Dihanje ptic se izvaja dihala tega razreda živali; Odgovoren je za oksigenacijo tkiv in organov in izstranjevanje ogljikovega dioksida iz telesa le-teh. Zračne vreče, ki se nahajajo okoli pljuč, omogočajo enosmerni pretok zraka skozi pljuča, ki ptičjemu telesu zagotavlja več kisika.
Enosmerni pretok zraka, ki se premika v pljuča ptic, ima visoko vsebnost kisika, višjo od tiste, ki jo najdemo v pljučih katerega koli sesalca, tudi človeka. Enosmerni tok preprečuje pticam, da dihajo v "starem zraku", to je zraku, ki je bil pred kratkim v njihovih pljučih (Brown, Brain, & Wang, 1997).
Lokacija dihalnega sistema pri ptici
Zmožnost shranjevanja več kisika v pljučih omogoča pticam, da bolje oksigenirajo svoje telo in tako ohranjajo telesno temperaturo med letom.
V pljučih ptic se kisik odvaja iz zračnih kapilar v kri, ogljikov dioksid pa iz krvi v same kapilare. V tem smislu je izmenjava plinov zelo učinkovita.
Morfologija ptice. Primer Vanellus malabaricus. 1-kljun, 2-glava, 3-šarenica, 4-učenec, 5-plašč, 6-manjši pokrov, 7-loputa, 8-prevleka, 9-terciar, 10-klobuk, 11-osnovno, 12-zračnik, 13 -Thigh, 14-golenico-tarsalni sklep, 15-Tarsus, 16-Fingers, 17-Tibia, 18-Belly, 19-Flanks, 20-prsni koš, 21-Throat, 22-Wattle, 23-Eyestripe. Vir: Wikimedia Commons
Dihalni sistem ptic je učinkovit zahvaljujoč uporabi tanke površine, skozi katero se pretakajo plini in kri, kar omogoča večji nadzor telesne temperature. Difuzija zraka za endotermične namene je učinkovitejša, saj je površina, skozi katero se pretakata kri in plini, tanjša (Maina, 2002).
Ptice imajo relativno majhna pljuča in največ devet zračnih vrečk, ki jim pomagajo pri postopku izmenjave plina. To omogoča, da je njihov dihalni sistem edinstven med vretenčarji.
Morda vas zanima tudi izločevalni sistem ptic.
Proces dihanja ptic
Proces dihanja pri pticah zahteva dva cikla (vdih, izdih, vdih, izdih) za premikanje zraka skozi celoten dihalni sistem. Na primer sesalci potrebujejo le en cikel dihanja. (Foster & Smith, 2017).
Ptice lahko dihajo skozi usta ali nosnice. Zrak, ki vstopi skozi te odprtine med postopkom vdihavanja, prehaja skozi žrelo in nato skozi sapnik ali vetrno cev.
Pipa je ponavadi enaka dolžini kot vrat ptice, vendar imajo nekatere ptice, kot so žerjavi, izjemno dolg vrat in vetrno cev, ki se zvije v podaljšku prsnice, znani kot kobilica. To stanje daje pticam možnost, da oddajajo zvoke z visoko resonanco.
Vdihavanje
Pri prvem vdihu zrak prehaja skozi nosnice ali nosnice, ki se nahajajo na stičišču med vrhom kljuna in glavo. Mesnato tkivo, ki obdaja nosnice, je pri nekaterih pticah znano kot vosek.
Zrak pri pticah, tako kot pri sesalcih, se premika skozi nosnice, v nosno votlino in nato v grlo in sapnik.
Ko enkrat v sapniku zrak prehaja skozi srinks (organ, odgovoren za proizvajanje zvokov pri pticah), njegov tok pa je razdeljen na dva dela, saj ima sapnik ptic dva kanala.
Zrak v procesu dihanja ptic ne gre neposredno v pljuča, najprej gre v kaudalne zračne vrečke, od koder bo prešel v pljuča in med drugim vdihom prešel v lobanjske zračne vrečke. Med tem postopkom se vsi vrečki za zrak razširijo, ko zrak vstopi v telo ptice.
Izdih
Med prvim izdihom se zrak premakne od posteriornih zračnih vrečk do bronhijev (ventrobronchi in dorsobronchi) in nato v pljuča. Bronhi so razdeljeni na majhne kapilarne veje, skozi katere teče kri, prav v teh zračnih kapilarah poteka izmenjava kisika za ogljikov dioksid.
Ob drugem izdihu zrak izstopi iz vrečke skozi srinino in nato v sapnik, grlo in na koncu v nosno votlino in iz nosnic. Med tem postopkom se količina vreče zmanjšuje, ko zrak zapusti telo ptice.
Struktura
Ptice imajo grlo, vendar za razliko od sesalcev tega ne uporabljajo za izdajanje zvokov. Obstaja organ, imenovan sinin, ki deluje kot "govorna skrinjica" in pticam omogoča, da oddajajo visoko resonančne zvoke.
Po drugi strani imajo ptice pljuča, imajo pa tudi zračne vreče. Odvisno od vrste bo ptica imela sedem ali devet zračnih vrečk.
Ptice nimajo diafragme, zato zrak prehaja v dihala in iz njega skozi spremembe pritiska v zračnih vrečah. Mišice prsnega koša povzročajo pritisk prsnice navzven, kar ustvarja negativen pritisk v vrečah, ki omogoča vstop zraka v dihala (Maina JN, 2005).
Postopek izdiha ni pasiven, vendar zahteva krčenje določenih mišic za povečanje pritiska v zračnih vrečkah in izgon zraka. Ker se mora prsnica premikati med dihanjem, je priporočljivo, da se pri lovljenju ptice ne izvajajo zunanje sile, ki bi lahko ovirale njeno gibanje, saj lahko zaduši ptico.
