הנשימה של הציפורים הוא שביצע את מערכת הנשימה של המעמד הזה של בעלי חיים; הוא אחראי על חמצן הרקמות והאיברים וגירוש הפחמן הדו-חמצני מגופם. שקיות האוויר הממוקמות סביב הריאות מאפשרות זרימת אוויר חד כיוונית דרך הריאות, ומספקת יותר חמצן לגוף הציפור.
לזרימת האוויר החד כיוונית הנעה לריאות של ציפורים יש תכולת חמצן גבוהה, גבוהה מזו שנמצאת בריאות כל יונק, כולל בני אדם. זרימה חד כיוונית מונעת מעופות לנשום "אוויר ישן", כלומר אוויר שהיה לאחרונה בריאותיהם (Brown, Brain, & Wang, 1997).
מיקום מערכת הנשימה בציפור
היכולת לאגור יותר חמצן בריאות מאפשרת לציפורים לחמצן טוב יותר את גופן, וכך לשמור על טמפרטורת גופם מוסדרת בזמן הטיסה.
בריאות של ציפורים, חמצן מועבר מנימי האוויר לדם, ופחמן דו חמצני עובר מהדם אל הנימים עצמם. חילופי גזים הם במובן זה יעילים מאוד.
מורפולוגיה של ציפור. דוגמה לוונאלוס מלבאריקוס. 1-מקור, 2-ראש, 3-איריס, 4-תלמיד, 5-מנטל, 6 כיסויים קטנים, 7-ראשים, 8 כיסויים, 9-שלישיים, 10-Rump, 11-Primary, 12-Vent, 13 מפרק גבהה, 14-טיביה-טרסל, 15-טרסוס, 16-אצבעות, 17-טיביה, 18-בטן, 19-פלנקס, 20-חזה, 21 גרון, 22-בקר, 23-עיניים. מקור: Wikimedia Commons
מערכת הנשימה של הציפורים יעילה בזכות השימוש במשטח דק שדרכו גזים וזרימת דם, המאפשרת שליטה רבה יותר על חום הגוף. פיזור אוויר למטרות אנדותרמיות יעיל יותר ככל שהמשטח שדרכו זורם הדם והגזים הוא דק יותר (Maina, 2002).
לציפורים ריאות קטנות יחסית ומקסימום תשעה שקיות אוויר המסייעות להם בתהליך חילופי הגזים. זה מאפשר למערכת הנשימה שלהם להיות ייחודית בקרב בעלי חוליות.
יתכן שגם אתה מעוניין במערכת ההפרשה של ציפורים.
תהליך הנשמת הציפורים
תהליך הנשימה אצל ציפורים דורש שני מחזורים (לשאוף, לנשוף, לשאוף, לנשום) כדי להעביר אוויר דרך מערכת הנשימה כולה. יונקים, למשל, זקוקים רק למחזור נשימה אחד. (פוסטר וסמית ', 2017).
ציפורים יכולות לנשום דרך הפה או הנחיריים. האוויר שנכנס דרך פתחים אלה בתהליך השאיפה עובר דרך הלוע ואז דרך קנה הנשימה או צינור הרוח.
קנה הנשימה הוא בדרך כלל זהה לצווארה של הציפור, עם זאת יש ציפורים כמו עגורים עם צוואר ארוך במיוחד וצנרת הרוח שלהם שמתכרבלת בתוך הרחבה של עצם החזה הידועה בשם הקל. מצב זה מעניק לציפורים יכולת להפיק קולות תהודה גבוהים.
שְׁאִיפָה
במהלך השאיפה הראשונה, האוויר עובר דרך הנחיריים או הנחיריים שנמצאים בצומת שבין ראש המקור לראש. הרקמה הבשרנית העוטפת את הנחיריים ידועה כשעווה אצל חלק מהציפורים.
אוויר בציפורים, כמו אצל יונקים, עובר דרך הנחיריים, לחלל האף ואז עובר לגורם הקנה הנשימה.
לאחר קנה הנשימה, האוויר עובר בסירינקס (איבר האחראי לייצור צלילים אצל ציפורים) והזרם שלו מחולק לשניים, מכיוון שלקנה הנשימה של ציפורים יש שני תעלות.
