Respirační systém ptáků: funkce, struktura

Respirační systém

Dýchací systém ptáků: schéma

Proces okřídlených zvířat je poněkud odlišný než u savců. Kromě plic mají také vzduchové vaky. V závislosti na druhu může dýchací systém ptáků obsahovat sedm nebo devět těchto listů, které mají přístup k humeru a stehenní kosti, obratlům a dokonce k lebce. Vzhledem k nedostatku membrány se vzduch pohybuje změnou tlaku ve vzduchových vaků pomocí svalů prsů. Tím dochází k podtlaku v lopatkách, což způsobuje, že vzduch vstupuje do dýchacích cest. Taková opatření nejsou pasivní. Vyžadují určité svalové kontrakce, aby zvýšily tlak na vzduchové vaky a vytlačili vzduch.

Struktura dýchacího systému ptáků zahrnuje zvýšení hrudní kosti během procesu. Lehké ptáky se nerozšíří nebo se nesmí chovat jako orgány savců. U zvířat byla výměna kyslíku a oxid uhličitý dochází v mikroskopických sáčcích nazývaných alveoly. U okřídlených příbuzných dochází k výměně plynů ve stěnách mikroskopických trubek nazývaných vzduchové kapiláry. Dýchací orgány ptáci pracují účinněji než savci. Jsou schopni nést více kyslíku při každém dechu. Ve srovnání se zvířaty podobné hmotnosti dochází k pomalejšímu respirační rychlosti.

Jak ptáci dýchají?

Ptáci mají tři různé skupiny dýchacích orgánů. Jedná se o přední airbagy, světlé a zadní airbagy. Během první inhalace prochází kyslíkem nosní dírkou na křižovatce mezi horní částí zobáku a hlavou. Zde se zahřívá, navlhčuje a filtruje. Mastná tkáň, která je obklopuje, se u některých druhů nazývá voskem. Poté proud proudí do nosní dutiny. Vdechovaný vzduch jde dále dolů do průdušnice nebo do dýchacího hrdla, který se dělí na dva průduchy. Dále se rozdělují do mnoha cest v každé plíce.

Většina tkáně tohoto orgánu je asi 1800 malých sousedních terciálních průdušek. Vedou k malým vzdušným kapilárám, které jsou propletené krví, kde dochází k výměně plynů. Průtok vzduchu nepřechází přímo do plíce. Místo toho sleduje kaudální vaky. Malé množství prochází kaudálními formacemi průduchy, které jsou dále rozděleny na menší kapiláry v průměru. Když se pták vdechne podruhé, kyslík přejde do kraniálních vzduchových vaků a zpět přes píštěl do průdušnice přes hrtan. A konečně přes nosní dutinu a vychází z nosních dír.

Komplexní systém

Dýchací systém ptáků se skládá ze spárovaných plic. Obsahují statické struktury na povrchu pro výměnu plynu. Rozbalte a uzavřete pouze vzduchové vaky, které nutí kyslík procházet pevnými plícemi. Vdechovaný vzduch zůstává v systému po dobu dvou úplných cyklů, než je úplně spotřebován. Jaká část dýchacího systému ptáků je zodpovědná za výměnu plynu? Tuto důležitou roli hrají plicy. Vyčerpaný vzduch začíná opouštět tělo průdušnicí. Během první inhalace přecházejí výfukové plyny do předních vzduchových vaků.

Nemohou okamžitě opustit tělo, protože během druhé vdechování čerstvý vzduch znovu vstupuje jak do zadních vaků, tak do plic. Pak během druhého výdechu proudí první průtok průdušnicí a čerstvý kyslík ze zadních sáčků vstupuje do orgánů pro výměnu plynu. Struktura dýchacího systému ptáků má strukturu, která vám umožňuje vytvořit jednosměrný (jednostranný) příliv čerstvého vzduchu nad povrch výměny plynů v plicích. Tento průtok dále prochází během vdechnutí i vyčerpání. Výsledkem je, že výměna kyslíku a oxidu uhličitého probíhá průběžně.

Účinnost systému

Vlastnosti dýchacího systému ptáků umožňují získat množství kyslíku potřebné pro buňky těla. Velkou výhodou je jednosměrná povaha a struktura průdušek. Tady vzduchové kapiláry mají větší celkovou plochu povrchu, než u savců. Čím větší index, tím více kyslíku a oxidu uhličitého může cirkulovat v krvi a tkáních, což umožňuje efektivnější dýchání.

