Układ oddechowy ptaków: funkcje, struktura i ciekawe fakty

Pokonywanie strumieni powietrza z wielką łatwością, ptaki wykonują różne płynne ruchy, zmieniając na przemian kierunek lotu. Możesz być zainteresowany, aby dowiedzieć się, że takie pierzaste manewry są wykonywane przez układ oddechowy. Ptaki umiejętnie łapią wiatry. Według naukowców, mechanizm latających stworów odpowiedzialny za przepływ powietrza, debugowany wyłącznie i znacznie bardziej skomplikowany niż inne zwierzęta.

Wspaniałe cechy pierzaste

Interesujące jest to, że ptaki latające na długich dystansach zużywają minimalną ilość energii. Wielu z nich, wykonując kilka tysięcy kilometrów, praktycznie nie czyni żadnych szczególnych wysiłków. Udowodniono, że pierzasta pomaga w technice planowania. Umiejętność ptaka polega na tym, że mogą czerpać energię z wiatru. Najpierw latają wysoko w wietrze, a potem, obracając się w pewnym punkcie, lecą razem z tym samym strumieniem powietrza. W tym przypadku ważną rolę odgrywa struktura anatomiczna układu oddechowego ptaków. Szczegółowe badanie organów ptaków i ich funkcji pomoże nam odkryć sekret niesamowitych możliwości ptaków.

Informacje ogólne

Jeśli mówimy krótko o układzie oddechowym ptaków, ma on następujące cechy:

• Prosta struktura i mały rozmiar jama nosowa.
• Na rozgałęzieniu tchawicy (w bifurkacji), gdzie przechodzi ona do dwóch głównych oskrzeli, istnieje mechanizm wydawania dźwięków - śpiewająca krtań.
• Optymalne umiejscowienie płuca, pozwalające oskrzeli wejść do niego i tworzyć gąbczastą gałąź oskrzelików, splątanych z pajęczynami naczyń włosowatych. Niektóre grubsze oskrzela nie tworzą widelców, są mocno wyciągnięte, wystają poza organ w postaci cienkościennych worków.

Schemat układu oddechowego ptaków jest rodzajem dobrze skoordynowanego potencjału, składającego się z następujących części:

• jama nosowa;
• jama ustna;
• krtań;
• tchawica;
• śpiewająca krtań;
• oskrzela;
• łatwe;
• przewiewne torby.

Struktura dróg oddechowych

Punktem wyjścia układu oddechowego ptaków są nozdrza. Otwierają drogę do przepływu powietrza do jamy nosowej i przez górną krtani do tchawicy. Struktura samej tchawicy u wszystkich ptaków jest bardzo różna i zależy głównie od długości i liczby pierścieni składających się z tkanki chrzęstnej. W miejscu bifurkacji trofea to syrinx, który reprezentuje aparat głosowy ptaków. Ten specjalny organ znajduje się w dolnej części krtani. W tym samym miejscu tchawica tworzy widelec dwóch oskrzeli, które wchodzą do płuc. Przekształcone do wtórnych oskrzeli, narządy te częściowo opuszczają płuca, tworząc worki dróg oddechowych w różnych obszarach ciała ptaków. W ciele ptaków znajduje się wiele parabronów, otoczonych naczyniami krwionośnymi, oddziałujących z wtórnymi.

Płuca

Organ ten ma wydłużony kształt, prawie nie jest elastyczny i nie osadza się swobodnie. Płuca są ściśle zamocowane między żebrami poprzez dociskanie górnej powierzchni grzbietowej. Na nich widać ślady żeber w postaci rowków. Taki narządy układu oddechowego ptaki, takie jak płuca i oskrzela, mają unikalną strukturę. Łącząc się, reprezentują gęste gąbki składające się z małych gałęzi. Przy wejściu do płuc oskrzela rozpraszają się na mniejsze formacje. Ze względu na drugorzędne i trzeciorzędne rozwidlenia oskrzeli, płuca ptaków wyróżniają się gąbczastą strukturą. Mają jasnoczerwony kolor i pełnią ważną funkcję w wymianie gazowej. Małe rurki oddechowe w płucach przepuszczają powietrze atmosferyczne do krwi przez komórki nabłonkowe. Utlenianie występuje również w śródbłonku naczyń włosowatych.

