Sistema respiratório de aves: funções, estrutura

O sistema respiratório das aves é único. Nas aves, os fluxos de ar vão apenas em uma direção, o que não é o caso de outros vertebrados. Como se pode inalar e expirar através de uma traquéia? A solução é uma incrível combinação de características anatômicas únicas e manipulações do fluxo atmosférico. Características do sistema respiratório de aves causam mecanismos complexos de bolsas de ar. Eles não estão presentes no corpo dos mamíferos.

Sistema respiratório de aves: esquema

O processo alado é realizado várias vezesdiferentemente do que nos mamíferos. Além dos pulmões, eles também têm sacos aéreos. Dependendo da espécie, o sistema respiratório da ave pode incluir sete ou nove dessas lâminas, que têm acesso ao úmero, ao fêmur, às vértebras e até ao crânio. Devido à falta de um diafragma, o ar é movido alterando a pressão nos airbags com a ajuda dos músculos peitorais. Isso cria uma pressão negativa nas lâminas, fazendo com que o ar entre no sistema respiratório. Tais ações não são passivas. Eles exigem certas contrações musculares para aumentar a pressão nos sacos de ar e empurrar o ar para fora.

A estrutura do sistema respiratório das aves envolvelevantando o esterno durante o processo. As aves leves não se expandem ou contraem como órgãos de mamíferos. Nos animais, a troca de oxigênio e dióxido de carbono ocorre em bolsas microscópicas chamadas alvéolos. Nos parentes alados, as trocas gasosas ocorrem nas paredes dos tubos microscópicos, chamados capilares aéreos. Órgãos respiratórios de aves trabalham mais efetivamente que em mamíferos. Eles são capazes de transportar mais oxigênio a cada respiração. Quando comparados com animais de peso semelhante, há taxas respiratórias mais lentas.

Como as aves respiram?

As aves têm três conjuntos diferentes de órgãos respiratórios. São airbags frontais, leves e traseiros. Durante a primeira inalação, o oxigênio passa pelas narinas na junção entre a parte superior do bico e a cabeça. Aqui é aquecido, umedecido e filtrado. O tecido carnudo que os envolve, em algumas espécies, é chamado de cera. Em seguida, o fluxo se move para a cavidade nasal. O ar inspirado desce mais para dentro da traqueia, ou garganta respiratória, que se divide em dois brônquios. Além disso, eles se ramificam em muitos caminhos em cada pulmão.

A maior parte do tecido deste órgão é sobre1800 pequenos brônquios terciários adjacentes. Eles levam a minúsculos capilares de ar, que estão entrelaçados com sangue, onde há uma troca de gases. O fluxo de ar não vai diretamente para os pulmões. Em vez disso, ele segue os sacos caudais. Uma pequena quantidade passa através das formações caudais através dos brônquios, que, por sua vez, são divididos em capilares menores de diâmetro. Quando o pássaro inala uma segunda vez, o oxigênio se move para dentro dos sacos aéreos cranianos e retorna através da fístula para a traqueia através da laringe. E, finalmente, através da cavidade nasal e sai das narinas.

Sistema complexo

O sistema respiratório das aves consiste em pulmões pareados. Eles contêm estruturas estáticas na superfície para troca de gás. Expanda e contraia apenas air bags, forçando o oxigênio a se mover através dos pulmões fixos. O ar inalado permanece no sistema por dois ciclos completos antes de ser completamente consumido. Qual parte do sistema respiratório das aves é responsável pela troca gasosa? Este papel importante é desempenhado pelos pulmões. O ar exausto começa a deixar o corpo através da traqueia. Durante a primeira inalação, os gases de escape passam para os sacos aéreos frontais.

Eles não podem deixar o corpo de uma só vez, porqueo tempo da segunda inalação de ar fresco entra novamente nas bolsas traseiras e nos pulmões. Então, durante a segunda exalação, o primeiro fluxo flui através da traquéia, e oxigênio fresco dos sacos traseiros entra nos órgãos para as trocas gasosas. A estrutura do sistema respiratório das aves tem uma estrutura que permite criar um influxo unidirecional (unilateral) de ar fresco acima da superfície das trocas gasosas nos pulmões. Além disso, esse fluxo passa por lá durante a inalação e a expiração. Como resultado, a troca de oxigênio e dióxido de carbono é realizada continuamente.

