ระบบทางเดินหายใจของนก: ฟังก์ชั่นโครงสร้าง

ระบบทางเดินหายใจของ นกเป็นเอกลักษณ์ ในนกสายการบินจะเดินทางไปในทิศทางเดียวซึ่งไม่ใช่กรณีที่มีสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ วิธีหนึ่งที่สูดดมและหายใจออกผ่านหนึ่งหลอดลม? การแก้ปัญหาคือการผสมผสานที่น่าตื่นตาตื่นใจของคุณสมบัติทางกายวิภาคที่ไม่ซ้ำกันและ manipulations ของการไหลของบรรยากาศ ลักษณะเฉพาะของระบบทางเดินหายใจของนกทำให้เกิดกลไกที่ซับซ้อนสำหรับการทำงานของถุงลมนิรภัย พวกเขาไม่ได้อยู่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ระบบทางเดินหายใจของนก: โครงการ

กระบวนการของสัตว์ปีกค่อนข้างแตกต่างจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นอกจากปอดแล้วยังมีถุงลม ขึ้นอยู่กับชนิดของระบบทางเดินหายใจของนกสามารถรวมเจ็ดหรือเก้าของใบมีดเหล่านี้ซึ่งมีการเข้าถึงกระดูกและกระดูกขาอ่อนกระดูกสันหลังและแม้แต่กะโหลกศีรษะ เนื่องจากการขาดไดอะแฟรมอากาศจะถูกเคลื่อนย้ายโดยการเปลี่ยนความดันในถุงลมด้วยความช่วยเหลือของกล้ามเนื้อหน้าอก สิ่งนี้สร้างความกดดันด้านลบในใบพัดทำให้อากาศเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจ การกระทำดังกล่าวไม่ได้เป็นแบบพาสซีฟ พวกเขาต้องการการหดตัวของกล้ามเนื้อบางอย่างเพื่อเพิ่มความดันในถุงลมและดันอากาศออก

โครงสร้างของระบบทางเดินหายใจของนกเกี่ยวข้องกับการยกเอ็นคืนระหว่างกระบวนการ นกแสงไม่ขยายหรือหดเป็นอวัยวะที่เลี้ยงลูกด้วยนม ในสัตว์การแลกเปลี่ยนออกซิเจนและ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เกิดขึ้นในถุงจุลทรรศน์ที่เรียกว่า alveoli ในปีกญาติแลกเปลี่ยนก๊าซจะดำเนินการในผนังของหลอดกล้องจุลทรรศน์ที่เรียกว่าเส้นเลือดฝอยอากาศ อวัยวะทางเดินหายใจของ นกทำงานได้ดีกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม พวกเขาสามารถพกพาออกซิเจนได้มากขึ้นในแต่ละลมหายใจ เมื่อเทียบกับสัตว์ที่มีน้ำหนักใกล้เคียงกันมีอัตราการหายใจต่ำ

นกหายใจอย่างไร?

นกมีสามแบบที่แตกต่างกันของอวัยวะระบบทางเดินหายใจ เหล่านี้เป็นถุงลมนิรภัยด้านหลังถุงลมนิรภัยและด้านหลัง ในระหว่างการสูดดมครั้งแรกออกซิเจนจะทะลุผ่านรูจมูกบริเวณทางแยกระหว่างส่วนบนของปากและหัว ที่นี่มีการให้ความร้อนชุบและกรอง เนื้อเยื่ออ้วนที่ล้อมรอบพวกเขาในบางชนิดเรียกว่า waxen จากนั้นกระแสจะเคลื่อนเข้าสู่โพรงจมูก อากาศหายใจเข้าไปในหลอดลมหรือหายใจลำคอซึ่งแบ่งออกเป็นสองหลอดลม ต่อไปพวกเขาสาขาลงในหลายเส้นทางในปอดแต่ละ

เนื้อเยื่อส่วนใหญ่ของอวัยวะนี้มีขนาดประมาณ 1,800 พวกเขานำไปสู่เส้นเลือดฝอยเล็ก ๆ ซึ่งติดพันกับเลือดซึ่งมีการแลกเปลี่ยนก๊าซ การไหลของอากาศไม่ได้ไปที่ปอดโดยตรง เขาทำตามถุงน้ำมูก จำนวนน้อยผ่านการก่อตัวของหางผ่าน bronchi ซึ่งในที่สุดก็จะแบ่งออกเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ๆ เส้นผ่าศูนย์กลาง เมื่อนกสูดดมเป็นครั้งที่สองออกซิเจนจะเคลื่อนเข้าไปในถุงลมนิ่วและคลายออกทางช่องทวารในหลอดลมผ่านกล่องเสียง และสุดท้ายผ่านโพรงจมูกและออกจากรูจมูก

