Den respiration af fugle er udført af åndedrætssystemet af denne klasse af dyr; Det er ansvarligt for at iltes væv og organer og udvise kuldioxid fra kroppen. Luftsække placeret omkring lungerne giver mulighed for en envejsstrøm af luft gennem lungerne, hvilket giver mere ilt til fuglens krop.
Den ensrettede luftstrøm, der bevæger sig ind i fuglenes lunger, har et højt iltindhold, højere end det, der findes i lungerne hos ethvert pattedyr, inklusive mennesker. Envejsstrømning forhindrer fugle i at indånde "gammel luft", det vil sige luft, der for nylig var i deres lunger (Brown, Brain, & Wang, 1997).
Åndedrætsorganets placering i en fugl
At være i stand til at opbevare mere ilt i lungerne gør det muligt for fugle at iltre deres krop bedre og således holde deres kropstemperatur reguleret, mens de er på flugt.
I fuglenes lunger leveres ilt fra luftkapillærerne til blodet, og kuldioxid passerer fra blodet til selve kapillærerne. Gasudveksling er i denne forstand meget effektiv.
Morfologi af en fugl. Eksempel på Vanellus malabaricus. 1-næb, 2-hoved, 3-iris, 4-elev, 5-mantel, 6-mindre dæksler, 7-skulpturer, 8-dækker, 9-tertiær, 10-rumpe, 11-primær, 12-ventil, 13 -Thight, 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
Åndedrætssystemet hos fugle er effektivt takket være brugen af en tynd overflade, gennem hvilken gasser og blod strømmer, hvilket giver større kontrol af kropstemperaturen. Diffusion af luft til endotermiske formål er mere effektiv, da overfladen, gennem hvilken blod og gasser strømmer, er tyndere (Maina, 2002).
Fugle har relativt små lunger og op til ni luftsække, der hjælper dem med gasudvekslingsprocessen. Dette tillader, at deres åndedrætsorganer er unikke blandt hvirveldyr.
Du kan også være interesseret i udskillelsessystemet for fugle.
Fugl respirationsproces
Respirationsprocessen hos fugle kræver to cyklusser (inhalerer, indånder, inhalerer, udånder) for at bevæge luft gennem hele åndedrætssystemet. Pattedyr har for eksempel kun brug for en respirationscyklus. (Foster & Smith, 2017).
Fugle kan trække vejret gennem munden eller næseborene. Luften, der kommer ind gennem disse åbninger under inhalationsprocessen, passerer gennem svelget og derefter gennem luftrøret eller vindrøret.
Vindpipen er generelt den samme længde som fuglens hals, men nogle fugle såsom kraner har en usædvanlig lang hals og deres rør, der krøller sig inden i en forlængelse af brystbenet kendt som kølen. Denne tilstand giver fugle muligheden for at producere lyde med høj resonans.
Indånding
Under den første indånding passerer luften gennem næseborene eller næseborene placeret i krydset mellem toppen af næb og hoved. Det kødfulde væv, der omgiver næseborene, er kendt som voks hos nogle fugle.
Luft i fugle, som hos pattedyr, bevæger sig gennem næseborene, ind i næsehulen og derefter ind i strubehovedet og luftrøret.
Når luftrummet først er inde i luftrøret, passerer luften gennem syrinx (organ, der er ansvarlig for produktion af lyde hos fugle), og dets strøm er delt i to, da fuglernes luftstrup har to kanaler.
Luften i fuglenes vejrtrækning går ikke direkte til lungerne, den går først til de kaudale luftsække, hvorfra den passerer til lungerne og under den anden inhalation vil den passere til de kraniale luftsække. Under denne proces udvides alle luftsække, når luften kommer ind i fuglens krop.
udånding
Under den første udånding bevæger luft sig fra de bageste luftsække til bronchierne (ventrobronchi og dorsobronchi) og derefter til lungerne. Bronchierne er opdelt i små kapillærgrene, gennem hvilke blodet strømmer, det er i disse luftkapillærer, hvor udvekslingen af ilt til kuldioxid finder sted.
Ved den anden udånding forlader luft luftsækkene gennem syrinx og derefter ind i luftrøret, strubehovedet og til sidst i næsehulen og ud af nare. Under denne proces falder sækkernes volumen, når luften forlader fuglens krop.
Struktur
Fugle har imidlertid en strubehoved, og i modsætning til pattedyr bruger de ikke den til at producere lyde. Der er et organ kaldet syrinx, der fungerer som en "stemmeboks" og gør det muligt for fugle at producere meget resonante lyde.
På den anden side har fugle lunger, men de har også luftsække. Afhængig af arten vil fuglen have syv eller ni luftsække.
Fugle har ikke en membran, så luft forskydes ind og ud af åndedrætssystemet gennem ændringer i tryk på luftsække. Brystmusklerne bevirker, at brystbenet presses udad, hvilket skaber et negativt tryk i sækkene, der tillader luft at komme ind i åndedrætssystemet (Maina JN, 2005).
Udåndingsprocessen er ikke passiv, men kræver sammentrækning af visse muskler for at øge trykket i luftsækkene og fremdrive luften ud. Da brystbenet skal bevæge sig under vejrtrækningsprocessen, anbefales det, at når man fanger en fugl, ikke udøves eksterne kræfter, der kan blokere dens bevægelse, da det kan kvæle fuglen.
