Den respirasjon av fugler blir utført av luftveiene for denne klasse av dyr; Det er ansvarlig for å oksygenere vev og organer og utvise karbondioksid fra kroppen av dem. Luftsekkene som ligger rundt lungene gir mulighet for en enveis flyt av luft gjennom lungene, og gir mer oksygen til fuglens kropp.
Den ensrettede luftstrømmen som beveger seg inn i lungene til fugler har et høyt oksygeninnhold, høyere enn det som finnes i lungene til et pattedyr, inkludert mennesker. Enveisstrømning forhindrer fugler i å puste inn "gammel luft", det vil si luft som nylig var i lungene (Brown, Brain, & Wang, 1997).
Plassering av luftveiene i en fugl
Å kunne lagre mer oksygen i lungene lar fugler bedre oksygenere kroppen sin, og dermed holde kroppstemperaturen regulert mens de er på flukt.
I lungene til fugler blir oksygen levert fra luftkapillærene til blodet, og karbondioksid går fra blodet til selve kapillærene. Gassutveksling er i denne forstand veldig effektiv.
Morfologi av en fugl. Eksempel på Vanellus malabaricus. 1-nebb, 2-hode, 3-iris, 4-elev, 5-mantel, 6-mindre deksler, 7-skulper, 8-deksler, 9-tertiær, 10-rumpe, 11-primær, 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. Kilde: Wikimedia Commons
Åndedrettssystemet til fugler er effektivt takket være bruken av en tynn overflate som gasser og blod strømmer gjennom, noe som gir større kontroll av kroppstemperaturen. Diffusjon av luft til endotermiske formål er mer effektiv ettersom overflaten som blod og gasser strømmer gjennom er tynnere (Maina, 2002).
Fugler har relativt små lunger og maksimalt ni luftsekker som hjelper dem med gassutvekslingsprosessen. Dette gjør at luftveiene deres er unike blant virveldyr.
Du kan også være interessert i utskillelsessystemet til fugler.
Fugl respirasjonsprosess
Åndedrettsprosessen hos fugler krever to sykluser (inhalerer, puster ut, inhalerer, puster ut) for å flytte luft gjennom hele luftveiene. Pattedyr trenger for eksempel bare en respirasjonssyklus. (Foster & Smith, 2017).
Fugler kan puste gjennom munnen eller neseborene. Luften som kommer inn gjennom disse åpningene under inhalasjonsprosessen, går gjennom svelget og deretter gjennom luftrøret eller vindrøret.
Vindpipen er generelt den samme lengden som fuglens nakke, men noen fugler som kraner har en usedvanlig lang hals og vindpipen deres som krøller seg i en forlengelse av brystbenet kjent som kjølen. Denne tilstanden gir fugler muligheten til å produsere lyd med høy resonans.
innånding
Under den første inhalasjonen passerer luften gjennom neseborene eller neseborene som ligger i krysset mellom toppen av nebbet og hodet. Det kjøttfulle vevet som omgir neseborene er kjent som voks hos noen fugler.
Luft i fugler, som hos pattedyr, beveger seg gjennom neseborene, inn i nesehulen og deretter inn i strupehodet og luftrøret.
En gang i luftrøret, passerer luften gjennom syrinx (organ som er ansvarlig for produksjon av lyder hos fugler) og strømmen er delt i to, siden luftrøret til fugler har to kanaler.
Luften i ferd med å respirere fugler, går ikke direkte til lungene, først går den til caudale luftsekker, hvorfra den vil passere til lungene og under den andre inhalasjonen vil den passere til kraniale luftsekker. Under denne prosessen utvides alle luftsekker når luft kommer inn i fuglens kropp.
utpust
Under den første utåndingen flytter luft seg fra de bakre luftsekkene til bronkiene (ventrobronchi og dorsobronchi) og deretter til lungene. Bronkiene er delt inn i små kapillærgrener som blodet strømmer gjennom, det er i disse luftkapillærene hvor utvekslingen av oksygen for karbondioksid finner sted.
Ved den andre utåndingen kommer luft ut av luftsekkene gjennom syrinx og deretter inn i luftrøret, strupehodet og til slutt inn i nesehulen og ut fra neseborene. Under denne prosessen synker volumet av sekkene når luften forlater kroppen til fuglen.
Struktur
Fugler har en strupehode, og i motsetning til pattedyr, bruker de ikke den til å produsere lyder. Det er et organ som heter syrinx som fungerer som en "taleboks" og lar fugler produsere svært resonante lyder.
På den annen side har fugler lunger, men de har også luftsekker. Avhengig av art, vil fuglen ha syv eller ni luftsekker.
Fugler har ikke mellomgulv, så luft fortrenges inn og ut av luftveiene gjennom endringer i trykket til luftsekkene. Brystmusklene fører til at brystbenet presses utover, noe som skaper et negativt trykk i sekkene som lar luft komme inn i luftveiene (Maina JN, 2005).
Utåndingsprosessen er ikke passiv, men krever sammentrekning av visse muskler for å øke trykket i luftsekkene og skyve luften ut. Ettersom brystbenet må bevege seg under pusteprosessen, anbefales det at når man fanger en fugl, ikke utøves ytre krefter som kan blokkere dens bevegelse, da det kan kvele fuglen.