ระบบที่ซับซ้อน

ระบบทางเดินหายใจของนกประกอบด้วยปอดที่จับคู่ พวกเขามีโครงสร้างคงที่บนพื้นผิวสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซ ถุงลมนิรภัยเท่านั้นขยายและหดตัวทำให้ออกซิเจนเคลื่อนที่ผ่านปอด อากาศสูดดมยังคงอยู่ในระบบสำหรับรอบการทำงานที่สมบูรณ์แบบสองรอบก่อนที่จะมีการใช้งานอย่างสมบูรณ์ ส่วนใดของระบบทางเดินหายใจของนกมีหน้าที่ในการแลกเปลี่ยนก๊าซ? บทบาทที่สำคัญนี้เล่นโดยปอด อากาศหมดที่นั่นเริ่มออกจากร่างกายผ่านทางหลอดลม ในระหว่างการสูดดมครั้งแรกก๊าซไอเสียจะผ่านเข้าไปในถุงลมนิรภัยด้านหน้า

พวกเขาไม่สามารถออกจากร่างกายได้ทันทีเพราะในช่วงอากาศหายใจครั้งที่สองอากาศบริสุทธิ์จะเข้าสู่ถุงและปอดอีกครั้ง จากนั้นในระหว่างการหายใจออกครั้งที่สองการไหลแรกจะไหลผ่านหลอดลมและออกซิเจนสดจากถุงด้านหลังเข้าสู่อวัยวะเพื่อแลกเปลี่ยนก๊าซ โครงสร้างของระบบทางเดินหายใจของนกมีโครงสร้างที่ช่วยให้คุณสามารถสร้างการไหลเวียนของอากาศบริสุทธิ์แบบเดียว (unidirectional) จากพื้นผิวด้านบนของการแลกเปลี่ยนก๊าซในปอด นอกจากนี้การไหลเวียนนี้จะผ่านไปในระหว่างการสูดดมและการหายใจออก เป็นผลให้การแลกเปลี่ยนออกซิเจนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะดำเนินการอย่างต่อเนื่อง

ประสิทธิภาพของระบบ

คุณสมบัติของระบบทางเดินหายใจของนกช่วยให้คุณได้รับปริมาณของออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับเซลล์ของร่างกาย ข้อได้เปรียบที่ดีคือลักษณะและโครงสร้างของหลอดลมที่ไม่มีทิศทางเดียว ที่นี่เส้นเลือดฝอยอากาศมีพื้นที่ผิวที่ใหญ่กว่าตัวอย่างเช่นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ยิ่งตัวเลขนี้มีมากขึ้นเท่าใดก๊าซออกซิเจนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะไหลเวียนไปในเลือดและเนื้อเยื่อซึ่งช่วยให้หายใจได้ดียิ่งขึ้น

โครงสร้างและกายวิภาคของถุงลม

นกมีหลายชุดของถังอากาศรวมทั้งทรวงอกหางและหาง โครงสร้างกะโหลกรวมถึงถุงทรวงอกปากมดลูก, คลิวิคและกะโหลกศีรษะกะโหลกศีรษะ การหดตัวหรือการขยายตัวของพวกเขาเกิดขึ้นเมื่อส่วนของร่างกายที่มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ ขนาดของโพรงถูกควบคุมโดยการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ ความจุอากาศที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ภายในผนังช่องท้องและล้อมรอบอวัยวะที่อยู่ในนั้น ในสภาพที่ใช้งานเช่นในระหว่างการบินนกต้องการออกซิเจนมากขึ้น ความสามารถในการบีบและขยายช่องว่างของร่างกายช่วยให้คุณไม่เพียง แต่เพื่อเพิ่มความเร็วอากาศผ่านปอด แต่ยังเพื่ออำนวยความสะดวกน้ำหนักของสัตว์ขน

ระหว่างการบินการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของปีกจะสร้างการไหลของบรรยากาศที่เติมอากาศถุง กล้ามเนื้อกดท้องส่วนใหญ่จะรับผิดชอบกระบวนการนี้อยู่ในสภาวะสงบ ระบบทางเดินหายใจของนกต่างกันทั้งโครงสร้างและหน้าที่จากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นกมีปอดขนาดเล็กโครงสร้างกะหล่ำขนาดกะทัดรัดเกิดขึ้นระหว่างซี่โครงทั้งสองด้านของกระดูกสันหลังในช่องทรวงอก เนื้อเยื่อหนาแน่นของอวัยวะที่มีปีกเหล่านี้มีน้ำหนักมากเท่ากับในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีน้ำหนักตัวเท่ากัน แต่ใช้เวลาเพียงครึ่งหนึ่งของปริมาณ บุคคลที่มีสุขภาพดีตามกฎมีสีชมพูอ่อนแสง