Trudny proces oddychania

Główną cechą budowy układu oddechowego ptaków jest płuco uchwycone przez klatkę piersiową, nie podlegające rozciąganiu. Tkanka kostna nie pozwala na zmianę konfiguracji ptaka w tym obszarze, więc płuco umożliwia przepływ powietrza przez oskrzela. Następują poduszki powietrzne, które umożliwiają przepływ powietrza przez zmianę jego objętości. Rozciągliwa pojemność jest w stanie przepuścić większość tlenu (75%), uwięziony w oskrzelach wtórnych, reszta jest opóźniona przez płuca. Kiedy ptak jest w locie, torby oddechowe stale się rozszerzają i kurczą. Co więcej, im szybciej zaczną trzepotać skrzydłami, tym intensywniejsze będzie oddychanie. Podczas wykonywania ruchów, powietrze jest gwałtownie wciągane do płuc i cienkościennych formacji, a gdy pióropusz opuszcza skrzydła, podczas wydechu powietrze z worków przechodzi ponownie przez płuca.

Opisana powyżej funkcja działa u ptaków tylko podczas lotu. Kiedy są na wakacjach, klatka piersiowa nabywa zdolność do zawężania i rozszerzania.

Ze względu na to, że pomiędzy oddychaniem a ruchem skrzydeł istnieje ścisły związek, ptak nie umiera w locie. Warto zwrócić uwagę na jeszcze jeden ważny szczegół podczas wykonywania tego procesu - ulepszoną wymianę gazową.

Podwójne oddychanie

Układ oddechowy ptaków jest ułożony w taki sposób, że w workach powietrznych nie dochodzi do wysycenia krwi tlenem. Jak już wspomniano, mniejsza objętość powietrza (25%) jest zatrzymywana w płucach, a niewielka jej część służy do utleniania krwi. Aby uzupełnić brak tlenu, strumień powietrza z worków ponownie przechodzi przez płuca. Tak więc, zarówno podczas wdechu, jak i wydechu, płuca są wzbogacone tlenem, a proces nasycania krwi występuje w tym narządzie. Aby bardziej nasycone powietrze komunikowało się z krwią tętniczą, ich strumienie przemieszczają się naprzeciwko siebie. Ten proces wymiany gazowej nazywa się drugim wdechem.

Rola poduszek powietrznych

Podczas wdychania główne oskrzela dostarczają witalnego przepływu do płuc i pleców. W drodze powrotnej powietrze przechodzące przez płuca wchodzi do czołowych czołgów. Faktem jest, że powietrze wylotowe nie opuszcza natychmiast ciała ptaka. W wyniku pierwszego wydechu zatrzymuje się w przedniej torbie i dopiero po jej opuszczeniu. Przebijając się przez centralne oskrzela i tchawicę, wychodzi w postaci dwutlenku węgla. Na jej miejscu natychmiast pojawia się kolejna porcja powietrza z tylnej części torby, przechodząca przez płuca. Przepływ występuje w jednym kierunku. Jak widać, cienkościenne formacje odgrywają ważną rolę w procesie oddychania ptaków.

Ptaki mają wystarczająco dużo powietrznych zbiorników, aby zapewnić komfortowy lot. Dzięki nim ciało ptaka staje się jaśniejsze, a jego gęstość maleje. Dobrze wypełnione worki umieszczone między narządami chronią ptaki przed przegrzaniem w czasie podróży.

Klasyfikacja poduszki powietrznej

Ptaki mają 9 cienkościennych formacji powietrznych związanych z głównymi. Oprócz nich, układ oddechowy ptaków jest wyposażony w pośrednie przyrosty i worki, znajdujące się za ciałem.

Główne z nich są podzielone na 4 sparowane formacje i jedną osobną: obojczyka szyjnego, prenatalnego, brzusznego, tylnego klatki piersiowej i niesparowanego. Wewnątrz błony śluzowej worka jest pokryta warstwą rzęskowego nabłonka. Ich ściany są dość elastyczne i mają sieć kapilarną. Pneumatyczne formacje pasują między narządy wewnętrzne i mięśnie. Niektóre z nich są widoczne nawet w jamach niektórych rurkowatych kości.

