A madarak légzését ezen állati osztály légzőrendszere végzi; Feladata a szövetek és szervek oxigénellátása és a szén-dioxid kiszorítása a testükből. A tüdő körül elhelyezkedő légzsákok lehetővé teszik a levegő egyirányú áramlását a tüdőn keresztül, több oxigént biztosítva a madár testéhez.
Az egyirányú levegőáramlás, amely a madarak tüdejébe kerül, magas oxigéntartalommal rendelkezik, magasabb, mint bármely emlős, ideértve az embert is, tüdejében. Az egyirányú áramlás megakadályozza, hogy a madarak belélegezzék a „régi levegőt”, azaz a levegőt, amely a közelmúltban volt a tüdejükben (Brown, Brain és Wang, 1997).
A légzőrendszer elhelyezkedése egy madárban
Az a képesség, hogy több tüdőben tároljon oxigént, lehetővé teszi a madarak számára, hogy jobban oxigénnel táplálják testüket, ezáltal szabályozva a testhőmérsékletet repülés közben.
A madarak tüdejében az oxigén a légkapillárisokból átjut a vérbe, a szén-dioxid pedig a vérből a kapillárisokba kerül. A gáznemű csere ebben az értelemben nagyon hatékony.
A madár morfológiája. Példa Vanellus malabaricusra. 1-csőr, 2-fejű, 3-írisz, 4-tanuló, 5-köpenyes, 6-alsó takaró, 7-kapula, 8-takaró, 9-tercier, 10-darab, 11-elsődleges, 12-szellőző, 13 - Magas, 14-Sípcsont-orrszín, 15-Tarsus, 16-Ujj, 17-Sípcsont, 18-Hasi, 19-Oldal, 20-Mellkas, 21-Torok, 22-Wattle, 23-Szemcsík. Forrás: Wikimedia Commons
A madarak légzőrendszere hatékony, mivel vékony felületet használnak, amelyen keresztül a gázok és a vér áramlik, ami lehetővé teszi a testhőmérséklet jobb ellenőrzését. A levegő diffúziója endotermikus célokra hatékonyabb, mivel a felület, amelyen keresztül a vér és a gázok áramlanak, vékonyabb (Maina, 2002).
A madarak tüdeje viszonylag kicsi és legfeljebb kilenc légzsák található, amelyek elősegítik a gázcserét. Ez lehetővé teszi légzőrendszerük egyedi jellegét a gerinces állatok körében.
Ön is érdekli a madarak ürülékrendszerét.
Madár légzés folyamata
A madarak légzési folyamatának két ciklusa van (belélegzés, kilégzés, belégzés, kilégzés) ahhoz, hogy a levegő az egész légzőrendszeren áthaladjon. Az emlősöknek például csak egy légzési ciklusra van szükségük. (Foster és Smith, 2017).
A madarak a szájukon vagy az orrlyukon keresztül lélegeznek. Az inhalációs folyamat során ezen nyílásokon keresztül belépő levegő áthalad a garaton, majd a légcsőön vagy a szélcsőn.
A légcső általában ugyanolyan hosszú, mint a madár nyakja, azonban néhány madárnak, például daruknak, kivételesen hosszú nyakuk van és szélcsőjük olyan, hogy a szegycsont hosszában, amelyet ke-letnek neveznek, göndöredik. Ez a feltétel lehetővé teszi a madarak számára, hogy nagy rezonanciahanggal bírjanak.
Belélegzés
Az első belélegzés során a levegő áthalad az orrlyukakon vagy orrlyukakon, amelyek a csőr teteje és a fej közötti csomóponton találhatók. Az orrlyukakat körülvevő húsos szövetet viasznak nevezik egyes madarakban.
A madarak, mint az emlősök, a levegő az orrlyukakon keresztül átjutnak az orrüregbe, majd a gégbe és a légcsőbe.
A légcsőbe kerülve a levegő áthalad a syrinxen (a madarakban a hangok előállításáért felelős szerv), és áramlása két részre oszlik, mivel a madarak légcsőjén két csatorna található.
