Atmungssystem der Vögel Struktur und Elemente

Die Atmungssystem der Vögel Es ist verantwortlich für die Sauerstoffversorgung der Gewebe und Organe und Ausstoß von Kohlendioxid aus dem Körper derselben. Die Luftsäcke, die sich um die Lungen herum befinden, ermöglichen eine unidirektionale Luftströmung durch die Lungen, wodurch dem Körper der Vögel mehr Sauerstoff zugeführt wird.

Der unidirektionale Luftstrom, der sich in die Lungen von Vögeln bewegt, weist einen hohen Sauerstoffgehalt auf, der höher ist als derjenige, der in den Lungen irgendeines Säugetiers, einschließlich Menschen, gefunden wird. Die unidirektionale Strömung verhindert, dass Vögel "alte Luft" atmen, also Luft, die kürzlich in ihrer Lunge war (Brown, Brain & Wang, 1997).

Durch die Möglichkeit, mehr Sauerstoff in der Lunge zu speichern, können Vögel ihren Körper besser mit Sauerstoff versorgen und so die Körpertemperatur während des Fluges regulieren. In den Lungen von Vögeln wird Sauerstoff von den Luftkapillaren zum Blut verteilt, und Kohlendioxid strömt vom Blut zu den gleichen Kapillaren. Der Gasaustausch ist in diesem Sinne sehr effizient.

Das Atemsystem der Vögel ist effizient dank der Verwendung einer dünnen Oberfläche, durch die Gase und Blut fließen, was eine bessere Kontrolle der Körpertemperatur ermöglicht. Die Diffusion von Luft für endotherme Zwecke ist effektiver, da die Oberfläche, durch die Blut und Gase fließen, dünner ist (Maina, 2002).

Vögel haben relativ kleine Lungen und maximal neun Luftsäcke, die ihnen beim Gasaustausch helfen. Dadurch kann Ihr Atmungssystem unter Wirbeltieren einzigartig sein.

Vielleicht interessiert Sie auch das Ausscheidungssystem der Vögel.

Atmungsprozess der Vögel

Der Atemvorgang bei Vögeln erfordert zwei Zyklen (Einatmen, Ausatmen, Einatmen, Ausatmen), um die Luft durch das gesamte Atmungssystem zu bewegen. Säugetiere benötigen zum Beispiel nur einen Atemzyklus. (Foster & Smith, 2017).

Vögel können durch den Mund oder die Nase atmen. Die während des Inhalationsvorgangs durch diese Öffnungen eintretende Luft strömt durch den Pharynx und dann durch die Luftröhre oder die Luftröhre.

Die Luftröhre hat normalerweise die gleiche Länge wie der Hals des Vogels, jedoch haben einige Vögel, wie Kraniche, einen außergewöhnlich langen Hals und seine Luftröhre, die sich innerhalb einer Verlängerung des Brustbeins, bekannt als Kiel, windet. Dieser Zustand gibt Vögeln die Fähigkeit, Töne mit hoher Resonanz zu erzeugen.

Einatmen

Während der ersten Einatmung strömt Luft durch die Nasenlöcher oder Nasenlöcher, die sich an der Verbindung zwischen der Spitze des Schnabels und dem Kopf befinden. Das fleischige Gewebe, das die Nasenlöcher umgibt, wird bei manchen Vögeln als Wachs bezeichnet.

Luft in Vögeln, wie in Säugetieren, bewegt sich durch die Nasenlöcher, in die Nasenhöhle und dann in den Kehlkopf und die Luftröhre.

Sobald sie in der Trachea ist, passiert die Luft die Spritze (Organ, das für die Erzeugung von Geräuschen bei Vögeln verantwortlich ist), und ihr Strom wird in zwei Teile geteilt, da die Luftröhre der Vögel zwei Kanäle hat.

Die Luft im Atemvorgang der Vögel gelangt nicht direkt in die Lunge, sondern zuerst in die Luftsäcke, von wo sie in die Lunge gelangt und bei der zweiten Inhalation in die kranialen Luftsäcke gelangt. Während dieses Vorgangs dehnen sich alle Luftsäcke soweit aus, dass Luft in den Körper des Vogels eintritt.

