鸟类的呼吸是通过此类动物的呼吸系统进行的。它负责给组织和器官充氧,并从身体排出二氧化碳。位于肺部周围的气囊允许空气通过肺部的单向流动,从而为鸟类的身体提供更多的氧气。
进入鸟类肺部的空气的单向流动具有较高的氧气含量,高于包括人类在内的任何哺乳动物的肺部中所含的氧气含量。单向流动可防止鸟类呼吸“旧空气”,即最近进入其肺部的空气(Brown,Brain和Wang,1997年)。
鸟类呼吸系统的位置
能够在肺部存储更多的氧气,可使鸟类更好地为他们的身体充氧,从而在飞行过程中保持体温调节。
在鸟类的肺中,氧气从空气毛细管传递到血液,而二氧化碳从血液传递到毛细管本身。从这个意义上讲,气体交换是非常有效的。
鸟的形态。Vanellus malabaricus的例子。1喙,2头,3鸢尾花,4学生,5披风,6座隐秘,7肩cap骨,8 Co骨,9层,10臀部,11层,12孔,13 -大腿,14-胫骨-s关节,15-Tarsus,16指,17-Tibia,18-Belly,19-Flanks,20-Cest,21-Throat,22-Wattle,23-Eyestripe。资料来源:Wikimedia Commons
禽类的呼吸系统非常有效,这是因为使用了薄薄的表面,气体和血液流经该表面,从而可以更好地控制体温。由于吸热的目的,空气的扩散更有效,因为血液和气体流经的表面更薄(Maina,2002年)。
鸟类的肺相对较小,最多有9个气囊可以帮助它们进行气体交换过程。这使得它们的呼吸系统在脊椎动物中是独特的。
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鸟类呼吸过程
禽类的呼吸过程需要两个循环(吸气,呼气,吸气,呼气),以使空气流过整个呼吸系统。例如,哺乳动物仅需要一个呼吸周期。(福斯特和史密斯,2017年)。
鸟类可以通过嘴或鼻孔呼吸。在吸入过程中通过这些开口进入的空气穿过咽部,然后穿过气管或风管。
气管的长度通常与鸟的脖子相同,但是某些鸟(例如鹤)的脖子特别长,并且其气管会在称为龙骨的胸骨的延长部分内卷曲。这种情况使鸟类能够产生高共鸣声。
吸入
在第一次吸入期间,空气穿过位于喙顶和头部之间的交界处的一个或多个鼻孔。包围鼻孔的肉质组织在某些鸟类中被称为蜡。
与哺乳动物一样,鸟类中的空气穿过鼻孔进入鼻腔,然后进入喉和气管。
一旦进入气管,空气便会通过syrinx(负责在鸟体内产生声音的器官)并将其电流一分为二,因为鸟的气管有两个通道。
禽类呼吸过程中的空气不会直接进入肺部,首先会进入尾部气囊,然后从那里进入肺部,在第二次吸入过程中会进入颅部气囊。在此过程中,随着空气进入鸟类的身体,所有气囊都膨胀。
呼气
在第一次呼气期间,空气从后气囊进入支气管(ventrobronchi和dorsobronchi),然后进入肺部。支气管被分成细小的毛细血管分支,血液在毛细血管中流动,氧气在这些毛细血管中交换二氧化碳。
在第二次呼气时,空气通过气囊离开气囊,然后进入气管,喉部,最后进入鼻腔并从鼻孔流出。在此过程中,麻袋的体积随着空气离开家禽的身体而减少。
结构体
鸟类具有喉部,但是与哺乳动物不同,它们不使用喉部发出声音。有一个叫做syrinx的器官,可以充当“语音信箱”,使鸟类产生强烈共鸣的声音。
另一方面,鸟类有肺,但也有气囊。根据不同的物种,这只鸟将拥有七个或九个气囊。
鸟类没有隔膜,因此空气通过气囊压力的变化而进入和流出呼吸系统。胸部的肌肉使胸骨向外压,在气囊中产生负压,使空气进入呼吸系统(Maina JN,2005年)。
呼气过程不是被动的,而是需要某些肌肉的收缩来增加气囊的压力并将空气排出。由于胸骨必须在呼吸过程中移动,因此建议在抓鸟时不要施加会阻碍其移动的外力,因为它会窒息鸟类。