A levegő a madarak légzési folyamatában nem jut közvetlenül a tüdőbe, először a caudalis légzsákokba kerül, ahonnan átjut a tüdőbe, és a második belégzés során átjut a koponya légzsákjába. E folyamat során az összes légzsák kibővül, amikor a levegő bejut a madár testébe.
gőzölgés
Az első kilégzés során a levegő a hátsó légzsákokból a hörgőkbe (ventrobronchi és dorsobronchi), majd a tüdőbe kerül. A hörgők kicsi kapilláriságakra oszlanak, amelyeken keresztül a vér áramlik, ezekben a légkapillárisokban történik az oxigén cseréje a szén-dioxidra.
A második kilégzéskor a levegő kilép a légzsákokból a syrinxen, majd a légcsőbe, a gégebe, végül az orrüregbe és az orrlyukakból. Ennek során a zsákok térfogata csökken, amikor a levegő elhagyja a madár testét.
Szerkezet
A madaraknak gége is van, és az emlősökkel ellentétben nem hangok előállítására használják. Van egy szerv, az úgynevezett syrinx, amely „hangdobozként” működik, és lehetővé teszi a madarak számára, hogy erősen rezonáns hangokat keltsenek.
Másrészt a madaraknak tüdeje van, de vannak légzsákjaik is. Fajonként a madárnak hét vagy kilenc légzsákja lesz.
A madarak nem rendelkeznek membránnal, így a levegő a légzsákok nyomásának megváltozása révén a légzőrendszerbe kerül és onnan távozik. A mellkasi izmok a szegycsontot kifelé nyomják, negatív nyomást eredményezve a zsákokban, amely lehetővé teszi a levegő belépését a légzőrendszerbe (Maina JN, 2005).
A kilégzés nem passzív, hanem bizonyos izmok összehúzódását igényli a légzsákok nyomásának növelése és a levegő kihajtása érdekében. Mivel a szegycsontnak a légzési folyamat során mozognia kell, azt javasoljuk, hogy egy madár elfogásakor ne gyakoroljon olyan külső erőket, amelyek akadályozhatják a madár mozgását, mivel az megfojthatja a madarakat.
Légzsákok
A madarak belsejében sok "üres hely" van, amely lehetővé teszi számukra, hogy repülni tudjanak. Ezt az üres helyet olyan légzsákok foglalják el, amelyek felfújnak és leereszkednek a madár légzési folyamata során.
Amikor egy madár felfújja a mellkasát, nem a tüdő működik, hanem a légzsák. A madarak tüdeje statikus, a légzsákok mozgatják a levegőt a tüdő komplex hörgőrendszerébe.
A légzsákok lehetővé teszik a levegő egyirányú áramlását a tüdőn. Ez azt jelenti, hogy a tüdőbe jutó levegő főként "friss levegő", magasabb oxigéntartalommal.
Ez a rendszer ellentétes az emlősökkel, akiknek a légáram kétirányú, és rövid időn belül belép, és elhagyja a tüdőt, ami azt jelenti, hogy a levegő soha nem friss, és mindig keveredik a lélegzettel (Wilson, 2010).
A madaraknak legalább kilenc légzsákja van, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy oxigént szállítsanak a test szöveteihez, és eltávolítsák a fennmaradó szén-dioxidot. Ezenkívül szerepet játszanak a testhőmérséklet szabályozásában a repülési szakaszban.
A madarak kilenc légzsákját a következőképpen lehet leírni:
- Interclavicularis légzsák
- Két nyaki légzsák
- Két mellkasi légzsák
- Két hátsó mellkasi légzsák
- Két hasi légzsák
A kilenc zsák funkciója elülső zsákokra (interclavicularis, nyaki és mellkasi mellső) és hátsó zsákokra (hátsó mellkasi és hasi) osztható.
