Zdieľam:
Respiračná sústava štruktúry a prvkov vtákov
dýchacích ciest vtákov Je zodpovedný za okysličovanie tkanív a orgánov a za vylučovanie oxidu uhličitého z tela. Vzduchové vaky umiestnené okolo pľúc umožňujú jednosmerný prúd vzduchu cez pľúca, čím sa zabezpečuje viac kyslíka pre telo vtákov..
Jednosmerný prúd vzduchu, ktorý sa pohybuje do pľúc vtákov, má vysoký obsah kyslíka, ktorý je vyšší ako obsah pľúc akéhokoľvek cicavca vrátane človeka. Jednosmerný tok zabraňuje vtákom v dýchaní „starého vzduchu“, to znamená, že vzduch, ktorý bol nedávno v pľúcach (Brown, Brain, & Wang, 1997).
Schopnosť skladovať viac kyslíka v pľúcach umožňuje vtákom lepšie okysličovať svoje telo, čím udržiava regulovanú telesnú teplotu počas letu. V pľúcach vtákov sa kyslík distribuuje zo vzduchových kapilár do krvi a oxid uhličitý prechádza z krvi do rovnakých kapilár. Výmena plynov je v tomto zmysle veľmi efektívna.
Dýchací systém vtákov je účinný vďaka použitiu tenkého povrchu, ktorým prechádzajú plyny a prietok krvi, čo umožňuje väčšiu kontrolu telesnej teploty. Difúzia vzduchu na endotermické účely je efektívnejšia v takom rozsahu, že povrch, cez ktorý prúdi krv a plyny, je tenší (Maina, 2002).
Vtáky majú relatívne malé pľúca a maximálne deväť vzduchových vakov, ktoré im pomáhajú pri procese výmeny plynov. To umožňuje, aby bol váš dýchací systém jedinečný medzi stavovcami.
Možno vás bude zaujímať aj systém vylučovania vtákov.
Proces dychu vtákov
Proces dýchania u vtákov si vyžaduje dva cykly (inhalácia, výdych, inhalácia, výdych) na pohyb vzduchu cez celý dýchací systém. Napríklad cicavce potrebujú len dýchací cyklus. (Foster & Smith, 2017).
Vtáky môžu dýchať ústami alebo nozdrami. Vzduch, ktorý vstupuje cez tieto otvory v priebehu inhalačného procesu, prechádza cez hltan a potom cez priedušnicu alebo priedušnicu..
Priedušnica má zvyčajne rovnakú dĺžku krku vtáka, avšak niektoré vtáky, ako napríklad žeriavy, majú výnimočne dlhý krk a priedušnicu, ktorá sa vinie v predĺžení hrudnej kosti známej ako kýl. Táto podmienka dáva vtákom možnosť vytvárať zvuky s vysokou rezonanciou.
inhalácia
Počas prvej inhalácie vzduch prechádza cez nozdry alebo nozdry umiestnené na križovatke medzi vrcholom a hlavou. Mäkké tkanivo, ktoré obklopuje nozdry, je známe ako vosk u niektorých vtákov.
Vzduch u vtákov, ako u cicavcov, sa pohybuje cez nozdry, do nosnej dutiny a potom do hrtanu a priedušnice..
Akonáhle je v priedušnici, vzduch prechádza cez injekčnú striekačku (orgán zodpovedný za produkciu zvukov vtákov) a jej prúd je rozdelený do dvoch, pretože priedušnica vtákov má dva kanály.
Vzduch v procese dýchania vtákov nepôjde priamo do pľúc, najprv ide do vzduchových vakov, odkiaľ prechádza do pľúc a počas druhej inhalácie prejde do kraniálnych vzduchových vakov. Počas tohto procesu sa všetky vzduchové vaky rozširujú do takej miery, že vzduch vstupuje do tela vtáka.
vydýchnutie
Počas prvého výdychu sa vzduch pohybuje zo zadných vzduchových vakov do priedušiek (ventrobronchi a dorsobronchi) a neskôr do pľúc. Priedušky sú rozdelené do malých kapilárnych vetiev, cez ktoré prúdi krv, v týchto vzdušných kapilárach dochádza k výmene kyslíka oxidom uhličitým..
