Dišni sustav ptica je jedinstven. Kod ptica strujanja zraka idu samo u jednom smjeru, što nije karakteristično za druge kralježnjake. Kako možete udahnuti i izdahnuti kroz jedan dušnik? Rješenje je nevjerojatna kombinacija jedinstvenih anatomskih značajki i manipulacije atmosferskim protokom. Značajke dišnog sustava ptica određuju složene mehanizme zračnih vrećica. Nema ih kod sisavaca.
Dišni sustav ptica: dijagram
Proces kod krilatih životinja je nešto drugačiji nego kod sisavaca. Osim pluća, imaju i zračne vrećice. Ovisno o vrsti, dišni sustav ptica može uključivati sedam ili devet ovih režnjeva, koji imaju pristup humerusu i femuru, kralješcima, pa čak i lubanji. Zbog nedostatka dijafragme, zrak se pomiče promjenom tlaka u zračnim vrećicama uz pomoć prsnih mišića. To stvara negativni tlak u lopaticama, tjerajući zrak u dišni sustav. Takve radnje nisu pasivne. Oni zahtijevaju određene kontrakcije mišića kako bi povećali pritisak na zračne vrećice i istisnuli zrak.
Struktura dišnog sustava ptica uključuje podizanje prsne kosti tijekom procesa. Pluća iz perja se ne šire ili skupljaju kao organi sisavaca. Kod životinja se izmjena kisika i ugljičnog dioksida odvija u mikroskopskim vrećicama koje se nazivaju alveole. Kod krilatih srodnika izmjena plinova se odvija u stijenkama mikroskopskih cijevi koje se nazivaju zračnim kapilarama. Dišni organi ptica rade učinkovitije od organa sisavaca. Oni su u stanju nositi više kisika sa svakim udahom. U usporedbi sa životinjama slične težine, disanje je sporije.
Kako ptice dišu?
Ptice imaju tri različita skupa dišnih organa. To su prednje zračne vrećice, pluća i stražnje zračne vrećice. Tijekom prvog udisaja, kisik prolazi kroz nosnice na spoju između vrha kljuna i glave. Ovdje se zagrijava, vlaži i filtrira. Mesnato tkivo koje ih okružuje kod nekih se vrsta naziva cere. Zatim se tok kreće u nosnu šupljinu. Udahnuti zrak putuje dalje dolje u dušnik, ili dušnik, koji se dijeli na dva bronha. Zatim se granaju na mnogo puteva u svakom plućima.
Većina tkiva ovog organa je oko 1800 malih susjednih tercijarnih bronha. Oni vode do sitnih zračnih kapilara koje se isprepliću s krvnim žilama, gdje se odvija izmjena plinova. Protok zraka ne ide izravno u pluća. Umjesto toga, slijedi u kaudalne vrećice. Mala količina prolazi kroz formacije repa kroz bronhije,koji se pak dijele na manje kapilare promjera. Kada ptica udahne drugi put, kisik se kreće u zračne vrećice lubanje i vraća se kroz fistulu u dušnik kroz larinks. I konačno kroz nosnu šupljinu i iz nosnica.
Složeni sustav
Dišni sustav ptica sastoji se od uparenih pluća. Sadrže statične strukture na površini za izmjenu plinova. Samo se zračne vrećice šire i skupljaju, tjerajući kisik da se kreće kroz nepokretna pluća. Udahnuti zrak ostaje u sustavu dva potpuna ciklusa prije nego što se potpuno potroši. Koji je dio ptičjeg dišnog sustava odgovoran za izmjenu plinova? Tu važnu ulogu igraju pluća. Tamo iscrpljeni zrak počinje napuštati tijelo kroz dušnik. Tijekom prvog udisaja otpadni plinovi prolaze u prednje zračne vrećice.
Ne mogu odmah napustiti tijelo, jer tijekom drugog udisaja svježi zrak ponovno ulazi u stražnje vrećice i pluća. Zatim, tijekom drugog izdisaja, prvi tok istječe kroz dušnik, a svježi kisik iz stražnjih vrećica ulazi u organe za izmjenu plinova. Struktura dišnog sustava ptica ima strukturu koja vam omogućuje stvaranje jednosmjernog (jednostranog) dotoka svježeg zraka iznad površine tekuće razmjene plinova u plućima. Osim toga, ovaj tok tamo prolazi i tijekom udisaja i izdisaja. Kao rezultat toga, izmjena kisika i ugljičnog dioksida odvija se kontinuirano.