Luftsække
Fugle har en masse "tom plads" indeni, der giver dem mulighed for at kunne flyve. Dette tomme rum er besat af luftsække, der blæses op og tømmes under fuglens respirationsproces.
Når en fugl blæser op i brystet, er det ikke lungerne, der fungerer, men luftsækkene. Fuglers lunger er statiske, luftsække er dem, der bevæger sig for at pumpe luft ind i et komplekst bronkiesystem i lungerne.
Luftsække tillader en envejsstrømning af luft gennem lungerne. Dette betyder, at den luft, der når lungerne, for det meste er "frisk luft" med et højere iltindhold.
Dette system er modsat det fra pattedyr, hvis luftstrøm er tovejs og kommer ind og forlader lungerne på kort tid, hvilket betyder, at luften aldrig er frisk og altid er blandet med den, der allerede er indåndet (Wilson, 2010).
Fugle har mindst ni luftsække, der giver dem mulighed for at levere ilt til kropsvævet og fjerne det resterende kuldioxid. De spiller også rollen som regulering af kropstemperatur i flyvefasen.
De ni luftsække af fugle kan beskrives som følger:
- En interclavikulær luftsæk
- To cervikale luftsække
- To forreste thoraxluftsække
- To bagerste thoraxluftsække
- To abdominale luftsække
Funktionen af disse ni sække kan opdeles i forreste sække (interclavikulære, cervikale og anterior thorax) og posterior sacs (posterior thorax og abdominal).
Alle sække har meget tynde vægge med nogle kapillærbeholdere, så de spiller ikke en vigtig rolle i gasudvekslingsprocessen. Deres pligt er imidlertid at holde lungerne, hvor gasudvekslingen finder sted, ventilerede.
Luftrør
Luftrøret for fugle er 2,7 gange længere og 1,29 gange bredere end hos pattedyr af lignende størrelse. Arbejdet med luftfugle hos fugle er det samme som hos pattedyr, det består i at modstå strømmen af luft. Hos fugle er luftmængden, som luftrøret skal modstå, imidlertid 4,5 gange større end luftmængden, der er til stede i pattedyrets luftpinde.
Fugle kompenserer for det store tomrum i luftrøret med et relativt større tidevolumen og en lavere åndedrætsfrekvens, ca. en tredjedel end pattedyr. Disse to faktorer bidrager til den lavere påvirkning af luftmængden på luftrøret (Jacob, 2015).
Luftrøret bifurcates eller opdeles i to primære bronchier i syrinx. Syrinx er et organ, der kun findes hos fugle, da hos pattedyr produceres lydene i strubehovedet.
Hovedindgangen til lungerne er gennem bronchierne og er kendt som mesobronchium. Mesobronchus opdeles i mindre rør kaldet dorsobronchi, som igen fører til de mindre parabronchi.
Parabronchi indeholder hundreder af små grene og luftkapillærer omgivet af et voldsomt netværk af blodkapillærer. Gasudvekslingen mellem lungerne og blodet finder sted inden for disse luftkapillærer.
Lunger
Strukturen i fuglenes lunger kan variere lidt afhængigt af forgreningerne med parabronchi. De fleste fugle har et par parabronchi, der består af en "gammel" lunge (paleopulmonisk) og en "ny" lunge (neopulmonisk).
Nogle fugle mangler imidlertid den neopulmoniske parabronchus, som det er tilfældet med pingviner og nogle ænderacer.
Syngende fugle, såsom kanariefugle og gallinaceae, har en udviklet neopulmonisk parabronchus, hvor 15% eller 20% af gasudvekslingen forekommer. På den anden side er luftstrømmen i denne parabronchus tovejs, mens den i den paleopulmoniske parabronchus er ensrettet (Team, 2016).
Når det gælder fugle, udvides eller samles lungerne ikke, som de gør hos pattedyr, da gasudveksling ikke finder sted i alveolerne, men i luftkapillærerne og luftsækkene er ansvarlige for ventilation af lungerne..
Referencer
- Brown, RE, Brain, JD, & Wang, N. (1997). Aviær åndedrætsorgan: en unik model til undersøgelser af luftvejstoksikose og til overvågning af luftkvalitet. Miljøperspekt af miljøet, 188-200.
- Foster, D., & Smith. (2017). Veterinær- og akvatiske serviceafdeling. Hentet fra åndedrætssystemet for fugle: Anatomi og funktion: peteducation.com.
- Jacob, J. (5. maj 2015). Udvidelse. Hentet fra Avian Respiratory System: Articles.extension.org..
- Maina, JN (2002). Udviklingen af fuglene og den meget effektive parabronchiale lunge. I JN Maina, funktionel morfologi af hvirveldyrets åndedrætssystem (s. 113). New Hampshire: Science Publisher Inc.
- Maina, JN (2005). Lung-Air Sac System of Birds: Udvikling, struktur og funktion. Johannesburg: Springer.
- Team, AN (9. juli 2016). Spørg naturen. Fået fra åndedrætssystemet hos fugle letter effektiv udveksling af kuldioxid og ilt via kontinuerlig ensrettet luftstrøm og luftsække: asknature.org.
- Wilson, P. (juli 2010). Currumbin Valley Vet Services. Hentet fra What Are Air Sacs?: Currumbinvetservices.com.au.