האוויר בתהליך הנשימה של ציפורים, אינו עובר ישירות לריאות, תחילה הוא עובר לשקיות האוויר הקאודיות, משם הוא יעבור לריאות ובזמן שאיפה השנייה הוא יעבור לשקיות האוויר הגולגולת. במהלך תהליך זה, כל שקיות האוויר מתרחבות כאשר האוויר נכנס לגוף הציפור.
נְשִׁיפָה
במהלך הנשיפה הראשונה עובר אוויר משקעי האוויר האחורי לסמפונות (ventrobronchi ו- dorsobronchi) ובהמשך לריאות. הסמפונות מחולקים לענפים נימיים קטנים שדרכם זורם הדם, זה בתוך נימי האוויר הללו שבהם מתרחש חילופי חמצן לפחמן דו חמצני.
בנשיפה השנייה, אוויר יוצא משקעי האוויר דרך הסירינקס ואז אל קנה הנשימה, הגרון, ולבסוף לחלל האף ומחוצה לו הנחיריים. במהלך תהליך זה נפח השקים פוחת ככל שהאוויר עוזב את גוף הציפור.
מִבְנֶה
עם זאת, לציפורים יש גרון-גרון, ובניגוד ליונקים, הם אינם משתמשים בו כדי להפיק צלילים. יש איבר הנקרא סירינקס שמשמש כ"תיבת קולי "ומאפשר לציפורים להפיק צלילים מהדהדים ביותר.
לעומת זאת, לציפורים יש ריאות, אך יש להן גם שקיות אוויר. בהתאם למין, לציפור יהיו שבעה או תשעה שקיות אוויר.
לציפורים אין סרעפת ולכן האוויר נעקר אל מערכת הנשימה ומחוצה לה באמצעות שינויים בלחץ של כיורי האוויר. שרירי החזה גורמים ללחיצת עצם החזה כלפי חוץ, ויוצרים לחץ שלילי בשקיות המאפשר כניסה של אוויר למערכת הנשימה (Maina JN, 2005).
תהליך הנשיפה אינו פסיבי, אלא מחייב התכווצות של שרירים מסוימים כדי להגביר את הלחץ בשקעי האוויר ולהניע את האוויר החוצה. מכיוון שחזה עצם החזה צריך לזוז בתהליך הנשימה, מומלץ שכאשר תופס ציפור, לא יופעלו כוחות חיצוניים העלולים לחסום את תנועתו, מכיוון שהוא יכול לחנוק את הציפור.
שקי אוויר
לציפורים יש הרבה "שטח ריק" בפנים שמאפשר להם להיות מסוגלים לעוף. חלל ריק זה תפוס על ידי שקיות אוויר המתנפחות ומתנפחות בתהליך הנשימה של הציפור.
כאשר ציפור מנפחת את חזהה, לא הריאות עובדות אלא שקיות האוויר. ריאות הציפורים הן סטטיות, שקיות האוויר הן אלה שזזות להזרים אוויר למערכת הסימפונות המורכבת שבריאות.
שקיות אוויר מאפשרות זרימת אוויר חד כיוונית דרך הריאות. המשמעות היא שהאוויר שמגיע לריאות הוא לרוב "אוויר צח" עם אחוז חמצן גבוה יותר.
מערכת זו מנוגדת לזו של יונקים, שזרימת האוויר שלהם דו כיוונית ונכנסת ויוצאת מהריאות בפרק זמן קצר, מה שאומר שהאוויר לעולם אינו טרי ותמיד מעורבב בזה שכבר נשם (וילסון) , 2010).
לציפורים יש לפחות תשעה שקיות אוויר המאפשרות להעביר חמצן לרקמות הגוף ולהסיר את שארית הפחמן הדו-חמצני. הם ממלאים את התפקיד של ויסות חום הגוף בשלב הטיסה.
ניתן לתאר את תשעת שקיות האוויר של הציפורים כך:
- שק אוויר בין-מוחי
- שני שקיות אוויר בצוואר הרחם
- שני שקיות אוויר קדמיות של החזה
- שני שקיות אוויר ביתיות אחוריות
- שני שקיות אוויר בבטן
ניתן לחלק את תפקודן של תשעה שקיות אלה לשקיות קדמיות (בית החזה הבין-מוחי, צוואר הרחם הקדמי) ושקיות אחוריות (בית החזה האחורי והבטן).
לכל השקיות קירות דקים מאוד עם כמה כלי נימים, ולכן הם אינם ממלאים תפקיד חשוב בתהליך חילופי הגזים. עם זאת, חובתם היא לשמור על אוורור של הריאות בהן חילופי הגזים מתרחשים.
