ระบบหายใจของโครงสร้างและองค์ประกอบของนก

ระบบทางเดินหายใจของนก มันมีหน้าที่ในการให้ออกซิเจนแก่เนื้อเยื่อและอวัยวะและขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากร่างกายของสิ่งเดียวกัน ถุงอากาศที่อยู่รอบ ๆ ปอดช่วยให้มีการไหลเวียนของอากาศผ่านทางปอดในทิศทางเดียวให้ออกซิเจนมากขึ้นกับร่างกายของนก.

การไหลของอากาศในทิศทางเดียวที่เคลื่อนเข้าสู่ปอดของนกนั้นมีปริมาณออกซิเจนสูงกว่าที่พบในปอดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดรวมถึงมนุษย์ การไหลแบบทิศทางเดียวป้องกันไม่ให้นกหายใจ "อากาศเก่า" นั่นคืออากาศที่อยู่ในปอดของพวกเขา (สีน้ำตาล, สมอง, และวัง, 1997). 

ความสามารถในการเก็บออกซิเจนในปอดได้มากขึ้นช่วยให้นกสามารถทำให้ออกซิเจนในร่างกายดีขึ้นดังนั้นจึงรักษาอุณหภูมิของร่างกายไว้ในขณะที่บิน ในปอดของนกออกซิเจนถูกกระจายจากเส้นเลือดฝอยสู่เลือดและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไหลผ่านจากเลือดไปยังเส้นเลือดฝอยเดียวกัน การแลกเปลี่ยนก๊าซในแง่นี้มีประสิทธิภาพมาก.

ระบบทางเดินหายใจของนกมีประสิทธิภาพเนื่องจากการใช้พื้นผิวที่บางซึ่งผ่านการไหลของก๊าซและเลือดซึ่งช่วยให้การควบคุมอุณหภูมิของร่างกายดีขึ้น การแพร่กระจายของอากาศเพื่อใช้ในการดูดความร้อนนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าในกรณีที่พื้นผิวที่เลือดและก๊าซไหลผ่านนั้นบางลง (Maina, 2002).

นกมีปอดค่อนข้างเล็กและมีถุงลมมากถึงเก้าตัวที่ช่วยในกระบวนการแลกเปลี่ยนก๊าซ สิ่งนี้ทำให้ระบบทางเดินหายใจของคุณโดดเด่นในหมู่สัตว์มีกระดูกสันหลัง. 

คุณอาจสนใจระบบขับถ่ายของนก.

กระบวนการหายใจของนก

กระบวนการหายใจในนกต้องใช้สองรอบ (การสูดดมการหายใจออกการสูดดมการหายใจออก) เพื่อย้ายอากาศผ่านระบบทางเดินหายใจทั้งหมด ยกตัวอย่างเช่นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมต้องการเพียงวงจรการหายใจ (Foster & Smith, 2017).

นกสามารถหายใจทางปากหรือจมูก อากาศที่เข้าสู่ช่องเปิดเหล่านี้ในระหว่างกระบวนการสูดดมจะส่งผ่านคอหอยจากนั้นผ่านหลอดลมหรือหลอดลม.

หลอดลมมักจะมีความยาวเท่ากันกับคอของนกอย่างไรก็ตามนกบางชนิดเช่นนกกระเรียนมีคอยาวเป็นพิเศษและหลอดลมของมันนั้นขดอยู่ภายในส่วนขยายของกระดูกอกเรียกว่ากระดูกงู เงื่อนไขนี้ช่วยให้นกมีความเป็นไปได้ในการผลิตเสียงที่มีการสั่นพ้องสูง.

การสูด

ในระหว่างการสูดดมครั้งแรกอากาศจะผ่านรูจมูกหรือจมูกที่อยู่ตรงทางแยกระหว่างด้านบนของยอดเขาและหัว เนื้อเยื่อเนื้อที่ล้อมรอบรูจมูกนั้นเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นขี้ผึ้งในนกบางชนิด.

อากาศในนกเช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมย้ายผ่านรูจมูกไปยังโพรงจมูกและจากนั้นเข้าไปในกล่องเสียงและหลอดลม.

ครั้งหนึ่งในหลอดลมอากาศผ่านเข็มฉีดยา (อวัยวะที่รับผิดชอบในการผลิตเสียงในนก) และปัจจุบันถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนเนื่องจากหลอดลมของนกมีสองช่องทาง.

อากาศในกระบวนการหายใจของนกไม่ได้ไปที่ปอดโดยตรงก่อนที่มันจะไปที่ถุงอากาศจากที่มันจะผ่านไปยังปอดและในระหว่างการหายใจครั้งที่สองมันจะผ่านไปยังถุงลมกะโหลก ในระหว่างกระบวนการนี้ถุงอากาศทั้งหมดจะขยายออกไปจนถึงขนาดที่อากาศเข้าสู่ร่างกายของนก.