Ausatmung

Während der ersten Ausatmung bewegt sich die Luft von den hinteren Luftsäckchen zu den Bronchien (Ventrobronchi und Dorsobronchi) und später zu den Lungen. Die Bronchien sind in kleine Kapillaräste unterteilt, durch die das Blut fließt, in diesen Luftkapillaren findet der Austausch von Sauerstoff durch Kohlendioxid statt.

Bei der zweiten Ausatmung verlässt die Luft die Luftsäcke durch die Syrinx und dann in die Luftröhre, den Kehlkopf und schließlich in die Nasenhöhle und aus den Nasenlöchern. Während dieses Prozesses nimmt das Volumen der Säcke soweit ab, dass die Luft den Körper des Vogels verlässt.

Struktur

Vögel haben jedoch einen Kehlkopf, und im Gegensatz zu Säugetieren verwenden sie ihn nicht, um Geräusche zu erzeugen. Es gibt ein Organ namens Syrinx, das für die Herstellung der "Voicebox" zuständig ist und es Vögeln ermöglicht, hochresonante Geräusche zu erzeugen.

Auf der anderen Seite haben Vögel Lungen, aber sie haben auch Luftsäcke. Je nach Art hat der Vogel sieben oder neun Luftsäcke.

Da die Vögel kein Zwerchfell haben, wird die Luft durch Veränderungen des Drucks der Luftsäcke innerhalb und außerhalb des Atmungssystems verdrängt. Die Brustmuskeln bewirken, dass das Sternum nach außen gedrückt wird, wodurch ein Unterdruck in den Säcken erzeugt wird, der es ermöglicht, dass Luft in das Atmungssystem gelangt (Maina J. N., 2005).

Der Ausatmungsprozess ist nicht passiv, sondern erfordert die Kontraktion bestimmter Muskeln, um den Druck in den Luftsäcken zu erhöhen und die Luft nach außen zu treiben. Da sich das Brustbein während des Atemvorgangs bewegen muss, wird empfohlen, dass beim Einfangen eines Vogels keine äußeren Kräfte ausgeübt werden, um seine Bewegung zu blockieren, da der Vogel erstickt werden kann.

Airbags

Vögel haben viel "leeren Raum" in sich, was ihnen ermöglicht zu fliegen. Dieser leere Raum wird von Luftsäcken eingenommen, die sich während des Atemvorgangs des Vogels aufblasen und entleeren.

Wenn ein Vogel seine Brust aufbläst, funktionieren nicht die Lungen, sondern die Luftsäcke. Die Lungen der Vögel sind statisch, die Luftsäcke sind diejenigen, die Luft in ein komplexes Bronchialsystem in der Lunge pumpen.

Die Luftsäcke ermöglichen eine unidirektionale Luftströmung durch die Lunge. Dies bedeutet, dass die Luft, die die Lunge erreicht, meistens "Frischluft" mit einem höheren Sauerstoffgehalt ist.

Dieses System ist dem der Säugetiere entgegengesetzt, deren Luftströmung bidirektional ist und in kurzer Zeit in die Lunge eintritt und diese verlässt, was bedeutet, dass die Luft niemals frisch ist und immer mit der bereits atembaren Luft gemischt wird (Wilson) , 2010).

Vögel haben mindestens neun Luftsäcke, die es ihnen ermöglichen, Sauerstoff an Körpergewebe abzugeben und das restliche Kohlendioxid zu entfernen. Sie erfüllen auch die Aufgabe, die Körpertemperatur während der Flugphase zu regulieren.

Die neun Luftsäcke der Vögel können wie folgt beschrieben werden:

• Ein interclavicular Luftsack
• Zwei zervikale Luftsäcke
• Zwei vordere thorakale Luftsäcke
• Zwei thorakale Luftsäcke
• Zwei Bauchsäcke

Die Funktion dieser neun Säcke kann in vordere Säcke (interclavicular, anterior zervikalen und thorakalen) und hintere Säcke (posterior und abdominal thorakale) unterteilt werden.

Alle Beutel haben sehr dünne Wände mit einigen Kapillargefäßen, so dass sie beim Gasaustausch keine wichtige Rolle spielen. Seine Aufgabe ist es jedoch, die Lunge dort zu belüften, wo der Gasaustausch stattfindet.