Ze względu na obecność całego zestawu worków oddechowych w ciele ptaków, mogą wykonywać następujące role:

• brać udział w procesie wymiany gazowej;
• ustawić prawidłową pozycję ciała w locie;
• zapewnić szybkie chłodzenie ciała;
• stworzyć ochronę narządów wewnętrznych, działając jako amortyzatory;
• rozjaśnić masę ciała;
• służyć jako zbiornik dla powietrza.

Maszyna głosowa

Jedną z najciekawszych funkcji układu oddechowego ptaków jest umiejętność śpiewania. Takie opanowanie jest ponownie uwarunkowane unikalnym mechanizmem urządzenia prowadzącego powietrze. Górna szczelina, umieszczona za językiem, prowadzi do górnej części krtani, zwanej gardłem. Obszar ten składa się z typowych chrząstek i nie działa jako aparat głosowy u ptaków (co jest charakterystyczne dla innych zwierząt lądowych z kręgowców).

Syrinx znajduje się na dnie krtani i odpowiada za przyjemny śpiew ptaków. Chrząstkowe pierścienie tchawicowe wspierają optymalną ekspansję ściany tego narządu. Z zewnętrznej części głosu błonę głosową odlatują i płyną do strzykawek. W obszarze bifurkacji trofea wewnątrz krtani to kolejna membrana, nazywana wewnętrznym głosem. Kiedy mięśnie śpiewające zaczynają się kurczyć, membrany zaciskają się. Podczas wydechu powietrze z płuc przenika do głośni i oscyluje w błonach, w wyniku czego zaczynają emitować dźwięki. W tym przypadku tchawica służy jako rezonator i zwiększa objętość w czasie śpiewania.

Dzięki specjalnym właściwościom aparatu głosowego do zmiany kształtu ptaki mogą reprodukować różne dźwięki, a niektóre z nich potrafią naśladować mowę ludzi. Aby ten organ działał prawidłowo, otrzymuje wystarczającą ilość miejsca w ptasim organizmie. Na tej podstawie w małych ptakach prawie całe ciało bierze udział w procesie śpiewania.

Interesujące fakty

U małych ptaków częstotliwość czynności oddechowych jest znacznie większa niż w dużych. Na przykład małe wrzeciono pokonuje odległość do 10 000 tysięcy kilometrów w ciągu około 9 dni. Ma zdolność wyczuwania podejścia do trąb powietrznych i próbuje złapać tylny wiatr.

Najmniejszy koliber w ciągu jednej sekundy wykonuje do 80 ruchów skrzydeł. Jednak umiejętnie wykonuje swój taniec w powietrzu, latając w bok i na odwrót. Waży nieco więcej niż jeden gram i ma taki sam rozmiar jak pszczoła. Warto zauważyć, że ten miniaturowy ptak jest bliskim krewnym zwykłych jerzyków.

Układ oddechowy ptaków pozwala niektórym z nich mówić. Rozpatrywano najsławniejszego gaduła Parrot Jacot. Był także przedstawicielem Czerwonej Księgi. Udało mu się wypowiedzieć pełne zdania w różnych językach. Słownictwo Parrot zawierało około 400 słów.

Dla czarnych swift niebo służy jako dom. Ptak może mieć wysokość kilku lat, a nie powracać na ziemię. Spełnia wszystkie swoje potrzeby w locie.

Oprócz budowy anatomicznej, ucieczka dużych ptaków jest spowodowana specjalnym projektem: pióra orłów i bocianów na krawędziach skrzydeł obracają się do góry, tworząc pionowy zakręt. Ta funkcja pozwala pomnożyć siłę unoszenia ptaków o małym rozmiarze skrzydła, co znacznie ułatwia ich lot.

Sapsan jest jednym z najszybszych przedstawicieli na całym świecie, który może osiągnąć prędkość do 300 km / h. Ponadto ciało ptaka osiąga długość 1 m. Ich samice są zwykle większe niż samce.

Wniosek

Biorąc pod uwagę cechy układu oddechowego ptaków, możemy spokojnie stwierdzić, że jest to jeden z najbardziej złożonych mechanizmów występujących w przyrodzie. Na przykład obecność dwóch gardeł pozwala ptakom komunikować się ze sobą w ich własnym języku i wykonywać piękne melodie dla ludzi.