Дихальна система птахів: функції, будова та цікаві факти

Долаючи повітряні потоки з великою легкістю, птахи виконують різні плавні рухи, змінюючи напрям польоту. Можливо, вам цікаво буде дізнатися, що подібні маневри пернаті здійснюють завдяки дихальній системі. Птахи вміло вловлюють зустрічний вітер. На думку вчених, механізм літаючих створінь, що відповідає за проходження повітря, налагоджений виключно і набагато складніше, ніж у інших тварин.

Великі можливості пернатих

Цікаво те, що птахи, здійснюючи польоти на далекі відстані, витрачають мінімальну кількість енергії. Багато з них, пролетівши кілька тисяч кілометрів, практично не докладають при цьому особливих зусиль. Було доведено, що пернатим допомагає техніка планування. Пташине майстерність полягає в тому, що вони можуть витягувати енергію з вітру. Спочатку вони злітають далеко вгору в потоці зустрічного вітру, а потім, розвернувшись в певній точці, летять попутно разом з цією ж повітряної струменем. При цьому важливу роль відіграє і анатомічна будова дихальної системи птахів. Детальний розгляд пташиних органів та їх функцій допоможе нам розкрити секрет дивовижних можливостей пернатих.

Загальні відомості

Якщо говорити про дихальної системи птахів коротко, то вона має такі особливості:

  • Просте будова і невелика величина носової порожнини.
  • На розгалуженні трахеї (біфуркації), де вона переходить в два основних бронха, є механізм для видання звуків – співоча гортань.
  • Оптимальне розташування легені, що дозволяє бронхах увійти всередину його і утворити губчасту гілку з бронхіол, обплутаних павутиною капілярів. Деякі більш товсті бронхи не утворюють розвилок, сильно витягуються, виступаючи за межі органу у вигляді тонкостінних мішків.

Схема дихальної системи птахів являє собою якийсь добре злагоджений потенціал, що складається з наступних відділів:

  • порожнина носа;
  • ротова порожнина;
  • гортань;
  • трахея;
  • співоча гортань;
  • бронхи;
  • легке;
  • повітроносні мішки.

Будова повітряпровідним шляхів

Початковою точкою дихальної системи птахів є ніздрі. Вони відкривають шлях для проходження повітря в порожнину носа і через верхню гортань у трахею. Будова самої трахеї у всіх птахів дуже різний і в основному залежить від довжини і кількості кілець, що складаються з хрящової тканини. На місці біфуркації трофеї знаходиться сірінкс, який представляє голосовий апарат пернатих. Розташовується цей особливий орган в нижній частині гортані. В цьому ж місці трахея утворює розвилку з двох бронхів, які заходять в легке. Перетворившись у вторинні бронхи, ці органи частково виходять з легкого, утворюючи повітроносні мішки в різних областях тіла птахів. В організмі пернатих є безліч парабронхов, обплутаних кровоносними капілярами, взаємодіючих із вторинними.

Дивіться також:  Що таке кремінь? Фото, властивості і значення каменю

Легкі

Даний орган має витягнуту форму, майже не еластичний і не розташовується вільно. Легкі щільно закріплені між ребрами шляхом вдавлювання верхній дорсальній поверхнею. На них можна помітити сліди від ребер у вигляді борозенок. Такі органи дихальної системи птахів, як легені і бронхи, мають унікальну будову. Зливаючись між собою, вони представляють щільну губку, що складається з невеликих відгалужень. При вході в легені, бронхи розходяться на більш дрібні освіти. За рахунок вторинних і третинних розвилок бронхів легені птахів відрізняються губчастим будовою. Вони мають світло-червоний колір і виконують найважливішу функцію в газообміні. Знаходяться в легенях дрібні дихальні трубочки пропускають атмосферне повітря в кров крізь епітеліальні клітини. Насичення киснем відбувається також і через ендотелій капілярів.

Складний процес дихання

Головна особливість будови дихальної системи птахів – обхваченное грудною кліткою легке, не підвладну розтягування. Кісткова тканина не дозволяє змінювати конфігурацію птиці в цій області, тому легке пропускає повітря з допомогою бронхів. Далі йдуть повітряні мішки, що забезпечують проходження повітря за рахунок зміни свого обсягу. Розтягуються ємності здатні пропускати більшу частина кисню (75%), що потрапив у вторинні бронхи, решта затримується легкими. Коли птах перебуває в польоті, дихальні мішки постійно розширюються і стискуються. Причому, чим швидше буде відбуватися помах її крил, тим інтенсивніше буде дихання. При вчиненні махов вгору, повітря стрімко затягується в легені і тонкостінні освіти, а коли перната опускає крила, на видиху, з мішків повітря повторно проходить крізь легені.

Особливість, описана вище, спрацьовує у птахів тільки в стані польоту. Коли вони знаходяться на відпочинку, грудна клітка набуває здатність звужуватися і розширюватися.

Завдяки тому, що між диханням і рухом крил існує тісний взаємозв’язок, птах не загине в польоті. Варто звернути увагу ще на одну важливу деталь при здійсненні цього процесу – посилений газообмін.

Подвійне дихання

Дихальна система птахів влаштована таким чином, що у повітряних мішках насичення крові киснем не відбувається. Як уже згадувалося, в легенях затримується менший обсяг повітря (25%) і для окислення крові використовується мала його частина. Щоб поповнити відсутній запас кисню на виході струмінь повітря з мішків знову проходить через легені. Таким чином, як при вдиху, так і при видиху, легкі збагачуються киснем, а процес насичення крові відбувається саме в цьому органі. Щоб більш насичений повітря сполучався з артеріальною кров’ю, їх потоки рухаються протилежно один одному. Даний газообменный процес прийнято називати другим диханням.

