Respirației păsărilor se realizează prin sistemul respirator al acestei clase de animale; Este responsabil pentru oxigenarea țesuturilor și organelor și expulzarea dioxidului de carbon din corpul acestora. Sacurile de aer situate în jurul plămânilor permit un flux de aer unic prin plămâni, oferind mai mult oxigen corpului păsării.
Fluxul unidirecțional de aer care se deplasează în plămânii păsărilor are un conținut ridicat de oxigen, mai mare decât cel găsit în plămânii oricărui mamifer, inclusiv la oameni. Fluxul unic împiedică păsările să respire în „aerul vechi”, adică aerul care a fost recent în plămânii lor (Brown, Brain, & Wang, 1997).
Localizarea sistemului respirator la o pasăre
Fiind capabil să stocheze mai mult oxigen în plămâni permite păsărilor să-și oxigeneze mai bine corpul, menținându-și astfel temperatura corpului reglată în timpul zborului.
În plămânii păsărilor, oxigenul este livrat din capilarele de aer în sânge, iar dioxidul de carbon trece din sânge în capilarele în sine. Schimbul gazos este, în acest sens, foarte eficient.
Morfologia unei pasari. Exemplu de Vanellus malabaricus. 1-Beak, 2-cap, 3-Iris, 4-elev, 5-Mantle, 6-Lesser Coverts, 7-Scapulars, 8-Coverts, 9-Terțiar, 10-Rump, 11-Primary, 12-Vent, 13 -Antregiunea 14-Tibia-tarsală, 15-Tars, 16-Dingers, 17-Tibia, 18-Belly, 19-Flanks, 20-Chest, 21-Gât, 22-Wattle, 23-Eyestripe. Sursa: Wikimedia Commons
Sistemul respirator al păsărilor este eficient datorită utilizării unei suprafețe subțiri prin care circulă gaze și sânge, ceea ce permite un control mai mare al temperaturii corpului. Difuzarea aerului în scopuri endotermice este mai eficientă cu cât suprafața prin care circulă sânge și gaze este mai subțire (Maina, 2002).
Păsările au plămâni relativ mici și maximum nouă saci de aer care îi ajută în procesul de schimb de gaze. Acest lucru permite ca sistemul lor respirator să fie unic în rândul animalelor vertebrate.
Ați putea fi, de asemenea, interesat de sistemul excretor al păsărilor.
Procesul de respirație a păsărilor
Procesul de respirație la păsări necesită două cicluri (inhalare, expirare, inhalare, expirare) pentru a muta aerul prin întregul sistem respirator. Mamiferele, de exemplu, au nevoie doar de un ciclu de respirație. (Foster & Smith, 2017).
Păsările pot respira prin gură sau nări. Aerul care intră prin aceste deschideri în timpul procesului de inhalare trece prin faringe și apoi prin trahee sau tubul de vânt.
Traheea are, în general, aceeași lungime ca gâtul păsării, cu toate acestea, unele păsări, cum ar fi macarale, au un gât excepțional de lung și vârful de vânt care se încolăcește într-o extensie a sternului cunoscută sub numele de chilă. Această condiție oferă păsărilor capacitatea de a produce sunete de rezonanță ridicată.
Inhalare
În timpul primei inhalare, aerul trece prin nări sau nări situate la joncțiunea dintre vârful ciocului și cap. Țesutul cărnos care înconjoară nările este cunoscut ca ceara la unele păsări.
Aerul la păsări, ca și la mamifere, se deplasează prin nări, în cavitatea nazală, apoi trece în laringe și trahee.
Odată ajuns în trahee, aerul trece prin syrinx (organ responsabil de producerea sunetelor la păsări), iar curentul său este împărțit în două, deoarece traheea păsărilor are două canale.
Aerul aflat în procesul de respirație a păsărilor, nu merge direct la plămâni, mai întâi se duce la sacurile de aer caudal, de unde va trece la plămâni și în timpul celei de-a doua inhalații va trece la sacii de aer cranieni. În timpul acestui proces, toate pungile de aer se extind pe măsură ce aerul intră în corpul păsării.
exalație
În timpul primei expirații, aerul se deplasează de la pungile de aer posterioare către bronhiile (ventrobronchi și dorsobronchi) și, ulterior, către plămâni. Bronhiile sunt împărțite în mici ramuri capilare prin care circulă sângele, este în aceste capilare de aer unde are loc schimbul de oxigen pentru dioxidul de carbon.
La a doua expirație, aerul iese din sacurile de aer prin syrinx și apoi în trahee, laringe și, în cele din urmă, în cavitatea nazală și din nări. În timpul acestui proces, volumul sacii scade pe măsură ce aerul părăsește corpul păsării.
Structura
Păsările au totuși laringe, și spre deosebire de mamifere, nu o folosesc pentru a produce sunete. Există un organ numit syrinx care acționează ca o „casetă vocală” și permite păsărilor să producă sunete puternic rezonante.
Pe de altă parte, păsările au plămâni, dar au și sacuri cu aer. În funcție de specie, pasărea va avea șapte sau nouă saci cu aer.
Păsările nu au diafragmă, astfel încât aerul este deplasat în și în afara sistemului respirator prin modificări ale presiunii sacilor de aer. Mușchii toracici determină apăsarea sternului spre exterior, creând o presiune negativă în sacuri care permite aerului să intre în sistemul respirator (Maina JN, 2005).
Procesul de expirare nu este pasiv, ci necesită contracția anumitor mușchi pentru a crește presiunea în sacurile de aer și a propulsa aerul afară. Deoarece sternul trebuie să se miște în timpul procesului de respirație, se recomandă ca, atunci când prinde o pasăre, să nu se exercite forțe externe care să-i poată bloca mișcarea, deoarece poate sufoca pasărea.
