Dišni sistem ptica je jedinstven. Kod ptica zračne struje idu samo u jednom smjeru, što nije karakteristično za druge kralježnjake. Kako možete udahnuti i izdahnuti kroz jedan dušnik? Rješenje je nevjerovatna kombinacija jedinstvenih anatomskih karakteristika i manipulacije atmosferskim protokom. Osobine respiratornog sistema ptica određuju složene mehanizme zračnih vrećica. Nema ih kod sisara.
Dišni sistem ptica: dijagram
Proces kod krilatih životinja je nešto drugačiji nego kod sisara. Osim pluća, imaju i vazdušne vrećice. Ovisno o vrsti, respiratorni sistem 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 pritiska u zračnim vrećama uz pomoć prsnih mišića. To stvara negativan pritisak u lopaticama, tjerajući zrak u respiratorni sistem. Takve radnje nisu pasivne. Oni zahtijevaju određene kontrakcije mišića kako bi povećali pritisak na zračne vrećice i istisnuli zrak.
Struktura respiratornog sistema ptica uključuje podizanje grudne kosti tokom procesa. Pluća od perja se ne šire ili skupljaju kao organi sisara. Kod životinja se izmjena kisika i ugljičnog dioksida odvija u mikroskopskim vrećicama koje se nazivaju alveole. Kod krilatih srodnika izmjena plina se odvija u zidovima mikroskopskih cijevi koje se nazivaju zračnim kapilarama. Dišni organi ptica rade efikasnije od organa sisara. Oni su u stanju da nose više kiseonika sa svakim dahom. U poređenju sa životinjama slične težine, disanje je sporije.
Kako ptice dišu?
Ptice imaju tri različita seta respiratornih organa. To su prednje zračne vrećice, pluća i stražnje zračne vrećice. Tokom prvog udisaja, kiseonik prolazi kroz nozdrve na spoju između vrha kljuna i glave. Ovdje se zagrijava, vlaži i filtrira. Mesnato tkivo koje ih okružuje se kod nekih vrsta naziva cere. Protok se zatim kreće u nosnu šupljinu. Udahnuti vazduh putuje dalje dole u dušnik, ili dušnik, koji se deli na dva bronha. Zatim se granaju na mnogo puteva u svakom plućnom krilu.
Većina tkiva ovog organa je oko 1800 malih susjednih tercijarnih bronha. Oni dovode do sitnih vazdušnih kapilara koje se prepliću sa krvnim sudovima, gde se odvija razmena gasova. Protok vazduha ne ide direktno u pluća. Umjesto toga, slijedi u kaudalne vrećice. Mala količina prolazi kroz formacije repa kroz bronhije,koji se pak dijele na manje kapilare u prečniku. Kada ptica udahne drugi put, kiseonik se kreće u lobanjske vazdušne kese i nazad kroz fistulu u dušnik kroz larinks. I konačno kroz nosnu šupljinu i iz nozdrva.
Složeni sistem
Dišni sistem ptica se sastoji od uparenih pluća. Sadrže statične strukture na površini za izmjenu plinova. Samo se zračne vrećice šire i skupljaju, prisiljavajući kisik da se kreće kroz nepokretna pluća. Udahnuti vazduh ostaje u sistemu dva kompletna ciklusa pre nego što se potpuno potroši. Koji dio ptičjeg respiratornog sistema je odgovoran za razmjenu plinova? Ovu važnu ulogu igraju pluća. Vazduh koji se tamo iscrpljuje počinje napuštati tijelo kroz dušnik. Prilikom prvog udisaja otpadni gasovi prolaze u prednje vazdušne kese.
Ne mogu odmah da napuste telo, jer tokom drugog udisaja svež vazduh ponovo ulazi u zadnje vreće i pluća. Zatim, tokom drugog izdisaja, prvi tok izlazi kroz dušnik, a svježi kisik iz stražnjih vrećica ulazi u organe za izmjenu plinova. Struktura respiratornog sistema ptica ima strukturu koja vam omogućava stvaranje jednosmjernog (jednostranog) priliva svježeg zraka iznad površine tekuće izmjene plina u plućima. Osim toga, ovaj tok prolazi tamo i tokom udisaja i izdisaja. Kao rezultat toga, razmjena kisika i ugljičnog dioksida se odvija kontinuirano.