การหายใจออก

ในระหว่างการหายใจออกครั้งแรกอากาศจะเคลื่อนจากถุงลมหลังไปยังหลอดลม (ventrobronchi และ dorsobronchi) และต่อมาจนถึงปอด หลอดลมถูกแบ่งออกเป็นกิ่งเล็ก ๆ เส้นเลือดฝอยซึ่งไหลเวียนของเลือดมันอยู่ในเส้นเลือดฝอยทางอากาศเหล่านี้ที่การแลกเปลี่ยนออกซิเจนโดยคาร์บอนไดออกไซด์จะเกิดขึ้น.

ในการหายใจออกครั้งที่สองอากาศจะปล่อยถุงลมผ่านเข็มฉีดยาและจากนั้นเข้าไปในหลอดลมกล่องเสียงและในที่สุดก็เข้าไปในโพรงจมูกและออกจากรูจมูก ในระหว่างกระบวนการนี้ปริมาณของกระสอบจะลดลงเมื่ออากาศออกจากร่างกายของนก.

โครงสร้าง

นกมีกล่องเสียงซึ่งแตกต่างจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพวกเขาไม่ได้ใช้มันเพื่อผลิตเสียง มีอวัยวะที่เรียกว่าหลอดฉีดยาที่รับผิดชอบในการทำ "กล่องเสียง" และช่วยให้นกสามารถสร้างเสียงที่ดังกังวาน.

ในทางกลับกันนกมีปอด แต่พวกมันก็มีถุงลม ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์นกจะมีเจ็ดหรือเก้าถุงลม.

นกไม่มีไดอะแฟรมดังนั้นอากาศจึงถูกแทนที่ทั้งภายในและภายนอกระบบทางเดินหายใจโดยการเปลี่ยนแปลงความดันของถุงลม กล้ามเนื้อหน้าอกทำให้กระดูกหน้าอกกดออกไปด้านนอกสร้างแรงกดดันด้านลบในถุงที่ทำให้อากาศเข้าไปในระบบทางเดินหายใจ (Maina J. N. , 2005).

กระบวนการหายใจออกไม่ได้อยู่เฉยๆ แต่ต้องการการหดตัวของกล้ามเนื้อบางอย่างเพื่อเพิ่มความดันในถุงลมและขับเคลื่อนอากาศออกไปด้านนอก เนื่องจากกระดูกสันอกต้องเคลื่อนที่ในระหว่างกระบวนการหายใจขอแนะนำว่าเมื่อจับนกไม่ต้องใช้กำลังจากภายนอกซึ่งสามารถปิดกั้นการเคลื่อนไหวของมันเนื่องจากนกสามารถหายใจไม่ออก.

ถุงลม

นกมีพื้นที่ "ว่างเปล่า" อยู่มากมายซึ่งทำให้พวกมันสามารถบินได้ พื้นที่ว่างเปล่านี้ถูกครอบครองโดยถุงอากาศที่พองตัวและยุบในระหว่างกระบวนการหายใจของนก.

เมื่อนกพองตัวหน้าอกมันไม่ใช่ปอดที่ทำงาน แต่เป็นถุงลม ปอดของนกมีความคงที่ถุงลมคือสิ่งที่เคลื่อนไหวเพื่อสูบลมเข้าสู่ระบบหลอดลมที่ซับซ้อนในปอด.

ถุงอากาศอนุญาตให้มีการไหลของอากาศผ่านปอดทางเดียว ซึ่งหมายความว่าอากาศที่มาถึงปอดนั้นส่วนใหญ่เป็น "อากาศบริสุทธิ์" ที่มีปริมาณออกซิเจนสูงกว่า.

ระบบนี้อยู่ตรงข้ามกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีการไหลของอากาศแบบสองทิศทางและเข้าและออกจากปอดในช่วงเวลาสั้น ๆ ซึ่งหมายความว่าอากาศจะไม่สดชื่นและมักจะผสมกับระบบที่หายใจแล้วอยู่แล้ว (Wilson , 2010).

นกมีอย่างน้อยเก้าถุงอากาศที่อนุญาตให้ส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อของร่างกายและกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ที่เหลืออยู่ พวกเขายังบรรลุบทบาทของการควบคุมอุณหภูมิของร่างกายในช่วงการบิน.

เก้าถุงอากาศของนกสามารถอธิบายได้ดังนี้:

• ถุงอากาศ interclavicular
• ถุงลมปากมดลูกสองถุง
• ถุงลมนิรภัยทรวงอกด้านหน้าสองหน้า
• สองถุงลมทรวงอกด้านหลัง
• ถุงลมสองช่องท้อง

ฟังก์ชั่นของเก้าถุงเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นถุงหน้า (interclavicular ปากมดลูกและหน้าทรวงอก) และหลังถุง (หลังทรวงอกและหน้าท้อง).

ถุงทั้งหมดมีผนังที่บางมากและมีเส้นเลือดฝอยบางลำดังนั้นพวกเขาจึงไม่ได้มีบทบาทสำคัญในกระบวนการแลกเปลี่ยนแก๊ส อย่างไรก็ตามหน้าที่ของมันคือทำให้ปอดมีการระบายอากาศที่การแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้น.