Дивіться також:  Інтер'єрні ляльки ручної роботи: види і опис, цікаві ідеї

Роль повітряних мішків

При вдиху головні бронхи доставляють життєво важливий потік в легені і задні дихальні мішки. На зворотному шляху повітря, що пройшов через легені, надходить в передні резервуари. Справа в тому, що відпрацьоване повітря відразу не покидає організм птиці. В результаті першого видиху він затримується в передньому мішку, а тільки після другого покидає його. Проробляючи шлях через центральні бронхи і трахею, він виходить у вигляді діоксиду вуглецю. На його місце моментально надходить наступна порція повітря з заднього мішка, що пройшла крізь легені. Рух потоку відбувається в одному напрямку. Як видно, тонкостінних утворень відводиться важлива роль у процесі дихання птахів.

Повітроносних ємностей у пернатих достатньо для того, щоб забезпечити комфортний політ. За рахунок них тіло птаха стає легше, і зменшується його щільність. Добре наповнені мішки, що знаходяться між органами, захищають птахів від перегріву в період подорожі.

Класифікація повітроносних мішків

Пернаті мають 9 тонкостінних повітроносних утворень, які належать до основних. Крім них, дихальна система птахів наділена проміжними наростами і мішками, розміщеними позаду тулуба.

Основні поділяються на 4 парних освіти та один окремий: шийні, переднегрудные, черевні, заднегрудные і непарний ключичный. Всередині слизову оболонку мішка покриває шар миготливого епітелію. Їх стінки досить еластичні і мають капілярну мережу. Повітроносні освіти укладаються між внутрішніми органами і м’язами. Деякі з них видно навіть у порожнинах деяких трубчастих кісток.

Завдяки наявності цілого комплекту дихальних мішків, в організмі птахів вони можуть виконувати такі ролі:

  • брати участь у газообменном процесі;
  • задавати правильне положення тіла в польоті;
  • забезпечувати своєчасне охолодження тіла;
  • створювати захист внутрішніх органів, виступаючи в ролі амортизаторів;
  • полегшувати вага тіла;
  • служити резервуаром для повітря.

Голосовий апарат

Одна з найцікавіших функцій дихальної системи птахів – вміння співати. Таке майстерність знову ж таки обумовлюється пристроєм унікального механізму воздухопроводимого апарату. Верхня щілину, розташована за мовою, приводить у верхню частину гортані, звану фаринксом. Ця область складається з типових хрящів і в якості голосового апарату у пернатих не виступає (як властиво іншим наземним тваринам з класу хребетних).

Сірінкс, що знаходиться на нижній частині гортані, і відповідає за приємний спів птахів. Хрящові кільця трахеї підтримують оптимальне розширення стінки цього органу. Від її зовнішньої частини відходять перетинки і голосові впадають в сірінкс. В області біфуркації трофеї всередину гортані входить ще одна перетинка, звана внутрішньої голосової. Коли півчі м’язи починають скорочуватися, перетинки напружуються. При видиху повітря з легень проникає в голосові щілини і виробляє коливання перетинок, в результаті чого вони починають видавати звуки. При цьому трахея служить резонатором і розширюється в об’ємі в момент співу.

Дивіться також:  Volkswagen Golf 4: фото, огляд, технічні характеристики, авто особливості та відгуки

З-за особливого властивості голосового апарату змінювати свою форму, пернаті можуть відтворювати різні звуки, а деякі з них здатні імітувати мову людей. Щоб цей орган нормально функціонував, йому відводиться достатньо місця в пташиному організмі. Виходячи з цього, у дрібних птахів у процес співу залучається майже все тіло.

Цікаві факти

У маленьких пташок частота актів дихання значно більше, ніж у великих. Наприклад, малий веретенник долає відстань до 10 000 тисяч кілометрів приблизно за 9 діб. Він володіє здатністю відчувати наближення вихорів і намагається ловити попутний вітер.

Найменша пташка колібрі за одну секунду виконує до 80 рухів крилами. При цьому вона вміло виконує свій танець у повітрі, літаючи в сторони, і навпаки. Важить вона трохи більше одного грама, а за розміром така ж, як бджола. Примітно, що ця мініатюрна пташка є близькою родичкою звичайних стрижів.

Дихальна система птахів дозволяє деяким з них розмовляти. Найвідомішим говоруном вважався папуга Жако. Він також був і представником Червоної книги. Йому вдавалося вимовляти повні пропозиції на різних мовах. Словниковий запас папугу становив близько 400 слів.

Для чорного стрижа небо служить рідним домом. Птах може перебувати у височині кілька років, не повертаючись на землю. Всі свої потреби вона здійснює в польоті.

Крім анатомічної будови, політ великих птахів здійснюється завдяки особливій конструкції: пір’я орлов і лелек по краях їхніх крил вивертаються вгору, утворюючи вертикальний вигин. Ця особливість дозволяє помножити підйомну силу пернатих при невеликому розмірі крила, що значно полегшує їх політ.

Сапсан – одна з найбільш швидкісних представників у всьому світі, яка може набирати до 300 км/год. До того ж птахи тіло птиці доходить до 1 м в довжину. Їх самки зазвичай крупніші, ніж самці.

Висновок

Розглянувши особливості дихальної системи птахів, можна сміливо сказати, що це один з найбільш складних механізмів, що є в природі. Наприклад, наявність двох гортаней дозволяє пернатим спілкуватись між собою своєю мовою і виконувати красиві мелодії для людей.