Trachea

Die Trachea des Vogels ist 2,7 mal länger und 1,29 mal breiter als die von Säugetieren ähnlicher Größe. Die Arbeit der Luftröhre der Vögel ist die gleiche wie die der Säugetiere, sie besteht darin, der Luftströmung zu widerstehen. Bei Vögeln ist jedoch das Luftvolumen, dem die Luftröhre widerstehen muß, 4,5 mal größer als das Luftvolumen in der Trachea von Säugetieren.

Die Vögel kompensieren den großen Leerraum der Trachea mit einem relativ größeren Tidalvolumen und einer niedrigeren Atemfrequenz, etwa einem Drittel der von Säugetieren. Diese beiden Faktoren tragen zu einer geringeren Auswirkung des Luftvolumens auf die Trachea bei (Jacob, 2015).

Die Trachea verzweigt sich oder teilt sich in zwei primäre Bronchien in der Syrinx. Die Spritze ist ein Organ, das nur bei Vögeln gefunden wird, da bei Säugetieren die Geräusche im Kehlkopf erzeugt werden.

Der Haupteingang zu den Lungen ist durch die Bronchien und wird als Mesobronchium bekannt. Das Mesobronchium teilt sich in kleinere Röhren, die Dorsobronchials genannt werden, die wiederum zu den kleineren Parabronchien führen.

Parabronen enthalten Hunderte von kleinen Ästen und Luftkapillaren, die von einem reichhaltigen Netz von Blutkapillaren umgeben sind. Innerhalb dieser Luftkapillaren findet der gasförmige Austausch zwischen den Lungen und dem Blut statt.

Lungen

Die Struktur der Lungen der Vögel kann in Abhängigkeit von den Verzweigungen der Parabronchi leicht variieren. Die meisten Vögel haben ein Paar Parabronchi, bestehend aus einer "alten" Lunge (paleopulmonic) und einer "neuen" Lunge (neopulmonic).

Allerdings fehlt bei einigen Vögeln das neopulmonale Parabronchium, wie es bei Pinguinen und einigen Entenrassen der Fall ist.

Singvögel, wie Kanarienvögel und Hühnervögel, haben ein neopulmonales Parabronchium entwickelt, bei dem 15% oder 20% des Gasaustauschs auftreten. Auf der anderen Seite ist der Luftstrom in diesem Parabronchium bidirektional, während er in dem paleopulmonalen Parabronchium unidirektional ist (Team, 2016).

Bei Vögeln expandieren oder kontrahieren sich die Lungen nicht wie bei Säugetieren, weil der Gasaustausch nicht in den Alveolen, sondern in den Luftkapillaren stattfindet und die Luftsäcke für die Belüftung der Lunge verantwortlich sind .

Referenzen

1. Brown, R. E., Brain, J. D. & Wang, N. (1997). Das aviäre Atmungssystem: Ein einzigartiges Modell für Studien zur Atmungstoxikose und zur Überwachung der Luftqualität. Environ Gesundheitsperspektive, 188 - 200.
2. Foster, D. & Smith. (2017). Veterinary & Aquatic Services Abteilung. Vom Respiratory System of Birds: Anatomie und Funktion: peteducation.com.
3. Jacob, J. (5. Mai 2015). Erweiterung. Von Avian Respiratory System abgerufen: articles.extension.org ...
4. Maina, J. N. (2002). Evolution der Vögel und der hocheffizienten parabronchialen Lunge. In J. N. Maina, Funktionelle Morphologie des Wirbeltier-Atmungssystems (Seite 113). New Hampshire: Wissenschaftsverlag Inc.
5. Maina, J. N. (2005). Das Lungen-Luft-System der Vögel: Entwicklung, Struktur und Funktion. Johanesburg: Springer.
6. Team, A. N. (9. Juli 2016). Frag die Natur. Das respiratorische System von Vögeln erleichtert den effizienten Austausch von Kohlendioxid und Sauerstoff durch kontinuierliche unidirektionale Luftströmung und Luftsäcke: asknature.org.
7. Wilson, P. (Juli 2010). Currumbin Valley Tierarzt. Von Was sind Air Sacs?: Currumbinvetservices.com.au.