3.4. Органы дыхания у птиц
Высочайшая потребность птиц в кислороде отразились на строении их воздухоносных путей и легких, а также привела к появлению воздушных мешков.
Воздухоносные пути у птиц начинаются носовыми отверстиями (ноздрями) в клюве. Вход в них окружен венчиком из перьев, предотвращающих проникновение пыли и воды (у водоплавающих птиц ноздри дополнительно окружены восковой кожицей) в носовую полость. Из нее воздух через хоаны и ротоглоточную полость поступает в верхнюю гортань. Здесь надгортанного хряща нет, а его функцию при глотании выполняет поперечная складка слизистой оболочки и задняя часть языка. Верхняя гортань переходит в длинную трахею, которая состоит из большого числа (у кур от 100 до 130, а у гусей — до 200) замкнутых колец. В конце трахеи расположена нижняя, или певчая гортань. Она представляет собой (рис. 3) расширение, которое через две голосовые щели, открывается в правый и левый главные (или первичные) бронхи.
1 — трахея; 2 — расширение гортани; 3 — мостик;
4 — наружная голосовая мембрана; 5 — внутренняя голосовая мембрана; 6 — главные бронхи.
Стенки голосовых щелей при выдохе способны колебаться со звуковыми частотами, а расширение нижней гортани усиливает образующийся звук (резонатора). Поэтому, нижняя гортань наряду с функцией воздухоносных путей, способна формировать голос птиц.
Каждый главный бронх (правый и левый) идет от нижней гортани к легкому на своей стороне.
Легкие птиц расположены в грудобрюшной полости (у птиц имеются лишь зачатки диафрагмы) слева и справа от позвоночника. Они являются упругими (у млекопитающих они эластичные), а их дорсальная поверхность соединена с ребрами. Легкие состоят из системы открытых с обоих концов трубочек, в которых воздух движется только в одном направлении. Эти трубочки образуются при последовательном делении правого (в правом легком) и левого (в левом легком) первичных бронхов на вторичные эндо- и эктобронхи. В дорсальной части легкого преимущественно образуются эндобронхи, а в вентральной — эктобронхи. Эндобронхи проникают в паренхиму легкого и там последовательно распадаются на множество более мелких парабронхов и оплетенных кровеносными сосудами воздушных капилляров (здесь происходит обмен газов между воздухом и кровью). Эктобронхи почти не проникают в паренхиму легкого, а выходят из него и образуют слепые выросты, названные воздушными мешками.
Воздушные мешки расположены между внутренними органами, между мышцами, под кожей, а некоторые (особенно у хищных птиц) даже соединяются с полостями пневматических костей (шейные и спинные кости, позвонки, плечевая, грудная и крестцовая кости, позвоночные концы ребер). Поэтому через их выступающий обломок птица может дышать при повреждении гортани и трахеи. К основным воздушным мешкам относятся четыре парных (шейные, переднегрудные, заднегрудные и брюшные) и один непарный (ключичный). По локализации и вкладу во внешнее дыхание их делят на передние (шейные, ключичный и переднегрудные) и задние (заднегрудные и брюшные) воздушные мешки. Их общий объем в несколько раз больше легких.
Газообмен в воздушных мешках не происходит, а основная их функция заключается в обеспечении вентиляции легких (втягивают и выталкивают воздух). Кроме того, воздухоносные мешки обеспечивают охлаждение птиц, снижают плотность ее тела, служат резервуаром воздуха, способствуют нормальному положению тела при полете, выполняют роль амортизатора для внутренних органов при резких перемещениях, а также улучшают прохождение кишечного содержимого и выделение помета.
Таким образом, органы дыхания и малый круг кровообращения способствуют газообмену между альвеолами легких и кровью. Затем, насыщенная кислородом артериальная кровь должна быть доставлена к клеткам, а образовавшийся в них избыток углекислого газа уже с венозной кровью — поступить в структуры, обеспечивающие его выход в окружающую среду.
Следовательно, дыхание у животных с легочным типом дыхания можно разделить на следующие этапы:
- внешнее дыхание или вентиляция легких;
- обмен газов между альвеолами легких и кровью капилляров малого круга кровообращения;
- транспорт газов кровью;
- газообмен между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей;
- внутреннее (клеточное или тканевое) дыхание.
