Den andning av fåglar utförs av andningsorganen av denna klass av djur; Det är ansvarigt för att syrgöra vävnader och organ och utvisa koldioxid från kroppen. Luftsäckarna som finns runt lungorna möjliggör ett envägsflöde genom lungorna, vilket ger mer syre till fågelns kropp.
Det enriktade luftflödet som rör sig in i fåglarnas lungor har ett högt syreinnehåll, högre än det som finns i lungorna hos alla däggdjur, inklusive människor. Envägsflöde förhindrar att fåglar andas in "gammal luft", det vill säga luft som nyligen låg i deras lungor (Brown, Brain, & Wang, 1997).
Läge i andningsorganen i en fågel
Att kunna lagra mer syre i lungorna gör att fåglar bättre kan syrgöra kroppen och därmed hålla sin kroppstemperatur reglerad under flykt.
I fåglarnas lungor levereras syre från luftkapillärerna till blodet, och koldioxid passerar från blodet till själva kapillärerna. Gasutbyte är i detta avseende mycket effektivt.
Morfologi av en fågel. Exempel på Vanellus malabaricus. 1-näbb, 2-huvud, 3-iris, 4-elev, 5-mantel, 6-mindre klädnader, 7-skulder, 8-skydd, 9-tertiär, 10-rumpa, 11-primär, 12-ventil, 13 -Thigh, 14-Tibia-tarsal joint, 15-Tarsus, 16-Fingers, 17-Tibia, 18-Belly, 19-Flanks, 20-Chest, 21-Throat, 22-Wattle, 23-Eyestripe. Källa: Wikimedia Commons
Andningssystemet för fåglar är effektivt tack vare användningen av en tunn yta genom vilken gaser och blodflöde, vilket möjliggör större kontroll av kroppstemperaturen. Diffusion av luft för endotermiska ändamål är effektivare eftersom ytan genom vilken blod och gaser strömmar är tunnare (Maina, 2002).
Fåglar har relativt små lungor och högst nio luftsäckar som hjälper dem med gasutbytesprocessen. Detta gör att deras andningsorgan är unika bland ryggradsdjur.
Du kanske också är intresserad av fågelns utsöndringssystem.
Fågelandningsprocess
Andningsprocessen hos fåglar kräver två cykler (andas in, andas in, andas in, andas ut) för att flytta luft genom hela andningsorganen. Däggdjur behöver till exempel bara en andningscykel. (Foster & Smith, 2017).
Fåglar kan andas genom munnen eller näsborren. Luften som kommer in genom dessa öppningar under inhalationsprocessen passerar genom svalget och sedan genom luftröret eller vindröret.
Vindröret är i allmänhet samma längd som fågelns hals, men vissa fåglar, t.ex. kranar, har en exceptionellt lång hals och deras vindrör som krullar inom en förlängning av bröstbenet känd som kölen. Detta tillstånd ger fåglar möjlighet att producera ljud med hög resonans.
Inandning
Under den första inandningen passerar luften genom näsborrarna eller näsborrarna som ligger i korsningen mellan näbben och huvudet. Den köttiga vävnaden som omger näsborrarna kallas vaxet hos vissa fåglar.
Luft i fåglar, som hos däggdjur, rör sig genom näsborrarna, in i näshålan och passerar sedan in i struphuvudet och luftstrupen.
En gång i luftstrupen passerar luften genom syrinx (organet som ansvarar för produktion av ljud hos fåglar) och dess flöde delas upp i två, eftersom fåglarnas luftstrup har två kanaler.
Luften i processen med andning av fåglar går inte direkt till lungorna, först går den till caudalluftsäckarna, varifrån den passerar till lungorna och under den andra inandningen kommer den att passera till kraniala luftsäckarna. Under denna process expanderar alla luftsäckar när luft kommer in i fågelns kropp.
Utandning
Under den första utandningen flyttar luften från de bakre luftsäckarna till bronkierna (ventrobronchi och dorsobronchi) och därefter till lungorna. Bronkierna är indelade i små kapillärgrenar genom vilka blodet flyter, det är i dessa luftkapillärer där utbytet av syre för koldioxid sker.
Vid den andra utandningen lämnar luft luftsäcken genom syrinx och sedan in i luftstrupen, struphuvudet och slutligen i näshålan och ut ur näsborrarna. Under denna process minskar säckarnas volym när luften lämnar fågelns kropp.
Strukturera
Fåglar har en struphuvud, men till skillnad från däggdjur, använder de inte det för att producera ljud. Det finns ett organ som heter syrinx som fungerar som en "röstlåda" och gör det möjligt för fåglar att producera mycket resonanta ljud.
Å andra sidan har fåglar lungor, men de har också luftsäckar. Beroende på art kommer fågeln att ha sju eller nio luftsäckar.
Fåglar har inte ett membran, så luft förflyttas in och ut från andningsorganen genom förändringar i trycket i luftsäckarna. Bröstmusklerna gör att bröstbenet pressas utåt, vilket skapar ett negativt tryck i säckarna som gör att luft kan komma in i andningsorganen (Maina JN, 2005).
Utandningsprocessen är inte passiv utan kräver sammandragning av vissa muskler för att öka trycket i luftsäckarna och driva luften ut. Eftersom bröstbenet måste röra sig under andningsprocessen rekommenderas det att man inte utövar externa krafter som kan blockera dess rörelse, eftersom fågeln kan kvävas när man fångar en fågel.