Luftsekker
Fugler har mye "tom plass" inne som gjør at de kan fly. Dette tomme rommet er okkupert av luftsekker som blåses opp og tømmes under fuglens respirasjonsprosess.
Når en fugl blåser opp brystet, er det ikke lungene som fungerer, men luftsekkene. Lungene til fugler er statiske, luftsekkene er de som beveger seg for å pumpe luft inn i et komplekst bronkialsystem i lungene.
Luftsekker tillater enveis luftstrøm gjennom lungene. Dette betyr at luften som når lungene stort sett er "frisk luft" med høyere oksygeninnhold.
Dette systemet er motsatt av det fra pattedyr, hvis luftstrøm er toveis og kommer inn og forlater lungene på kort tid, noe som betyr at luften aldri er frisk og alltid er blandet med den som allerede er pustet (Wilson , 2010).
Fugler har minst ni luftsekker som lar dem levere oksygen til kroppsvev og fjerne det gjenværende karbondioksid. De spiller også rollen som å regulere kroppstemperaturen i flyfasen.
De ni luftsekkene til fugler kan beskrives som følger:
- En interklavikulær luftsekk
- To cervikale luftsekker
- To fremre thoraxluftsekker
- To bakre thoraxluftsekker
- To bukluftsekker
Funksjonen til disse ni sekkene kan deles inn i fremre sekker (interclavicular, cervical og anterior thoracic) og posterior sacs (posterior thoracic og abdominal).
Alle sekker har veldig tynne vegger med noen kapillærkar, så de spiller ikke en viktig rolle i gassutvekslingsprosessen. Imidlertid er deres plikt å holde lungene der gassutvekslingen foregår ventilert.
Luftrør
Luftrøret til fugler er 2,7 ganger lengre og 1,29 ganger bredere enn hos pattedyr av lignende størrelse. Arbeidet med luftrøret for fugler er det samme som hos pattedyr, det består i å motstå luftstrømmen. Imidlertid er luftvolumet som luftrøret må tåle hos fugler 4,5 ganger større enn volumet av luft som er i luftrøret til pattedyr.
Fugler kompenserer for det store tomromet i luftrøret med et relativt større tidevannsvolum og en lavere respirasjonsfrekvens, omtrent en tredjedel av pattedyr. Disse to faktorene bidrar til lavere påvirkning av luftvolumet på luftrøret (Jacob, 2015).
Luftrøret bifurcates eller deler seg i to primære bronkier i syrinx. Syrinx er et organ som bare finnes hos fugler, siden hos pattedyr blir lydene produsert i strupehodet.
Hovedinngangen til lungene er gjennom bronkiene og er kjent som mesobronchium. Mesobronchus deler seg i mindre rør kalt dorsobronchi som igjen fører til mindre parabronchi.
Parabronchi inneholder hundrevis av små grener og luftkapillærer omgitt av et rikholdig nettverk av blodkapillærer. Gassutvekslingen mellom lungene og blodet finner sted innenfor disse luftkapillærene.
lunger
Strukturen i fuglenees lunger kan variere litt avhengig av forgrenningene til parabronchi. De fleste fugler har et par parabronchi, sammensatt av en "gammel" lunge (paleopulmonisk) og en "ny" lunge (neopulmonisk).
Noen fugler mangler imidlertid den neopulmoniske parabronchus, som tilfellet er med pingviner og noen enderaser.
Syngende fugler, som kanarifugler og gallinaceae, har en utviklet neopulmonisk parabronchus hvor 15% eller 20% av gassutvekslingen skjer. På den annen side er luftstrømmen i denne parabronchus toveis, mens den i den paleopulmonic parabronchus er ensrettet (Team, 2016).
Når det gjelder fugler, utvides ikke lungene eller trekker seg sammen som de gjør hos pattedyr, siden gassutveksling ikke finner sted i alveolene, men i luftkapillærene og luftsekkene er ansvarlige for ventilasjonen av lungene. .
referanser
- Brown, RE, Brain, JD, & Wang, N. (1997). Aviær luftveiene: en unik modell for studier av luftveis toksose og for overvåking av luftkvalitet. Environ Health Perspect, 188-200.
- Foster, D., & Smith. (2017). Avdeling for veterinær- og akvatiske tjenester. Hentet fra respirasjonssystem for fugler: Anatomi og funksjon: peteducation.com.
- Jacob, J. (5. mai 2015). Utvidelse. Hentet fra Avian Respiratory System: Articles.extension.org ..
- Maina, JN (2002). Evolusjonen av fuglene og den svært effektive parabronchial lungen. I JN Maina, Functional Morfology of the Vertebrate Respiratory System (s. 113). New Hampshire: Science Publisher Inc.
- Maina, JN (2005). The Lung-Air Sac System of Birds: Utvikling, struktur og funksjon. Johannesburg: Springer.
- Team, AN (9. juli 2016). Spør naturen. Hentet fra luftveiene til fugler muliggjør effektiv utveksling av karbondioksid og oksygen via kontinuerlig ensrettet luftstrøm og luftsekker: asknature.org.
- Wilson, P. (juli 2010). Currumbin Valley Vet Services. Hentet fra What Are Air Sacs?: Currumbinvetservices.com.au.