气袋
鸟类内部有很多“空旷的空间”,使它们能够飞翔。在鸟的呼吸过程中,充气和放气的气囊占据了这个空的空间。
当一只鸟膨胀其胸部时,起作用的不是肺部而是气囊。鸟的肺是静态的,气囊是将空气泵入肺中复杂的支气管系统的气囊。
气囊允许空气单向流过肺部。这意味着到达肺部的空气主要是氧气含量较高的“新鲜空气”。
该系统与哺乳动物的系统相反,后者的空气流是双向的,并在短时间内进入和离开肺部,这意味着空气永远不会新鲜,并且总是与已经呼吸的空气混合(Wilson ,2010)。
鸟类至少有9个气囊,可以将氧气输送到身体组织并清除残留的二氧化碳。它们在飞行阶段还起到调节体温的作用。
鸟类的九个气囊可描述如下:
- 锁骨间气囊
- 两个子宫颈气囊
- 两个胸廓前囊
- 两个胸廓后囊
- 两个腹部气囊
这九个囊的功能可分为前囊(锁骨间,颈椎和前胸囊)和后囊(后胸囊和腹囊)。
所有囊的壁都非常薄,带有一些毛细血管,因此它们在气体交换过程中不发挥重要作用。但是,它们的职责是使进行气体交换的肺保持通风。
气管
鸟类的气管比类似大小的哺乳动物的气管长2.7倍,宽1.29倍。鸟的气管的工作与哺乳动物的相同,在于阻止空气流动。但是,在鸟类中,气管必须承受的空气量是哺乳动物气管中存在的空气量的4.5倍。
鸟类通过较大的潮气量和较低的呼吸频率来补偿气管中的广阔空隙空间,约为哺乳动物的三分之一。这两个因素有助于减少风量对气管的影响(Jacob,2015年)。
气管在syrinx中分叉或分成两个主支气管。syrinx是仅在鸟类中发现的器官,因为在哺乳动物中,声音是在喉部产生的。
肺的主要入口通过支气管,被称为中支气管。中支气管被分成称为dorsobronchi的较小的管,进而导致较小的旁支气管。
旁支气管包含数百个小分支和空中毛细血管,周围遍布着大量的毛细血管。肺与血液之间的气体交换发生在这些空气毛细管中。
肺
鸟类的肺部结构可能会因支气管旁支气管的分支而略有不同。大多数鸟类有一对副支气管,由“老”肺(古肺)和“新”肺(新肺)组成。
但是,有些鸟类缺乏新肺旁支气管,如企鹅和某些鸭子品种就是这种情况。
诸如金丝雀和鸡菊科之类的唱歌鸟类具有发达的新肺动脉旁支气管,其中发生15%或20%的气体交换。另一方面,支气管旁的气流是双向的,而古肺旁支气管是单向的(Team,2016)。
就鸟类而言,肺部不会像在哺乳动物中那样膨胀或收缩,因为在肺泡中不会发生气体交换,而是在空气毛细血管和气囊中负责气体交换。 。
参考文献
- Brown,RE,Brain,JD,&Wang,N。(1997)。禽呼吸系统:用于研究呼吸中毒和监测空气质量的独特模型。环境健康展望,188-200。
- 福斯特·D·和史密斯。(2017)。兽医和水产服务部。摘自鸟类呼吸系统:解剖学和功能:peteducation.com。
- 雅各布·J(2015年5月5日)。延期。取自禽呼吸系统:articles.extension.org..
- 缅因州JN(2002)。鸟类和高效支气管肺的进化。在《 JN Maina》中,脊椎动物呼吸系统的功能形态学(第113页)。新罕布什尔州:Science Publisher Inc.
- 缅因州JN(2005)。鸟类的肺囊系统:发育,结构和功能。约翰内斯堡:施普林格。
- AN团队(2016年7月9日)。问自然。从鸟类的呼吸系统获得:通过连续的单向气流和气囊,促进二氧化碳和氧气的有效交换:asknature.org。
- 威尔逊(2006年7月)。可伦宾谷兽医服务。取自“什么是航空”?:currumbinvetservices.com.au。