Источник
Воздушные мешки
Возду́шные мешки́, наполненные воздухом слепые выпячивания дыхательных путей или передних отделов пищеварительного тракта у многих позвоночных животных . В газообмене не участвуют. У самцов ряда видов бесхвостых амфибий голосовые воздушные мешки – парные или непарные выросты задней части ротоглоточной полости, играют роль звуковых резонаторов. Воздушные мешки у змей и некоторых ящериц образованы слепыми выростами лёгких . Они способствуют усилению вентиляции: благодаря воздушным мешкам воздух прогоняется через лёгкие попеременно и на вдохе, и на выдохе. У крокодилов воздушные мешки образованы выростами носовых ходов и евстахиевых труб и находятся внутри большинства черепных костей (пневматизация черепа). Наиболее сильно развиты воздушные мешки у птиц (5 пар): брюшные отходят от главных бронхов и располагаются между органами брюшной полости ; остальные являются внелёгочными продолжениями вторичных бронхов (шейные, которые лежат вдоль пищевода , межключичные, передние грудные расположены на брюшной стороне грудной клетки, задние грудные – на её спинной стороне). Главная функция воздушных мешков у птиц – вентиляция лёгких, объём которых практически не изменяется при дыхательных движениях грудной клетки, и действие дыхательного насоса полностью определяется изменениями объёма воздушных мешков. В полёте дыхательные движения синхронизируются со взмахами крыльев (сжатие некоторых воздушных мешков происходит при сокращении мышц , опускающих крылья). Кроме того, воздушные мешки участвуют в терморегуляции , уменьшают удельный вес тела птиц при плавании и нырянии. У ряда видов имеются глоточно-носовые воздушные мешки, выросты которых проникают в кости черепа , под кожу и частично в передние конечности . У млекопитающих воздушные мешки представлены парными выростами евстахиевых труб, расположенными на шее ( непарнокопытные , даманы), выпячиваниями гортани – голосовыми мешками, служащими звуковыми резонаторами, выпячиваниями трахеи (у самцов полосатого тюленя ) и пищевода (у самцов моржа ); у кашалота воздушные мешки (объёмом до 1 м 3 ) открываются в дыхало и служат резервуаром для вмещения дополнительного запаса воздуха при нырянии.
У растений воздушные мешки образуются в пыльцевых зёрнах при расхождении слоёв их оболочки. Характерны для многих ветроопыляемых растений (в основном хвойных ).
Иорданский Николай Николаевич . Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2006.
- Научно-образовательный портал «Большая российская энциклопедия»
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС77-84198,
выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 15 ноября 2022 года.
ISSN: 2949-2076 - Учредитель: Автономная некоммерческая организация «Национальный научно-образовательный центр «Большая российская энциклопедия»
Главный редактор: Кравец С. Л.
Телефон редакции: +7 (495) 917 90 00
Эл. почта редакции: secretar@greatbook.ru
- © АНО БРЭ, 2022 — 2023. Все права защищены.
- Условия использования информации. Вся информация, размещенная на данном портале, предназначена только для использования в личных целях и не подлежит дальнейшему воспроизведению.
Медиаконтент (иллюстрации, фотографии, видео, аудиоматериалы, карты, скан образы) может быть использован только с разрешения правообладателей. - Условия использования информации. Вся информация, размещенная на данном портале, предназначена только для использования в личных целях и не подлежит дальнейшему воспроизведению.
Медиаконтент (иллюстрации, фотографии, видео, аудиоматериалы, карты, скан образы) может быть использован только с разрешения правообладателей.
Источник
4. Дыхательная система Птиц. «Двойное дыхание»
Воздух проходит через ноздри в дыхательные пути : носовую полость, гортань, трахею, бронхи — и далее в лёгкие и воздушные мешки .
- носовая полость;
- гортань (верхняя и нижняя (певчая), выполняющая функцию голосового аппарата);
- трахея;
- бронхи.
Газообмен происходит в ветвящихся бронхиолах лёгких. Лёгкие птиц отличаются сложным губчатым строением.
Бронхи, заходя в лёгкие, многократно ветвятся и заканчиваются в полостях, а некоторые, выйдя из лёгких, расширяются, образуя воздушные мешки.
На концах части бронхов образуются тонкостенные полости — воздушные мешки, которые располагаются между внутренними органами и внутри костей.
- участвуют в дыхании при полёте (двойное дыхание);
- обеспечивают охлаждение организма в полёте;
- уменьшают плотность и массу тела.
Когда птица находится в состоянии покоя (не в полёте), дыхание происходит без участия воздушных мешков.
В полёте воздух, насыщенный кислородом, проходит через лёгкие птиц \(2\) раза — при вдохе и при выдохе (при выдохе он перемещается в лёгкие из воздушных мешков). Такой механизм дыхания птиц называется двойным дыханием .
трахея — бронхи — задние воздушные мешки — лёгкие (газообмен!) — передние воздушные мешки — трахея — выход воздуха наружу.
Источник