Pri druhom výdychu vzduch opúšťa vzduchové vaky cez injekčnú striekačku a potom do priedušnice, hrtanu a nakoniec do nosnej dutiny a z nosných dierok. Počas tohto procesu sa objem vriec znižuje do takej miery, že vzduch opúšťa telo vtáka.
štruktúra
Vtáky majú hrtan, ale na rozdiel od cicavcov ho nepoužívajú na produkciu zvukov. Existuje orgán nazývaný striekačka, ktorý je zodpovedný za výrobu "hlasovej schránky" a umožňuje vtákom vytvárať vysoko rezonančné zvuky.
Na druhej strane, vtáky majú pľúca, ale majú aj vzduchové vaky. V závislosti od druhu bude mať vták sedem alebo deväť vzduchových vakov.
Vtáky nemajú membránu, takže vzduch je premiestňovaný vo vnútri a mimo dýchacieho systému prostredníctvom zmien tlaku vo vzduchových vakoch. Svaly hrudníka spôsobujú stlačenie hrudnej kosti smerom von, čo vytvára podtlak v sáčkoch, ktorý umožňuje vstup vzduchu do dýchacieho systému (Maina J. N., 2005).
Proces výdychu nie je pasívny, ale vyžaduje kontrakciu určitých svalov na zvýšenie tlaku vo vzduchových vakoch a poháňanie vzduchu smerom von. Keďže sa hrudná kosť počas dýchania musí pohybovať, odporúča sa, aby sa pri chytaní vtáka nevyvíjali žiadne vonkajšie sily, ktoré by mohli zablokovať jeho pohyb, pretože vták sa môže zadusiť.
Vzduchové vaky
Vtáky majú v sebe veľa "prázdneho priestoru", čo im umožňuje lietať. Tento prázdny priestor je obsadený vzduchovými vakmi, ktoré sa nafukujú a vyfukujú počas dychového procesu vtákov.
Keď vták nafúkne hrudník, nie sú to pľúca, ktoré pracujú, ale vzduchové vaky. Pľúca vtákov sú statické, vzduchové vaky sú tie, ktoré sa pohybujú na čerpanie vzduchu do komplexného bronchiálneho systému v pľúcach..
Vzduchové vaky umožňujú jednosmerný prúd vzduchu cez pľúca. To znamená, že vzduch, ktorý sa dostane do pľúc, je väčšinou "čerstvý vzduch" s vyšším obsahom kyslíka.
Tento systém je opačný ako u cicavcov, ktorých prúdenie vzduchu je obojsmerné a vstupuje do pľúc a zanecháva ich v krátkom časovom období, čo znamená, že vzduch nie je nikdy čerstvý a je vždy zmiešaný s tými, ktoré už boli vdychované (Wilson , 2010).
Vtáky majú najmenej deväť vzduchových vakov, ktoré im umožňujú dodávať kyslík do telesných tkanív a odstraňovať zvyšný oxid uhličitý. Taktiež plnia úlohu regulácie telesnej teploty počas letovej fázy.
Deväť vzduchových vakov vtákov možno opísať takto:
- Interklavikulárny vzduchový vak
- Dva cervikálne vzduchové vaky
- Dva predné hrudné vzduchové vaky
- Dva zadné hrudné vzduchové vaky
- Dva brušné vzduchové vaky
Funkciu týchto deviatich vakov možno rozdeliť na predné vrecká (interklavikulárne, krčné a predné hrudné) a zadné vrecká (zadné hrudné a brušné).