קְנֵה הַנְשִׁימָה
קנה הנשימה של ציפורים ארוך פי 2.7 ורווח פי 1.29 מזה של יונקים בגודל דומה. עבודת קנה הנשימה של ציפורים זהה לזו של יונקים, היא מורכבת בהתנגדות לזרימת האוויר. עם זאת, אצל ציפורים נפח האוויר שעליו חייבת לעמוד קנה הנשימה גדול פי 4.5 מנפח האוויר הקיים בקנה הנשימה של יונקים.
ציפורים מפצות על שטח החלל הרחב בקנה הנשימה עם נפח גאות גדול יחסית ושיעור נשימה נמוך יותר, כשליש מזה של יונקים. שני גורמים אלה תורמים להשפעה הנמוכה יותר של נפח האוויר על קנה הנשימה (Jacob, 2015).
קנה הנשימה מפולג או מתחלק לשני סמפונות ראשוניים בסירינקס. הסירינקס הוא איבר שנמצא רק אצל ציפורים, שכן אצל יונקים הצלילים מופקים בגרון.
הכניסה הראשית לריאות היא דרך הסמפונות והיא ידועה בשם mesobronchium. המזוברונכוס מתחלק לצינורות קטנים יותר הנקראים דורסוברונצ'י אשר בתורם מובילים לפרברונצ'י הקטן יותר.
הפרברונכיות מכילות מאות ענפים קטנים ונימי אוויר אוויריים המוקפים ברשת עשירה של נימי דם. חילופי הגזים בין הריאות לדם מתרחשים בתוך נימי האוויר הללו.
ריאות
מבנה ריאות הציפורים עשוי להשתנות מעט בהתאם להשלכות הפרברונכיות. ברוב הציפורים יש זוג פרברונכיות המורכבות מריאה "ישנה" (פליאופולמוני) וריאה "חדשה" (ניאופולמוני).
עם זאת, בחלק מהציפורים חסרות הפרברונכוס הניאו-פולמוני, כמו שקורה לפינגווינים וכמה גזעי ברווזים.
לציפורים שרות, כגון כנריות וגליניצאה, יש פרברונכוס ניאופולמוני מפותח בו מתרחש 15% או 20% מחליפת הגזים. מצד שני, זרימת האוויר בפרברונכוס זה דו כיוונית, ואילו בפרברונכוס הפלאופולמוני הוא חד כיווני (Team, 2016).
במקרה של ציפורים, הריאות אינן מתרחבות או מתכווצות כמו אצל יונקים, מכיוון שהחלפת גז אינה מתרחשת באליבים, אלא בנימי האוויר ובשקי האוויר אחראים על אוורור הריאות. .
הפניות
- Brown, RE, Brain, JD, & Wang, N. (1997). מערכת הנשימה העשירית: מודל ייחודי למחקרים של רעילות בדרכי הנשימה ולניטור איכות האוויר. מבט לבריאות הסביבה, 188-200.
- פוסטר, ד, וסמית. (2017). מחלקת שירותים וטרינריים ומים. נלקח ממערכת הנשימה של ציפורים: אנטומיה ותפקוד: peteducation.com.
- ג'ייקוב, ג '(5 במאי 2015). סיומת. נלקח ממערכת הנשימה של העופות: Articles.extension.org ..
- מיינה, ג'.נ. (2002). האבולוציה של הציפורים והריאות הפרברונכיאלית היעילה ביותר. ב- JN Maina, מורפולוגיה פונקציונלית של מערכת הנשימה של חוליות (עמ '113). ניו המפשייר: Science Publisher Inc.
- מיינה, ג'.נ. (2005). מערכת ציפורי אוויר-ריאות-אוויר: פיתוח, מבנה ותפקוד. יוהנסבורג: שפרינגר.
- Team, AN (9 ביולי 2016). תשאלו את הטבע. השגת מערכת הנשימה של הציפורים מאפשרת החלפה יעילה של פחמן דו חמצני וחמצן באמצעות זרימת אוויר חד כיוונית רציפה ושקי אוויר: asknature.org.
- וילסון, פ (יולי 2010). שירותי וטרינרית עמק קורומבין. נשלח ממה הם שקיות אוויר?: Currumbinvetservices.com.au.