Putnu elpošanas sistēma ir unikāla.Spīdīgajā gaisā gaisa plūsma notiek tikai vienā virzienā, kas nav raksturīgs citiem mugurkaulniekiem. Kā var ieelpot un izelpot caur vienu traheju? Risinājums ir pārsteidzošs unikālo anatomisko īpašību un atmosfēras plūsmas manipulāciju apvienojums. Putnu elpošanas sistēmas īpašības nosaka gaisa spilvenu darba sarežģītos mehānismus. Tie nav sastopami zīdītājiem.
Putnu elpošanas sistēma: shēma
Spārnotais process tiek veikts nedaudzizņemot zīdītājus. Papildus plaušām viņiem ir arī gaisa spilveni. Atkarībā no sugas putnu elpošanas sistēma var ietvert septiņus vai deviņus no šiem asmeņiem, kuriem ir piekļuve cilindram un ciskas kaulam, skriemeļiem un pat galvaskausam. Tā kā nav diafragmas, gaiss pārvietojas, mainot spiedienu gaisa maisiņos ar krūšu muskuļu palīdzību. Tas rada negatīvu spiedienu asmeņos, izraisot gaisa iekļūšanu elpošanas sistēmā. Šādas darbības nav pasīvas. Viņiem ir nepieciešamas noteiktas muskuļu kontrakcijas, lai palielinātu spiedienu uz gaisa maisiņiem un izspiest gaisu.
Tiek ierosināta putnu elpošanas sistēmas struktūrakrūšu kaula pacelšanās procesa laikā. Vieglie putni nepaplašina un neparādās kā zīdītāju orgāni. Dzīvniekiem skābekļa un oglekļa dioksīda apmaiņa notiek mikroskopiskos maisos, ko sauc par alveoliem. Spārnotajos radiniekos gāzes apmaiņa notiek mikroskopisko cauruļu sienās, ko sauc par gaisa kapilāriem. Putnu elpošanas orgāni darbojas efektīvāk nekā zīdītājiem. Viņi ar katru elpu var pārvadāt vairāk skābekļa. Salīdzinot ar līdzīga svara dzīvniekiem, elpošanas ātrums ir lēnāks.
Kā spalvas elpot?
Putniem ir trīs dažādi elpošanas orgānu komplekti.Tie ir priekšējie gaisa spilveni, gaismas un aizmugurējie gaisa spilveni. Pirmajā elpas laikā skābeklis iet caur nāsīm krustojumā starp knābis un galvu. Šeit tas tiek apsildīts, samitrināts un filtrēts. Dažās sugās mīkstos audus, kas tos ieskauj, sauc par keramiku. Tad plūsma nonāk deguna dobumā. Inhalējamais gaiss iet tālāk trahejā vai elpošanas kaklā, kas sadalās divos bronhos. Tad tie katrā zarnā izkliedējas vairākos ceļos.
Большую часть ткани этого органа составляют около 1800 mazie blakus esošie terciālie bronhi. Tie noved pie sīkiem gaisa kapilāriem, kas ir savstarpēji saistīti ar asins vāciņiem, ja notiek gāzes apmaiņa. Gaisa plūsma nenonāk tieši uz plaušām. Tā vietā tam jābūt kaudzēs. Neliels daudzums iet caur astes veidojumiem caur bronhiem, kas savukārt ir sadalīti mazākos kapilāros diametrā. Kad putns ieelpo otro reizi, skābeklis pārvietojas galvaskausa gaisa maisiņos un atpakaļ caur fistulu trahejā caur balsenes. Un, visbeidzot, caur deguna dobumu un nāsīm.
Sarežģīta sistēma
Putnu elpošanas sistēmu veido pāra savienojumi.Tajās ir statiskas struktūras virsmas gāzes apmaiņai. Tikai gaisa maisiņi paplašinās un slēdz līgumu, izraisot skābekli, lai pārvietotos pa fiksētajām plaušām. Ieelpots gaiss paliek sistēmā divos pilnos ciklos, pirms tas ir pilnībā izlietots. Kāda daļa no putnu elpošanas sistēmas ir atbildīga par gāzes apmaiņu? Šo svarīgo lomu spēlē plaušas. Izplūdes gaiss sāk iziet no ķermeņa caur traheju. Pirmā ieelpošanas laikā izplūdes gāzes nonāk priekšējā gaisa maisiņā.
Они не могут сразу покинуть тело, так как во otrās elpas laikā, svaigs gaiss atkal nonāk abos muguras mačos un plaušās. Pēc tam otrā izbeigšanās laikā pirmā plūsma izplūst caur traheju, un svaigs skābeklis no muguras maisa nonāk orgānos gāzes apmaiņai. Putnu elpošanas sistēmas struktūrai ir struktūra, kas ļauj izveidot vienvirziena (vienvirziena) svaigā gaisa plūsmu virs gāzes apmaiņas virsmas, kas notiek plaušās. Turklāt šī plūsma tur notiek gan ieelpojot, gan izelpojot. Rezultātā notiek pastāvīga skābekļa un oglekļa dioksīda apmaiņa.