Minden zsáknak nagyon vékony falai vannak, néhány kapilláris erekkel, tehát nem játszanak fontos szerepet a gázcsere folyamatában. Feladata azonban, hogy a tüdőt szellőztetve tartsa ott, ahol a gázcsere zajlik.
Légcső
A madarak légcsöve 2,7-szer hosszabb és 1,29-szer szélesebb, mint a hasonló méretű emlősök. A madarak légcsője ugyanaz, mint az emlősök, a levegőáram ellenállása. Madarakban azonban a légcsőnek, amelyet a légcsőnek el kell viselnie, 4,5-szer nagyobb, mint az emlősök légcsőjében lévő légmennyiség.
A madarak viszonylag nagyobb árapálymennyiséggel és alacsonyabb légzési sebességgel, az emlősök körülbelül egyharmadával kompenzálják a légcső nagy üregét. Ez a két tényező hozzájárul a légköri légcső légcsőre gyakorolt kisebb hatására (Jacob, 2015).
A légcső elválasztja vagy osztja két primer hörgőt a syrinxben. A syrinx olyan szerv, amelyet csak madarakban találnak meg, mivel az emlősökben a hangok a gégében keletkeznek.
A tüdő főbejárata a hörgőkön keresztül mezobronchium néven ismert. A mezobronchus kisebb csövekre oszlik, úgynevezett dorsobronchi-ként, amelyek viszont a kisebb parabronchi-khoz vezetnek.
A parabronchiok több száz apró ágot és légi kapillárisot tartalmaznak, amelyeket vérkapillárisok hatalmas hálója vesz körül. A tüdő és a vér közötti gázcsere ezekben a légkapillárisokban zajlik.
Tüdő
A madarak tüdejének szerkezete kissé eltérhet a parabronchiok elágazásaitól függően. A legtöbb madárnak van egy pár parabronchiája, amelyek egy “régi” tüdőből (paleopulmonikus) és egy “új” tüdőből (neopulmonikus) állnak.
Néhány madárnak azonban hiányzik a neopulmonikus parabronchus, mint például a pingvinek és néhány kacsafajta esetében.
Az éneklő madarak, például a Kanári-szigetek és a gallinaceae fejlett neopulmonikus parabronchusban vannak, ahol a gázcsere 15% vagy 20% -a történik. Másrészről ebben a parabronchusban a légáram kétirányú, míg a paleopulmonikus parabronchusban egyirányú (Team, 2016).
Madarak esetében a tüdő nem tágul vagy összehúzódik, mint az emlősöknél, mivel a gázcserére nem az alveolusokban kerül sor, hanem a légkapillárisokban és a légzsákok felelősek a tüdő szellőzéséért..
Irodalom
- Brown, RE, Brain, JD és Wang, N. (1997). A madár légzőrendszere: egyedülálló modell a légzőszervi toxikózis tanulmányozására és a levegő minőségének monitorozására. Környezetvédelmi egészségügyi terv, 188-200.
- Foster, D. és Smith. (2017). Állat - és vízi szolgálat. Beolvasva a madarak légzőrendszeréből: Anatómia és funkciók: peteducation.com.
- Jacob, J. (2015. május 5.). Kiterjesztés. Beolvasva a madár légzőrendszeréből: articles.extension.org..
- Maina, JN (2002). A madarak evolúciója és a nagyon hatékony parabronchiális tüdő. JN Maina: A gerinces légzőrendszer funkcionális morfológiája (113. oldal). New Hampshire: Science Publisher Inc.
- Maina, JN (2005). A Madarak tüdő-levegő zsákrendszere: fejlődés, felépítés és működés. Johannesburg: Springer.
- Team, AN (2016. július 9.). Kérdezd meg a Nature-t. A madarak légzőrendszeréből nyert folyamatos egyirányú légáram és légzsák révén megkönnyíti a szén-dioxid és az oxigén cseréjét: asknature.org.
- Wilson, P. (2010. július). Currumbin Valley Vet szolgáltatások. Vissza a következőhöz: Mik azok a légzsákok?: Currumbinvetservices.com.au.