Struktura a anatomie vzduchových vaků

Vták má několik sérií vzduchových nádrží, včetně chvostového hrudníku a kalu. Kraniální struktura zahrnuje cervikální, klavikální a kraniální hrudní vaky. Jejich kontrakce nebo expanze nastává, když se změní část těla, ve kterém se nacházejí. Velikost dutiny je řízena pohybem svalů. Největší kapacita pro vzduch je umístěna uvnitř peritoneální stěny a obklopuje orgány v ní umístěné. V aktivním stavu, například během letu, pták potřebuje více kyslíku. Schopnost stlačit a rozšiřovat tělesné dutiny umožňuje nejen pohánět více vzduchu plicemi, ale také usnadnit váhu zvířecího zvířete.

Během letu vytváří rychlý pohyb křídel atmosférický proud, který vyplňuje vzduchové vaky. Svaly břišního lisu jsou většinou zodpovědné za tento proces, jsou v klidném stavu. Dýchací systém ptáků se liší strukturálně i funkčně od vlastního savců. Ptáci mají plíce - malé, kompaktní houbovité struktury se tvoří mezi žebry po obou stranách páteře v hrudní dutině. Husté tkáně těchto okřídlených orgánů váží stejně jako u savců stejné tělesné hmotnosti, ale zabírají pouze polovinu objemu. Zdraví jednotlivci mají zpravidla světle světle růžovou barvu.

Zpívat

Funkce dýchacího systému ptáků se neomezují na samotné dýchání a okysličování buněk těla. To také zahrnuje zpěv, kterým je komunikace mezi jednotlivci. Písknutí je zvuk získaný hlasovým orgánem, který se nachází v základu tracheální výšky. Stejně jako hrtan savců je produkován vibracemi proudícího vzduchu. Tato zvláštní vlastnost umožňuje některým druhům ptáků produkovat extrémně složité vokalizace až po napodobování lidské řeči. Někteří zpěváci mohou produkovat mnoho různých zvuků.

Stupně dýchacích cyklů

Vdechovaný vzduch prochází dvěma respiračními cykly. Ve své úplnosti se skládají ze čtyř etap. Série několika vzájemně propojených kroků maximalizuje kontakt čerstvého vzduchu s respiračním povrchem plic. Proces je následující:

1. Většina vzduchu, vdechovaná pro první krok, prochází primárními průduchy do zadních vzduchových lopatek.
2. Vdechnutý kyslík se pohybuje od zadních sáčků k plicím. K dispozici je výměna plynu.
3. Při příštím vdechnutí ptáka proud bohatý na kyslík přechází z plic do předních nádrží.
4. Druhý výdech vytěsňuje vzduch obohacený oxidem uhličitým z předních vaků přes průduchy a průdušnici zpět do atmosféry.

Vysoká spotřeba kyslíku

Vzhledem k vysoké rychlosti metabolismu potřebné pro let je vždy vysoká poptávka po kyslíku. Podrobně, s ohledem na to, jaký druh dýchacího ústrojí u ptáků, můžeme konstatovat: vlastnosti jeho zařízení pomáhají uspokojit tuto potřebu. Přestože mají ptáci plic, těžce spoléhají na vzduchové vaky pro větrání, které tvoří 15% celkového objemu těla. Současně jejich stěny nemají dobré krevní zásobování, takže nemají přímou roli při výměně plynu. Působí jako prostředníci pro pohyb vzduchu přes dýchací systém.

Okřídlené nemají membránu. Proto, místo pravidelného rozšiřování a kontrakce dýchacích orgánů, jak je pozorováno u savců, aktivní fází u ptáků je výdech, který vyžaduje svalovou kontrakci. Existují různé teorie o tom, jak ptáci dýchají. Mnoho vědců stále studuje tento proces. Zvláštnosti struktury respiračního systému ptáků a savců se ne vždy shodují. Tyto rozdíly umožňují našim okřídleným bratrům mít potřebná zařízení pro létání a zpěv. Je také nezbytnou adaptací k udržení vysoké metabolické rychlosti u všech létajících tvorů.