หลอดลม

หลอดลมของนกนั้นยาวกว่า 2.7 เท่าและกว้างกว่า 1.29 เท่าของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีขนาดใกล้เคียงกัน การทำงานของหลอดลมของนกนั้นเหมือนกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมซึ่งประกอบด้วยการต่อต้านการไหลของอากาศ อย่างไรก็ตามในนกปริมาณอากาศที่หลอดลมต้องต้านทานคือ 4.5 เท่าของปริมาณอากาศที่มีอยู่ในหลอดลมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม.

นกชดเชยพื้นที่ว่างอันกว้างใหญ่ของหลอดลมที่มีปริมาณน้ำขึ้นน้ำลงที่มากขึ้นและอัตราการหายใจลดลงประมาณหนึ่งในสามของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ปัจจัยทั้งสองนี้มีส่วนทำให้ปริมาณอากาศในหลอดลมลดลง (Jacob, 2015).

หลอดลมแยกไปสองทางหรือแบ่งออกเป็นสองหลอดลมหลักใน syrinx Syringe เป็นอวัยวะที่พบได้ในนกเท่านั้นเนื่องจากเสียงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมผลิตในกล่องเสียง.

ทางเข้าหลักสู่ปอดคือผ่านหลอดลมและเป็นที่รู้จักกันในชื่อ mesobronchium mesobronchium แบ่งออกเป็นหลอดเล็ก ๆ ที่เรียกว่า dorsobronchials ซึ่งจะนำไปสู่ ​​parabronchi ที่เล็กกว่า.

Parabronchi มีกิ่งไม้เล็ก ๆ หลายร้อยกิ่งและเส้นเลือดฝอยในอากาศล้อมรอบด้วยเครือข่ายเลือดฝอยมากมาย การแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างปอดและเลือดเกิดขึ้นภายในเส้นเลือดฝอยเหล่านี้.

ปอด

โครงสร้างของปอดของนกอาจแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับการแตกกิ่งก้านของ parabronchi นกส่วนใหญ่มีคู่ของ parabronchi ประกอบด้วยปอด "เก่า" (paleopulmonic) และปอด "ใหม่" (neopulmonic).

อย่างไรก็ตามนกบางตัวขาดพาราโบลานิโคตินเช่นเดียวกับนกเพนกวินและเป็ดบางสายพันธุ์.

การร้องเพลงนกเช่นนกขมิ้นและนก gallinaceous มี parabronchium neopulmonic พัฒนาที่ 15% หรือ 20% ของการแลกเปลี่ยนก๊าซที่เกิดขึ้น ในอีกทางหนึ่งการไหลของอากาศใน parabronchium นี้เป็นแบบสองทิศทางในขณะที่ใน parabronchium paleopulmonic มันเป็นทิศทางเดียว (ทีม, 2016).

ในกรณีของนกปอดไม่ขยายหรือหดตัวเหมือนสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเนื่องจากการแลกเปลี่ยนก๊าซไม่ได้เกิดขึ้นในถุงลม แต่ในเส้นเลือดฝอยและเป็นถุงอากาศที่รับผิดชอบในการระบายอากาศของปอด.

การอ้างอิง

1. บราวน์, R.E. , สมอง, J. D. , & Wang, N. (1997) ระบบทางเดินหายใจของนก: แบบจำลองที่ไม่เหมือนใครสำหรับการศึกษาพิษทางเดินหายใจและการตรวจสอบคุณภาพอากาศ มุมมองด้านสิ่งแวดล้อม, 188 - 200.
2. Foster, D. , & Smith (2017) ฝ่ายบริการสัตว์น้ำและสัตวแพทย์. สืบค้นจากระบบทางเดินหายใจของนก: กายวิภาคศาสตร์และการทำงาน: peteducation.com.
3. Jacob, J. (5 พฤษภาคม 2015) ขยาย สืบค้นจากระบบทางเดินหายใจนก: articles.extension.org ...
4. Maina, J. N. (2002) วิวัฒนาการของนกและปอด Parabronchial ที่มีประสิทธิภาพสูง ใน J. N. Maina สัณฐานวิทยาเชิงหน้าที่ของระบบทางเดินหายใจของสัตว์เลี้ยงกระดูกสันหลัง (หน้า 113) นิวแฮมเชียร์: Science Publisher Inc.
5. Maina, J. N. (2005) ระบบถุงลมปอดของนก: การพัฒนาโครงสร้างและหน้าที่ Johanesburg: Springer.
6. ทีม, A. N. (9 กรกฎาคม 2016) ถามธรรมชาติ ดึงมาจากระบบทางเดินหายใจของนกอำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจนอย่างมีประสิทธิภาพผ่านการไหลของอากาศทิศทางเดียวและถุงอากาศ: asknature.org.
7. วิลสัน, P. (กรกฎาคม 2010) บริการสัตวแพทย์ Currumbin Valley สืบค้นจาก Air Sacs อะไร?: currumbinvetservices.com.au.