Sistēmas efektivitāte
Ļauj putnu elpošanas sistēmas īpašībassaņemt ķermeņa šūnās nepieciešamo skābekļa daudzumu. Lielākā priekšrocība ir bronhu vienvirziena raksturs un struktūra. Šajā gadījumā gaisa kapilāriem ir lielāka kopējā platība nekā, piemēram, zīdītājiem. Jo vairāk šis rādītājs ir, jo vairāk skābekļa un oglekļa dioksīda var cirkulēt asinīs un audos, kas nodrošina efektīvāku elpošanu.
Gaisa maisu struktūra un anatomija
Putnam ir vairāki gaisa komplektijaudu, tostarp astes vēdera un kaudālo krūšu kurvja. Kraniāls sastāv no dzemdes kakla, klavikāla un galvaskausa krūškurvīm. To saspiešana vai paplašināšanās notiek tad, kad ķermeņa daļa, kurā tie tiek ievietoti, mainās. Dobuma izmēru kontrolē muskuļu kustība. Lielākā gaisa tvertne atrodas vēderplēves sienas iekšpusē un ieskauj tajā ievietotos orgānus. Aktīvā stāvoklī, piemēram, lidojuma laikā, putnam ir nepieciešams vairāk skābekļa. Spēja saspiest un paplašināt ķermeņa dobumus ļauj ne tikai paātrināt gaisu caur plaušām, bet arī atvieglot putnu būtņu svaru.
Lidojuma laikā palielinājās spārnu kustībarada atmosfēras plūsmu, kas piepilda gaisa maisiņus. Vēdera muskuļi lielā mērā ir atbildīgi par procesu, bet mierīgā stāvoklī. Putnu elpošanas sistēma atšķiras gan strukturāli, gan funkcionāli no zīdītājiem raksturīgās. Putniem ir vieglas, mazas, kompaktas sūkļveida struktūras, kas veidojas starp ribām abās mugurkaula pusēs krūšu dobumā. Šo spārnu orgānu blīvie audi nosver tikpat daudz, cik zīdītājiem ir vienāds ķermeņa svars, bet tie aizņem tikai pusi no tilpuma. Veseliem cilvēkiem ir viegla, gaiši rozā krāsa.
Dziedāšana
Функции дыхательной системы птиц не aprobežojas ar ķermeņa šūnu elpošanu un oksigenāciju. Tas ietver arī dziedāšanu, ar kuras palīdzību notiek saziņa starp indivīdiem. Svilpošana ir skaņa, ko saņem vokālie orgāni, kas atrodas trahejas augstuma pamatnē. Tāpat kā zīdītāju balsenes gadījumā, to rada vibrācija gaisam, kas plūst caur orgānu. Šāda savdabīga īpašība ļauj dažām putnu sugām radīt ārkārtīgi sarežģītas vokalizācijas, pat atdarinot cilvēka runu. Daži dziesmu veidi var radīt daudz dažādu skaņu.
Elpošanas ciklu posmi
Вдыхаемый воздух проходит через два дыхательных ciklu. Kopumā tie sastāv no četriem posmiem. Vairāki savstarpēji savienoti soļi palielina svaigā gaisa kontaktu ar plaušu elpošanas virsmu. Process ir šāds:
- Lielākā daļa gaisa, kas ieelpots pirmajā solī, caur primārajiem bronhiem nonāk aizmugurējās gaisa daivās.
- Ieelpotais skābeklis pārvietojas no muguras maisiņiem uz plaušām. Notiek gāzes apmaiņa.
- Nākamreiz, kad putns ieelpo, ar skābekli bagāta straume pārvietojas no plaušām uz priekšējiem traukiem.
- Otra izelpošana no priekšējiem maisiņiem caur bronhiem un traheju un atmosfērā izspiestu ar oglekļa dioksīdu bagātinātu gaisu.
Liels skābekļa patēriņš
Lielā vielmaiņas ātruma dēļNepieciešams lidojumam, vienmēr ir augsts skābekļa patēriņš. Detalizēti apsverot, kāda veida putnu elpošanas sistēma, mēs varam secināt: tās ierīces īpašības pilnībā palīdz apmierināt šo vajadzību. Kaut arī putniem ir plaušas, viņi galvenokārt ventilācijai izmanto gaisa maisiņus, kas veido 15% no kopējā ķermeņa tilpuma. Tajā pašā laikā to sienām nav laba asins padeve, tāpēc tām nav tiešas nozīmes gāzes apmaiņā. Tie darbojas kā starpnieki gaisa pārvietošanai caur elpošanas sistēmu.
Spārnotajām nav diafragmas.Tāpēc, tā vietā, lai regulāri paplašinātu un samazinātu elpošanas orgānus, kā tas tiek novērots zīdītājiem, aktīvā fāze putniem ir izelpošana, kurai nepieciešama muskuļu kontrakcija. Ir dažādas teorijas par to, kā putni elpo. Daudzi zinātnieki joprojām pēta procesu. Putnu un zīdītāju elpošanas sistēmas struktūras iezīmes ne vienmēr sakrīt. Šīs atšķirības ļauj mūsu spārnotajiem brāļiem iegūt nepieciešamo aprīkojumu lidošanai un dziedāšanai. Tas ir arī nepieciešams pielāgojums, lai uzturētu augstu metabolisma ātrumu visām lidojošām radībām.