Zračne vreče
Ptice imajo v sebi veliko "praznega prostora", ki jim omogoča, da lahko letijo. Ta prazen prostor zasedajo zračne vreče, ki se med dihanjem ptice napihnejo in izpihnejo.
Ko ptica napihne prsni koš, ne delujejo pljuča, temveč zračne vreče. Pljuča ptic so statična, zračni vrečki so tisti, ki se premikajo, da črpajo zrak v zapleten bronhialni sistem v pljučih.
Zračne vreče omogočajo enosmerni pretok zraka skozi pljuča. To pomeni, da je zrak, ki sega v pljuča, večinoma "svež zrak" z večjo vsebnostjo kisika.
Ta sistem je nasproten sistemu sesalcev, katerih pretok zraka je dvosmeren in v kratkem času vstopi in zapusti pljuča, kar pomeni, da zrak ni nikoli svež in se vedno meša s tistim, ki je že bil vdihnjen (Wilson , 2010).
Ptice imajo najmanj devet zračnih vrečk, ki jim omogočajo dovajanje kisika v telesna tkiva in odstranjevanje preostalega ogljikovega dioksida. Igrajo tudi vlogo uravnavanja telesne temperature med fazo leta.
Devet ptičjih vrečk lahko opišemo na naslednji način:
- Medklavvikularna zračna vreča
- Dva vratna vrečka
- Dva sprednja torakalna vrečka
- Dva zadnja torakalna vrečka
- Dva trebušna vrečka
Funkcijo teh devetih vrečk lahko razdelimo na sprednje vrečke (interlavikularne, cervikalne in anteriorne torakalne) in posteriorne vrečke (posteriorne prsne in trebušne).
Vsi vrečki imajo zelo tanke stene z nekaterimi kapilarnimi žilami, zato ne igrajo pomembne vloge v procesu izmenjave plina. Njihova dolžnost pa je, da pljuča ohranjajo tam, kjer izmenjava plina poteka prezračeno.
Windpipe
Sapnik ptic je 2,7-krat daljši in 1,29-krat širši kot pri sesalcih podobne velikosti. Delo sapnikov ptic je enako kot sesalci, sestoji v upiranju pretoku zraka. Vendar je pri pticah volumen zraka, ki ga mora zdržati sapnik, 4,5-krat večji od volumna zraka v saplju sesalcev.
Ptice široko praznino v sapniku kompenzirajo z relativno večjim volumnom plimovanja in nižjo stopnjo dihanja, približno tretjino volumna sesalcev. Ta dva dejavnika prispevata k manjšemu vplivu volumna zraka na sapnik (Jacob, 2015).
Sapnik bifurcira ali se razdeli na dva primarna bronha v sinusu. Syrinx je organ, ki ga najdemo le pri pticah, saj pri sesalcih zvok nastaja v grlu.
Glavni vhod v pljuča je skozi bronhije in je znan kot mesobronhij. Mesobronchus se deli na manjše cevke, imenovane dorsobronchi, kar posledično vodi do manjših parabronchijev.
Parabronhi vsebujejo na stotine majhnih vej in zračnih kapilar, ki jih obdaja bogata mreža krvnih kapilar. Izmenjava plinov med pljuči in krvjo poteka znotraj teh zračnih kapilar.
Pljuča
Struktura pljuč ptic se lahko nekoliko razlikuje, odvisno od posledic parabronhijev. Večina ptic ima par parabronhijev, sestavljenih iz "starega" pljuč (paleopulmonic) in "novega" pljuč (neopulmonic).
Nekaterim pticam pa primanjkuje neopulmoničnega parabronhusa, kot je to primer pri pingvinih in nekaterih pasmah rac.
Petje ptic, kot so kanarčki in žolčniki, imajo razvit neopulmonični parabronhus, kjer pride do 15% ali 20% izmenjave plinov. Po drugi strani je pretok zraka v tem parabronhu dvosmerni, pri paleopulmoničnem parabronhusu pa enosmerno (Team, 2016).
V primeru ptic se pljuča ne razširijo ali skrčijo tako kot pri sesalcih, saj izmenjava plina ne poteka v alveolih, temveč v zračnih kapilarah, zračni vrečki pa so odgovorni za prezračevanje pljuč. .
Reference
- Brown, RE, Brain, JD, & Wang, N. (1997). Ptičji dihalni sistem: edinstven model za študije respiratorne toksikoze in za spremljanje kakovosti zraka. Okoljevarstveno zdravje, 188–200.
- Foster, D., in Smith. (2017). Oddelek za veterinarske in vodne storitve. Pridobljeno iz dihalnega sistema ptic: anatomija in delovanje: peteducation.com.
- Jacob, J. (5. maj 2015). Podaljšek. Pridobljeno iz Avian Respiratory System: articles.extension.org ..
- Maina, JN (2002). Evolucija ptic in zelo učinkovito parabronhialno pljuč. V JN Maina, Funkcionalna morfologija dihalnega sistema vretenčarjev (str. 113). New Hampshire: Science Publisher Inc.
- Maina, JN (2005). Sistem ptic v pljučnem zraku: razvoj, struktura in delovanje. Johannesburg: Springer.
- Ekipa, AN (9. julij 2016). Vprašajte naravo. Pridobljeno iz dihalnega sistema ptic omogoča lažjo izmenjavo ogljikovega dioksida in kisika prek neprekinjenega enosmernega pretoka zraka in vrečk zraka: asknature.org.
- Wilson, P. (julij 2010). Storitve veterinarstva Currumbin Valley. Pridobljeno iz Kaj so zračni vrečki?: Currumbinvetservices.com.au.