Luftsäckar
Fåglar har mycket "tomt utrymme" inuti som gör att de kan flyga. Detta tomma utrymme upptas av luftsäckar som blåser upp och tömmer sig under fågelns andningsprocess.
När en fågel blåser upp bröstet är det inte lungorna som fungerar utan luftsäckarna. Fåglarnas lungor är statiska, luftsäckarna är de som rör sig för att pumpa luft in i ett komplext bronkialsystem i lungorna.
Luftsäck ger en envägsflöde genom lungorna. Detta innebär att luften som når lungorna mestadels är "frisk luft" med högre syreinnehåll.
Detta system är motsatt det från däggdjur, vars luftflöde är dubbelriktat och kommer in och lämnar lungorna på kort tid, vilket innebär att luften aldrig är frisk och alltid blandas med den som redan har andats in (Wilson , 2010).
Fåglar har minst nio luftsäckar som gör att de kan leverera syre till kroppens vävnader och ta bort återstående koldioxid. De spelar också rollen att reglera kroppstemperatur under flygsfasen.
De nio luftsäckarna av fåglar kan beskrivas på följande sätt:
- En interklavikulär luftsäck
- Två cervikala luftsäckar
- Två främre torakala luftsäckar
- Två bakre thoraxluftsäckar
- Två bukluftssäckar
Funktionen för dessa nio säckar kan delas upp i främre säckar (interclavikulära, cervikala och främre thorax) och posteriorsäckar (posterior thorax och buk).
Alla säckar har mycket tunna väggar med vissa kapillärkärl, så de spelar inte en viktig roll i gasutbytesprocessen. Men deras plikt är att hålla lungorna där gasutbytet sker ventilerade.
Luftrör
Luftröret för fåglar är 2,7 gånger längre och 1,29 gånger bredare än hos däggdjur av liknande storlek. Arbetet med luftstrupen hos fåglar är detsamma som hos däggdjur, det består i att motstå luftflödet. Emellertid hos fåglar är luftvolymen som luftröret måste motstå 4,5 gånger större än volymen luft som finns i luftstrupen hos däggdjur.
Fåglar kompenserar för det stora tomrummet i luftstrupen med en relativt större tidvattenvolym och en lägre andningsfrekvens, ungefär en tredjedel av däggdjurens. Dessa två faktorer bidrar till lägre påverkan av luftvolymen på luftstrupen (Jacob, 2015).
Luftstrupen bifurcates eller delar upp i två primära bronkier i syrinx. Sirinx är ett organ som bara finns i fåglar, eftersom hos däggdjur produceras ljuden i struphuvudet.
Huvudentrén till lungorna är genom bronkierna och kallas mesobronchium. Mesobronchus delar upp i mindre rör kallade dorsobronchi som i sin tur leder till de mindre parabronchi.
Parabronchi innehåller hundratals små grenar och luftkapillärer omgiven av ett rikligt nätverk av blodkapillärer. Gasutbytet mellan lungorna och blodet sker inom dessa luftkapillärer.
lungor
Strukturen i fåglarnas lungor kan variera något beroende på parabronchis förgreningar. De flesta fåglar har ett par parabronchi, som består av en "gammal" lunga (paleopulmonisk) och en "ny" lunga (neopulmonisk).
Vissa fåglar saknar emellertid den neopulmonic parabronchus, som är fallet med pingviner och vissa ankor.
Sjungande fåglar, såsom kanariefågel och gallinaceae, har en utvecklad neopulmonisk parabronchus där 15% eller 20% av gasutbytet sker. Å andra sidan är luftflödet i denna parabronchus dubbelriktad, medan den i den paleopulmonic parabronchus är enkelriktad (Team, 2016).
När det gäller fåglar expanderar inte lungorna eller drar sig ihop som de gör hos däggdjur, eftersom gasutbyte inte sker i alveolerna utan i luftkapillärerna och luftsäckarna ansvarar för ventilationen av lungorna. .
referenser
- Brown, RE, Brain, JD, & Wang, N. (1997). Fågelvägarna: en unik modell för studier av andningstoxikos och för övervakning av luftkvalitet. Environ Health Perspect, 188-200.
- Foster, D., & Smith. (2017). Avdelningen för veterinär- och vattenlevande tjänster. Hämtad från andningssystemet för fåglar: Anatomi och funktion: peteducation.com.
- Jacob, J. (5 maj 2015). Förlängning. Hämtad från Avian Respiratory System: Articles.extension.org ..
- Maina, JN (2002). Evolutionen av fåglarna och den mycket effektiva parabronchial lungan. I JN Maina, Functional Morfology of the Vertebrate Respiratory System (s. 113). New Hampshire: Science Publisher Inc.
- Maina, JN (2005). Lung-Air Sac System of Birds: Utveckling, struktur och funktion. Johannesburg: Springer.
- Team, AN (9 juli 2016). Fråga naturen. Erhållen från andningsorganen för fåglar underlättar effektivt utbyte av koldioxid och syre via kontinuerligt enkelriktat luftflöde och luftsäckar: asknature.org.
- Wilson, P. (juli 2010). Currumbin Valley Vet Services. Hämtad från What Are Air Sacs?: Currumbinvetservices.com.au.