбички. Мускулите на гръдния кош предизвикват натискане на гръдната кост навън, създавайки отрицателно налягане в торбичките, което позволява навлизането на въздух в дихателната система (Maina JN, 2005).
Процесът на издишване не е пасивен, но изисква свиване на определени мускули, за да се увеличи налягането във въздушните торбички и да се изтласне въздухът навън. Тъй като гръдната кост трябва да се движи по време на процеса на дишане, се препоръчва при улов на птица да не се упражняват външни сили, които биха могли да блокират движението й, тъй като може да задуши птицата.
Въздушни чували
Птиците имат много „празно пространство“ вътре, което им позволява да могат да летят. Това празно пространство е заето от въздушни торбички, които се надуват и издуват по време на процеса на дишане на птицата.
Когато птица надуе гърдите си, не белите дробове работят, а въздушните чували. Белите дробове на птиците са статични, въздушните торбички са тези, които се движат да изпомпват въздух в сложна бронхиална система в белите дробове.
Въздушните сакове позволяват еднопосочен поток на въздух през белите дробове. Това означава, че въздухът, който достига до белите дробове, е най-вече „чист въздух“ с по-високо съдържание на кислород.
Тази система е противоположна на тази на бозайниците, чийто въздушен поток е двупосочен и навлиза и напуска белите дробове за кратък период от време, което означава, че въздухът никога не е свеж и винаги се смесва с този, който вече е дишан (Уилсън, 2010).
Птиците имат най-малко девет въздушни торбички, които им позволяват да доставят кислород в телесните тъкани и да премахват останалия въглероден диоксид. Те също играят ролята на регулиране на телесната температура по време на полетната фаза.
Деветте въздушни торбички за птици могат да бъдат описани, както следва:
- Междуклавикуларен въздушен сак
- Два цервикални въздушни торбички
- Два предни торакални въздушни торбички
- Два задни гръдни торбички
- Два коремни въздушни торбички
Функцията на тези девет сака може да бъде разделена на предни торби (междуклавикуларни, цервикални и предни гръдни) и задни торби (задни гръдни и коремни).
Всички сакове имат много тънки стени с някои капилярни съдове, така че те не играят важна роля в процеса на обмен на газ. Тяхното задължение обаче е да поддържат белите дробове, където обменът на газ се проветрява.
трахея
Трахеята на птиците е 2,7 пъти по-дълга и 1,29 пъти по-широка от тази на бозайници с подобен размер. Работата на трахеята на птиците е същата като тази на бозайниците, тя се състои в съпротивление на потока въздух. При птиците обаче обемът на въздуха, който трахеята трябва да издържа, е 4,5 пъти по-голям от обема на въздуха, присъстващ в трахеята на бозайници.
Птиците компенсират широкото празно пространство в трахеята със сравнително по-голям приливен обем и по-ниска дихателна честота, около една трета от тази на бозайниците. Тези два фактора допринасят за по-ниското въздействие на обема на въздуха върху трахеята (Jacob, 2015).
Трахеята бифурка или разделя на два първични бронха в сиринкса. Сиринксът е орган, който се намира само при птиците, тъй като при бозайниците звуците се произвеждат в ларинкса.
Главният вход към белите дробове е през бронхите и е известен като мезобронхий. Мезобронхът се разделя на по-малки тръби, наречени dorsobronchi, което от своя страна води до по-малките парабронхи.
Парабронхите съдържат стотици малки клони и въздушни капиляри, заобиколени от обилна мрежа от кръвни капиляри. Газообменът между белите дробове и кръвта се извършва в тези въздушни капиляри.
Бели дробове
Структурата на белите дробове на птиците може да варира леко в зависимост от разклоненията на парабронхиите. Повечето птици имат двойка парабронхи, съставена от "стар" бял дроб (палеопулмоничен) и "нов" бял дроб (неопулмоничен).
Някои птици обаче нямат неопулмоничен парабронх, както е при пингвините и някои породи патици.
Пеещите птици, като канарчета и галинацеи, имат развит неопулмоничен парабронх, където се осъществява 15% или 20% обмен на газ. От друга страна, въздушният поток в този парабронх е двупосочен, докато в палеопулмоничния парабронхус е еднопосочен (Team, 2016).
При птиците белите дробове не се разширяват или свиват, както при бозайниците, тъй като обменът на газ не се осъществява в алвеолите, а във въздушните капиляри и въздушните торби са отговорни за вентилацията на белите дробове.,
Препратки
- Brown, RE, Brain, JD, & Wang, N. (1997). Дихателната система на птиците: уникален модел за изследвания на респираторна токсикоза и за мониторинг на качеството на въздуха. Перспектива за здравето на околната среда, 188-200.
- Фостър, Д. и Смит. (2017). Отдел „Ветеринарни и водни услуги“. Извлечено от дихателната система на птиците: Анатомия и функция: peteducation.com.
- Яков, Дж. (5 май 2015 г.). Удължаване. Извлечено от дихателната система на птиците: articles.extension.org..
- Maina, JN (2002). Еволюция на птиците и високоефективния парабронхиален бял дроб. В JN Maina, Функционална морфология на гръбначната респираторна система (стр. 113). Ню Хемпшир: Science Publisher Inc.
- Maina, JN (2005). Системата на птиците с бял въздух: развитие, структура и функция. Йоханесбург: Спрингер.
- Екип, AN (9 юли 2016 г.). Попитайте природата. Получени от дихателната система на птиците улесняват ефективния обмен на въглероден диоксид и кислород чрез непрекъснат еднопосочен въздушен поток и въздушни торбички: asknature.org.
- Уилсън, П. (юли 2010 г.). Услуги за ветеринарномедицинска секция Currumbin Valley Извлечено от What Are Air Sacs?: Currumbinvetservices.com.au.