Všetky vrecia majú veľmi tenké steny s niektorými kapilárnymi nádobami, takže nehrajú dôležitú úlohu v procese výmeny plynov. Jeho povinnosťou však je udržiavať pľúca v uzavretých priestoroch, kde dochádza k výmene plynu.
priedušnice
Priedušnica vtákov je 2,7 krát dlhšia a 1,29 krát širšia ako u cicavcov podobnej veľkosti. Práca priedušnice vtákov je rovnaká ako práca cicavcov, spočíva v odolaní prúdeniu vzduchu. U vtákov však objem vzduchu, ktorému musí priedušnica odolávať, je 4,5-krát väčší ako objem vzduchu prítomného v priedušnici cicavcov..
Vtáky kompenzujú široký prázdny priestor priedušnice s relatívne väčším dychovým objemom a nižšou frekvenciou dýchania, približne jednou tretinou v porovnaní s cicavcami. Tieto dva faktory prispievajú k nižšiemu vplyvu objemu vzduchu na priedušnicu (Jacob, 2015).
Trachea bifurcates alebo rozdelí do dvoch primárnych priedušiek v syrinx. Injekčná striekačka je orgán, ktorý sa nachádza len u vtákov, pretože u cicavcov sa v hrtane vytvárajú zvuky.
Hlavný vstup do pľúc je cez priedušky a je známy ako mesobronchium. Mesobronchium sa delí na menšie trubice nazývané dorsobronchials, ktoré zase vedú k menším parabronchi.
Parabronchi obsahujú stovky malých vetiev a vzduchových kapilár obklopených bohatou sieťou krvných kapilár. Výmena plynov medzi pľúcami a krvou prebieha v týchto vzduchových kapilárach.
pľúca
Štruktúra pľúc vtákov sa môže mierne líšiť v závislosti od následkov parabronchi. Väčšina vtákov má pár parabronchi, zložený z "starého" pľúcneho (paleopulmonického) a "nového" pľúcneho (neopulmonického).
Niektorým vtákom však chýba neopulmonické parabronchium, ako je to v prípade tučniakov a niektorých plemien kačíc.
Spievajúce vtáky, ako napríklad kanárky a žltohnedé vtáky, majú novovzniknuté parabronchium, v ktorom dochádza k 15% alebo 20% plynnej výmeny. Na druhej strane, prúdenie vzduchu v tomto parabronchiu je obojsmerné, zatiaľ čo v paleopulmonickom parabronchiu je jednosmerné (Team, 2016).
V prípade vtákov sa pľúca neexpandujú ani neuzatvárajú, ako to robia u cicavcov, pretože výmena plynu sa nevyskytuje v alveolách, ale vo vzduchových kapilárach a vzduchové vaky sú zodpovedné za ventiláciu pľúc.
referencie
- Brown, R. E., Brain, J. D., & Wang, N. (1997). Dýchací systém vtákov: jedinečný model pre štúdie respiračnej toxikózy a pre monitorovanie kvality ovzdušia. Perspektíva zdravia v životnom prostredí, 188 - 200.
- Foster, D., & Smith. (2017). Oddelenie veterinárnych a vodných služieb. Získané z dýchacieho systému vtákov: Anatómia a funkcia: peteducation.com.
- Jacob, J. (5. máj 2015). Rozšírenie. Zdroj: Avian Respiratory System: articles.extension.org ...
- Maina, J. N. (2002). Evolúcia vtákov a vysoko efektívne parabronchial pľúca. V J. N. Maina, Functional Morphology of Vertebrate Respiratory System (str. 113). New Hampshire: Science Publisher Inc.
- Maina, J. N. (2005). Lung-Air Sac systém vtákov: Vývoj, štruktúra a funkcia. Johanesburg: Springer.
- Tím, A. N. (9. júla 2016). Opýtajte sa prírody. Dýchací systém vtákov uľahčuje efektívnu výmenu oxidu uhličitého a kyslíka prostredníctvom kontinuálneho jednosmerného prúdenia vzduchu a vzduchových vakov: asknature.org.
- Wilson, P. (júl 2010). Currumbin Valley Vet služby. Získané z What Are Air Sacs: currumbinvetservices.com.au.