Efikasnost sistema
Osobine respiratornog sistema ptica omogućavaju vam da dobijete količinu kiseonika neophodnu za ćelije tela. Velika prednost je jednosmjerna priroda i struktura bronhija. Ovdje zračne kapilare imaju veću ukupnu površinu nego, na primjer, kod sisara. Što je ova brojka veća, to više kisika i ugljičnog dioksida može cirkulirati u krvi i tkivima, što osigurava efikasnije disanje.
Struktura i anatomija vazdušnih vreća
Ptica ima nekoliko kompleta rezervoara za vazduh, uključujući kaudalni ventralni i kaudalni torakalni. Sastav lobanje uključuje cervikalne, klavikularne i kranijalne torakalne vreće. Do njihovog skupljanja ili širenja dolazi kada se promijeni dio tijela u koji se nalaze. Veličina šupljine kontrolira se pokretom mišića. Najveći spremnik za zrak nalazi se unutar zida peritoneuma i okružuje organe koji se nalaze u njemu. U aktivnom stanju, na primjer tokom leta, ptici je potrebno više kisika. Sposobnost skupljanja i širenja tjelesnih šupljina omogućava ne samo da se brzo provuče više zraka kroz pluća, već i da se olakša težina pernatog stvorenja.
Tokom leta, brzo kretanje krila stvara atmosferski tok koji ispunjava vazdušne vreće. Trbušni mišići su u velikoj mjeri odgovorni za proces u mirovanju. Dišni sistem ptica se strukturno i funkcionalno razlikuje od sistema sisara. Ptice imaju pluća - male, kompaktne spužvaste strukture formirane između rebara sa obe strane kičme u torakalnoj šupljini. Gusto tkivo ovih krilatih organa teži koliko i tkiva sisara jednake tjelesne težine, ali zauzimaju samo polovinu volumena. Zdrave osobe imaju tendenciju da imaju svijetloružičasta pluća.
Pjevanje
Funkcije respiratornog sistema ptica nisu ograničene na disanje i oksigenaciju tjelesnih ćelija. Ovo također uključuje pjevanje, kroz koje se ostvaruje komunikacija između pojedinaca. Zviždanje je zvuk koji proizvodi vokalni organ koji se nalazi u dnu visine dušnika. Kao i kod larinksa sisara, nastaje vibracijom zraka koji struji kroz organ. Ovo posebno svojstvo omogućava 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 vazduh prolazi kroz dva respiratorna ciklusa. Sveukupno se sastoje od četiri faze. Serija od nekoliko međusobno povezanih koraka maksimizira kontakt svježeg zraka sa respiratornom površinom pluća. Proces je sljedeći:
- Većina vazduha udahnutog tokom prvog koraka prolazi kroz primarne bronhije u zadnje režnjeve vazduha.
- Udahnuti kiseonik se kreće iz zadnjih vreća u pluća. Ovdje se odvija razmjena plina.
- Sljedeći put kada ptica udahne, sitaprotok kiseonika se kreće od pluća do prednjih rezervoara.
- Drugi izdisaj gura zrak obogaćen ugljičnim dioksidom iz prednjih vrećica kroz bronhije i dušnik natrag u atmosferu.
Visoka potreba za kiseonikom
Zbog visokog metabolizma potrebnog za let, uvijek postoji velika potražnja za kisikom. Razmatrajući detaljno kakav respiratorni sistem ptice imaju, možemo zaključiti: karakteristike njegovog uređaja uvelike pomažu u zadovoljavanju ove potrebe. Iako ptice imaju pluća, one se uglavnom oslanjaju na zračne vrećice za ventilaciju, koje čine 15% ukupnog volumena njihovog tijela. Istovremeno, njihovi zidovi nemaju dobru opskrbu krvlju, stoga ne igraju direktnu ulogu u razmjeni plinova. Oni djeluju kao posrednici za kretanje zraka kroz respiratorni sistem.
Krilati nemaju dijafragmu. Stoga, umjesto redovnog širenja i kontrakcije organa za disanje, kao što je uočeno kod sisara, aktivna faza kod ptica je izdisanje, što zahtijeva kontrakciju mišića. Postoje različite teorije o tome kako ptice dišu. Mnogi naučnici još uvijek proučavaju proces. Strukturne karakteristike respiratornog sistema ptica i sisara ne poklapaju se uvek. Ove razlike omogućavaju našoj krilatoj braći da imaju potrebne adaptacije za letenje i pjevanje. To je također neophodna adaptacija za održavanje visoke stope metabolizma za sva leteća stvorenja.