การร้องเพลง

หน้าที่ของระบบทางเดินหายใจของนกไม่ จำกัด เพียงการหายใจเพียงอย่างเดียวและการออกซิเจนของเซลล์ในร่างกาย นอกจากนี้ยังรวมถึงการร้องเพลงโดยที่มีการสื่อสารระหว่างบุคคล เสียงหวีดคือเสียงที่ได้รับจากอวัยวะเสียงที่อยู่บริเวณฐานของความสูงของหลอดลม เช่นในกรณีของกล่องเสียงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ผลิตโดยการสั่นสะเทือนของอากาศที่ไหลผ่านอวัยวะ คุณสมบัติพิเศษนี้ช่วยให้นกบางชนิดผลิตเสียงที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ถึงการเลียนแบบการพูดของมนุษย์ บางสายพันธุ์ที่ร้องเพลงสามารถสร้างเสียงที่แตกต่างกันได้

ขั้นตอนของรอบการหายใจ

อากาศสูดดมจะผ่านไปสองรอบการหายใจ ในทั้งหมดของพวกเขาประกอบด้วยสี่ขั้นตอน ชุดของขั้นตอนต่างๆที่เชื่อมต่อกันจะช่วยเพิ่มการสัมผัสของอากาศบริสุทธิ์กับผิวทางเดินหายใจของปอด กระบวนการนี้มีดังต่อไปนี้:

1. อากาศส่วนใหญ่ที่สูดดมในขั้นตอนแรกผ่าน bronchi หลักเข้าไปในใบพัดด้านหลัง
2. สูดดมออกซิเจนเคลื่อนที่จากถุงหลังไปยังปอด มีการแลกเปลี่ยนก๊าซ
3. ครั้งต่อไปที่นกสูดดมสายการบินที่อุดมไปด้วยออกซิเจนจะเคลื่อนที่จากปอดไปยังถังด้านหน้า
4. การหายใจออกครั้งที่สองช่วยขจัดอากาศที่อุดมด้วยคาร์บอนไดออกไซด์จากถุงลมนิรภัยผ่านหลอดลมและหลอดลมกลับสู่ชั้นบรรยากาศ

ความต้องการออกซิเจนสูง

เนื่องจากอัตราการเผาผลาญอาหารสูงจำเป็นสำหรับการบินมีความต้องการสูงสำหรับออกซิเจนอยู่เสมอ ในรายละเอียดการพิจารณาชนิดของระบบทางเดินหายใจในนกที่เราสามารถสรุปได้: คุณสมบัติของอุปกรณ์ที่ค่อนข้างช่วยตอบสนองความต้องการนี้ ถึงแม้ว่านกจะมีปอด แต่ก็ต้องพึ่งพาถุงลมนิรภัยเพื่อการระบายอากาศซึ่งมีสัดส่วนถึง 15% ของปริมาตรร่างกายทั้งหมด ในเวลาเดียวกันผนังของพวกเขาไม่ได้มีปริมาณเลือดที่ดีจึงไม่ได้มีบทบาทโดยตรงในการแลกเปลี่ยนก๊าซ พวกเขาทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำหรับการเคลื่อนที่ของอากาศผ่านระบบทางเดินหายใจ

ปีกไม่มีไดอะแฟรม ดังนั้นแทนที่จะเป็นประจำการขยายและหดตัวอวัยวะระบบทางเดินหายใจตามที่สังเกตเห็นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมระยะที่ใช้งานอยู่ในนกคือการหายใจออกที่ต้องมีการหดตัวของกล้ามเนื้อ มีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับวิธีการหายใจของนก นักวิทยาศาสตร์หลายคนยังคงศึกษากระบวนการนี้ ลักษณะเฉพาะของโครงสร้างของระบบทางเดินหายใจของนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไม่สอดคล้องกันเสมอไป ความแตกต่างเหล่านี้ทำให้พี่น้องปีกของเรามีอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการบินและร้องเพลง นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องมีการปรับตัวเพื่อรักษาอัตราการเผาผลาญให้กับสิ่งมีชีวิตที่บินได้ทั้งหมด