Eficiência do sistema

Características do sistema respiratório de aves permitemobter a quantidade de oxigênio necessária para as células do corpo. Uma grande vantagem é a natureza unidirecional e a estrutura dos brônquios. Aqui, os capilares de ar têm uma área de superfície total maior do que, por exemplo, nos mamíferos. Quanto mais esta figura, mais oxigênio e dióxido de carbono podem circular no sangue e nos tecidos, o que garante uma respiração mais eficiente.

Estrutura e anatomia dos sacos aéreos

O pássaro tem vários conjuntos de arCapacidades, incluindo caudal torácica e caudal caudal. A estrutura craniana inclui os sacos torácicos cervicais, claviais e cranianos. Sua contração ou expansão ocorre quando a parte do corpo em que estão localizadas muda. O tamanho da cavidade é controlado pelo movimento dos músculos. A maior capacidade de ar está localizada dentro da parede peritoneal e envolve os órgãos localizados nela. Em um estado ativo, por exemplo, durante um vôo, a ave precisa de mais oxigênio. A capacidade de espremer e expandir as cavidades do corpo permite que você não apenas direcione mais ar através dos pulmões, mas também facilite o peso da criatura emplumada.

Durante o vôo, o movimento rápido das asascria um fluxo atmosférico que preenche os sacos aéreos. Os músculos da imprensa abdominal são em grande parte responsáveis ​​pelo processo, estando em um estado calmo. O sistema respiratório das aves difere estruturalmente e funcionalmente do inerente aos mamíferos. As aves têm pulmões - pequenas estruturas compactas e esponjosas formadas entre as costelas em ambos os lados da coluna vertebral na cavidade torácica. Os tecidos densos desses órgãos alados pesam tanto quanto em mamíferos de igual peso corporal, mas ocupam apenas metade do volume. Os indivíduos sãos, por via de regra, têm a cor rosa clara leve.

Cantando

Funções do sistema respiratório das aves não sãosão limitados apenas pela respiração e oxigenação das células do corpo. Isso também inclui o canto, através do qual há comunicação entre os indivíduos. Assobiar é o som obtido pelo órgão vocal localizado na base da altura traqueal. Tal como acontece com a laringe dos mamíferos, é produzido pela vibração do ar que flui através do órgão. Esta peculiar propriedade permite que algumas espécies de aves produzam vocalizações extremamente complexas, até a imitação da fala humana. Alguns cantores podem produzir muitos sons diferentes.

Estágios de ciclos respiratórios

O ar inalado passa por duas vias respiratóriasciclo. Em sua totalidade, eles consistem em quatro etapas. Uma série de vários passos para maximizar o contacto inter-relacionadas de ar fresco com a superfície respiratórias dos pulmões. O processo é o seguinte:

1. A maior parte do ar, inalado para o primeiro passo, passa através dos brônquios primários para as lâminas de ar traseiras.
2. O oxigênio inalado se move das bolsas traseiras para os pulmões. Existe uma troca gasosa.
3. Na próxima vez que o pássaro inala, a corrente rica em oxigênio se move dos pulmões para os tanques dianteiros.
4. A segunda expiração desloca o ar enriquecido de dióxido de carbono dos sacos anteriores através dos brônquios e traquéia de volta para a atmosfera.

Alta demanda de oxigênio

Devido à alta taxa metabólica,necessário para o vôo, sempre há uma grande necessidade de oxigênio. Em detalhe, considerando que tipo de sistema respiratório em aves, podemos concluir: as características de seu dispositivo ajudam bastante a atender a essa necessidade. Embora as aves tenham pulmões, elas dependem muito dos sacos aéreos para ventilação, que representam 15% do volume total do corpo. Ao mesmo tempo, suas paredes não têm um bom suprimento de sangue, de modo que não desempenham um papel direto nas trocas gasosas. Eles agem como intermediários para o movimento do ar através do sistema respiratório.

Os alados não têm diafragma. Portanto, em vez de regularmente expandir e contrair os órgãos respiratórios, como observado em mamíferos, a fase ativa nas aves é uma exalação que requer contração muscular. Existem várias teorias sobre como as aves respiram. Muitos cientistas ainda estão estudando o processo. As peculiaridades da estrutura do sistema respiratório de aves e mamíferos nem sempre coincidem. Essas diferenças permitem que nossos irmãos alados tenham os dispositivos necessários para voar e cantar. É também uma adaptação necessária para manter uma alta taxa metabólica para todas as criaturas voadoras.