Saci de aer
Păsările au foarte mult „spațiu gol” în interior care le permite să poată zbura. Acest spațiu gol este ocupat de sacii de aer care se umflă și se dezumflă în timpul procesului de respirație a păsării.
Când o pasăre își umflă pieptul, nu plămânii sunt cei care funcționează, ci sacii de aer. Plămânii păsărilor sunt statici, sacii de aer sunt cei care se deplasează pentru a pompa aerul într-un sistem bronșic complex în plămâni.
Sacurile de aer permit un flux unic de aer prin plămâni. Aceasta înseamnă că aerul care ajunge în plămâni este în mare parte „aer curat” cu un conținut mai mare de oxigen.
Acest sistem este opus celui al mamiferelor, al căror flux de aer este bidirecțional și intră și părăsește plămânii într-o perioadă scurtă de timp, ceea ce înseamnă că aerul nu este niciodată proaspăt și este întotdeauna amestecat cu cel care a fost deja respirat (Wilson , 2010).
Păsările au cel puțin nouă saci de aer care le permit să elibereze oxigen în țesuturile corpului și să elimine dioxidul de carbon rămas. De asemenea, joacă rolul de reglare a temperaturii corpului în faza de zbor.
Cele nouă pungi cu aer de păsări pot fi descrise astfel:
- Un sac de aer interclavicular
- Două saci cu aer cervical
- Două saci de aer toracic anterior
- Două saci cu aer toracic posterior
- Două saci de aer abdominali
Funcția acestor nouă saci poate fi împărțită în sacuri anterioare (interclaviculare, cervicale și toracice anterioare) și sacuri posterioare (toracice posterioare și abdominale).
Toate sacii au pereți foarte subțiri cu unele vase capilare, astfel încât acestea nu joacă un rol important în procesul de schimb de gaze. Cu toate acestea, datoria lor este să păstreze plămânii acolo unde schimbul de gaze are loc ventilat.
traheea
Traheea păsărilor este de 2,7 ori mai lungă și de 1,29 ori mai largă decât cea a mamiferelor de dimensiuni similare. Munca traheei păsărilor este aceeași cu cea a mamiferelor, constă în rezistența la curgerea aerului. Cu toate acestea, la păsări volumul de aer pe care trebuie să-l reziste traheea este de 4,5 ori mai mare decât volumul de aer prezent în traheea mamiferelor.
Păsările compensează spațiul larg gol din trahee cu un volum mare marea și un ritm respirator mai mic, aproximativ o treime din mamifere. Acești doi factori contribuie la impactul redus al volumului de aer asupra traheei (Jacob, 2015).
Traheea bifurcă sau se împarte în două bronhii primare în sinrinx. Syrinxul este un organ care se găsește doar la păsări, deoarece la mamifere sunetele sunt produse în laringe.
Intrarea principală în plămâni se face prin bronhiile și este cunoscută sub numele de mesobronchium. Mesobronchus se împarte în tuburi mai mici numite dorsobronchi care, la rândul lor, duc la parabronchi mai mici.
Parabronchiul conține sute de ramuri mici și capilare aeriene înconjurate de o rețea profuză de capilare de sânge. Schimbul de gaze dintre plămâni și sânge are loc în aceste capilare de aer.
plămânii
Structura plămânilor păsărilor poate varia ușor în funcție de ramificările parabronchiilor. Majoritatea păsărilor au o pereche de parabronchi, compuse dintr-un plămân „vechi” (paleopulmonic) și un plămân „nou” (neopulmonic).
Cu toate acestea, unele păsări nu au parabronchus neopulmonic, cum este cazul pinguinilor și a unor rase de rațe.
Păsările cântătoare, cum ar fi canarele și galinaceele, au un parabronh neopulmonic dezvoltat, unde are loc 15% sau 20% din schimbul de gaze. Pe de altă parte, fluxul de aer din acest parabronchus este bidirecțional, în timp ce în parabronchus paleopulmonic este unidirecțional (Team, 2016).
În cazul păsărilor, plămânii nu se extind și nu se contractă așa cum se întâmplă la mamifere, deoarece schimbul de gaze nu are loc în alveole, ci în capilarele de aer și sacurile de aer sunt responsabile de ventilația plămânilor. .
Referințe
- Brown, RE, Brain, JD, și Wang, N. (1997). Sistemul respirator aviar: un model unic pentru studiile toxicozei respiratorii și pentru monitorizarea calității aerului. Perspectiva sănătății Environ, 188-200.
- Foster, D., și Smith. (2017). Departamentul de servicii veterinare și acvatice. Preluat din sistemul respirator al păsărilor: anatomie și funcție: peteducation.com.
- Jacob, J. (5 mai 2015). Extensie. Preluat din sistemul respirator aviar: articole.extension.org ..
- Maina, JN (2002). Evoluția păsărilor și plămânul parabronchial extrem de eficient. În JN Maina, Morfologia funcțională a sistemului respirator vertebrat (p. 113). New Hampshire: Science Publisher Inc.
- Maina, JN (2005). Sistemul de păsări Lung-Air Sac: dezvoltare, structură și funcție. Johannesburg: Springer.
- Echipa, AN (9 iulie 2016). Întrebați Natura. Obținut din Sistemul respirator al păsărilor facilitează schimbul eficient de dioxid de carbon și oxigen prin fluxul unidirecțional continuu și sacii de aer: asknature.org.
- Wilson, P. (iulie 2010). Currumbin Valley Vet Services. Preluat din Ce sunt sacurile de aer ?: currumbinvetservices.com.au.