Učinkovitost sustava
Obilježja dišnog sustava ptica omogućuju vam da dobijete količinu kisika potrebnu za stanice tijela. Velika prednost je jednosmjerna priroda i struktura bronha. Ovdje zračne kapilare imaju veću ukupnu površinu nego, na primjer, kod sisavaca. Što je ta brojka veća, to više kisika i ugljičnog dioksida može cirkulirati u krvi i tkivima, što osigurava učinkovitije disanje.
Struktura i anatomija zračnih vrećica
Ptica ima nekoliko setova zračnih spremnika, uključujući kaudalni ventralni i kaudalni torakalni. Sastav lubanje uključuje cervikalne, klavikularne i kranijalne torakalne vrećice. Do njihovog skupljanja ili širenja dolazi kada se promijeni dio tijela u koji su smješteni. Veličina šupljine kontrolira se pokretom mišića. Najveći spremnik za zrak nalazi se unutar stijenke peritoneuma i okružuje organe koji se nalaze u njemu. U aktivnom stanju, na primjer tijekom leta, ptica treba više kisika. Sposobnost skupljanja i širenja tjelesnih šupljina omogućuje ne samo brzo provođenje više zraka kroz pluća, već i olakšavanje težine pernatog stvorenja.
Tijekom leta, brzo kretanje krila stvara atmosferski tok koji ispunjava zračne vrećice. Trbušni mišići su uvelike odgovorni za proces u mirovanju. Dišni sustav ptica se strukturno i funkcionalno razlikuje od sustava sisavaca. Ptice imaju pluća - male, kompaktne spužvaste strukture formirane među rebrima s obje strane kralježnice u prsnoj šupljini. Gusta tkiva ovih krilatih organa teška su koliko i tkiva sisavaca jednake tjelesne težine, ali zauzimaju samo polovicu volumena. Zdrave osobe obično imaju svijetloružičasta pluća.
Pjevanje
Funkcije dišnog sustava ptica nisu ograničene na disanje i oksigenaciju tjelesnih stanica. To također uključuje pjevanje, kroz koje dolazi do komunikacije između pojedinaca. Zviždanje je zvuk koji proizvodi vokalni organ koji se nalazi u dnu visine dušnika. Kao i kod grkljana sisavaca, proizvodi se vibracijom zraka koji struji kroz organ. Ovo osebujno svojstvo omogućuje nekim vrstama ptica da proizvode izuzetno složene vokalizacije, sve do imitacije ljudskog govora. Neke vrste pjesama mogu proizvesti mnogo različitih zvukova.
Fazije ciklusa disanja
Udahnuti zrak prolazi kroz dva respiratorna ciklusa. Sveukupno se sastoje od četiri faze. Niz nekoliko međusobno povezanih koraka maksimizira kontakt svježeg zraka s respiratornom površinom pluća. Proces je sljedeći:
- Većina zraka udahnutog tijekom prvog koraka prolazi kroz primarne bronhije u stražnje zračne režnjeve.
- Udahnuti kisik kreće se iz stražnjih vrećica u pluća. Ovdje se odvija izmjena plina.
- Slijedeći put kada ptica udahne, sitaprotok kisika kreće se iz pluća u prednje spremnike.
- Drugi izdisaj gura zrak obogaćen ugljičnim dioksidom iz prednjih vrećica kroz bronhije i dušnik natrag u atmosferu.
Visoka potreba za kisikom
Zbog visokog metabolizma potrebnog za let, uvijek postoji velika potražnja za kisikom. Razmatrajući detaljno kakav dišni sustav ptice imaju, možemo zaključiti: značajke njegovog uređaja prilično pomažu u zadovoljavanju ove potrebe. Iako ptice imaju pluća, za ventilaciju se uglavnom oslanjaju na zračne vrećice, koje čine 15% ukupnog volumena njihova tijela. Istodobno, njihovi zidovi nemaju dobru opskrbu krvlju, stoga ne igraju izravnu ulogu u razmjeni plinova. Oni djeluju kao posrednici za kretanje zraka kroz dišni sustav.
Krilati nemaju dijafragmu. Stoga je umjesto redovitog širenja i kontrakcije dišnih organa, kao što se opaža kod sisavaca, aktivna faza kod ptica izdisanje, što zahtijeva kontrakciju mišića. Postoje različite teorije o tome kako ptice dišu. Mnogi znanstvenici još uvijek proučavaju proces. Strukturne značajke dišnog sustava ptica i sisavaca ne podudaraju se uvijek. Te razlike omogućuju našoj krilatoj braći da imaju potrebne prilagodbe za letenje i pjevanje. Također je neophodna prilagodba za održavanje visoke stope metabolizma za sva leteća stvorenja.
