Двойное дыхание птиц: особенности газообмена

Дыхательная система птиц своеобразна, она адаптирована к регулярным полетам. Лучшему газообмену в организме пернатых способствует двойное дыхание, сложившееся в результате эволюционных преобразований.

Верхние дыхательные пути

Путь воздуха в организме птиц начинается с гортанной щели, через которую он попадает в трахею. Часть ее, находящаяся сверху – гортань. Ее называют верхней, никакой роли в звукообразовании она не играет. Голос птиц возникает в нижней гортани, которая есть исключительно у птиц. Находится она там, где трахея делится на два бронха, и представляет собой расширение, которое поддерживается кольцами из костей.

Внутри самой гортани расположены прикрепленные к стенкам голосовые перепонки. Под действием певчих мышц они меняют конфигурацию, что приводит к большому разнообразию издаваемых звуков. Внутренние голосовые перепонки находятся ниже того места, где делится трахея.

Верхние дыхательные пути важны для регуляции температуры тела. Жара приводит к тому, что птица дышит часто и неглубоко. Кровеносные сосуды, расположенные во рту и глотке, расширяются. В результате организм птицы охлаждается, отдавая тепло выдыхаемому воздуху.

Легкие и воздушные мешки

Строение легких птиц отлично от земноводных и пресмыкающихся, у которых они напоминают пустые мешки. У пернатых представителей фауны этот орган прикреплен к задней части грудной клетки. По составу он напоминает плотную губку. Разветвленные бронхи имеют перемычки – парабронхи с большим количеством тупиковых каналов (бронхиолей), которые оплетены густой сетью капилляров.

Видео: Дыхательная система

Некоторые бронхи после ветвления переходят в большие воздушные мешки с тонкими стенками. Их объем намного больше, чем у легких. У птиц несколько воздушных мешков:

• 2 шейных,
• межключичный,
• 4-6 грудных,
• 2 брюшных.

Видео: Биология в картинках: Двойное дыхание птиц (Вып. 11)

Каналы идут под кожу и соединяются с пневматичными костями.

Двойное дыхание существует именно благодаря воздушным мешкам. С их помощью во время полета определяется механизм дыхания.

Двойное дыхание

Отдыхающая птица, которая сидит, осуществляет обновление воздуха в легких путем работы мышц. При опускании грудины богатый кислородом газ засасывается в дыхательный орган. Обратным движением мышц воздух выталкивается наружу. Легкие также помогают нагнетать кислород.

Видео: Газообмен в лёгких и тканях.AVI

Птица, которая ходит или лазает, подключает к работе воздушные мешки, расположенные в брюшине. На них оказывают давление верхние части ног.

В полете значимость воздушных мешков возрастает многократно, потому что происходит процесс двойного дыхания птицы. Поэтапно он выглядит следующим образом:

Видео: Второе Дыхание - Птицы

1. Крылья поднимаются, растягивая воздушные мешки.
2. Воздух нагнетается в легкие.
3. Часть газа, не задерживаясь, проходит в воздушные мешки, не теряя кислород. В этом органе газообмен не происходит.
4. Крылья опускаются, на выдохе через легкие проходит газ богатый кислородом из воздушных мешков.

Явление, при котором кровь насыщается кислородом на вдохе и выдохе, получило название двойное дыхание. У него большое значение в жизни птиц. Дыхание учащается с ростом интенсивности взмахов крыльев.

Другие особенности дыхания

Двойное дыхание характерно для птиц, однако у некоторых количество взмахов и дыхательных движений не совпадает. Однако определенные этапы этих процессов соответствуют по времени. Наличие воздушных мешков помогает предотвратить перегрев птиц в полете, потому что холодный воздух обтекает тело изнутри. С их помощью уменьшается плотность тела и трение органов друг об друга. Частота дыхательных движений отличается у разных видов. Объем воздушных мешков на порядок больше, чем легких.