Die asemhalingstelsel van voëls is uniek. By voëls gaan lugstrome net in een rigting, wat nie kenmerkend is van ander gewerwelde diere nie. Hoe kan jy inasem en uitasem deur een tragea? Die oplossing is 'n wonderlike kombinasie van unieke anatomiese kenmerke en atmosferiese vloeimanipulasie. Kenmerke van die asemhalingstelsel van voëls bepaal die komplekse meganismes van die lugsakke. Hulle kom nie by soogdiere voor nie.
Voëlrespiratoriese stelsel: diagram
Die proses by gevleuelde diere is ietwat anders as by soogdiere. Benewens longe, het hulle ook lugsakke. Afhangende van die spesie, kan die asemhalingstelsel van voëls sewe of nege van hierdie lobbe insluit, wat toegang het tot die humerus en femur, werwels en selfs die skedel. As gevolg van die gebrek aan 'n diafragma, word lug beweeg deur die druk in die lugsakke met behulp van die borsspiere te verander. Dit skep negatiewe druk in die wiele, wat lug in die asemhalingstelsel dwing. Sulke optrede is nie passief nie. Hulle benodig sekere spiersametrekkings om druk op die lugsakke te verhoog en die lug uit te druk.
Die struktuur van die asemhalingstelsel van voëls behels die verhoging van die borsbeen tydens die proses. Veerlonge sit nie uit of trek saam soos soogdierorgane nie. By diere vind die uitruiling van suurstof en koolstofdioksied plaas in mikroskopiese sakkies wat alveoli genoem word. By gevleuelde familielede vind gaswisseling plaas in die wande van mikroskopiese buise wat lugkapillêre genoem word. Die asemhalingsorgane van voëls werk doeltreffender as dié van soogdiere. Hulle is in staat om meer suurstof met elke asem te dra. In vergelyking met diere van soortgelyke gewig, is daar stadiger asemhalingtempo's.
Hoe haal voëls asem?
Voëls het drie verskillende stelle respiratoriese organe. Dit is die anterior lugsakke, die longe en die posterior lugsakke. Tydens die eerste asemteug gaan suurstof deur die neusgate by die aansluiting tussen die bokant van die bek en die kop. Hier word dit verhit, bevogtig en gefiltreer. Die vlesige weefsel wat hulle omring, word in sommige spesies sere genoem. Die vloei beweeg dan na die neusholte. Die ingeasemde lug beweeg verder af in die tragea, of lugpyp, wat in twee brongi verdeel. Hulle vertak dan in baie paaie in elke long.
Die meeste van die weefsel van hierdie orgaan is ongeveer 1800 klein aangrensende tersiêre brongi. Hulle lei tot klein lugkapillêres wat met bloedvate vervleg, waar gaswisseling plaasvind. Die lugvloei gaan nie direk na die longe nie. In plaas daarvan volg dit in die stertsakke. 'n Klein hoeveelheid gaan deur die stertformasies deur die brongi,wat op hul beurt in kleiner kapillêre in deursnee verdeel word. Wanneer die voël 'n tweede keer inasem, beweeg suurstof in die kraniale lugsakke en terug uit deur die fistel in die tragea deur die larinks. En uiteindelik deur die neusholte en uit die neusgate.
Komplekse stelsel
Die asemhalingstelsel van voëls bestaan uit gepaarde longe. Hulle bevat statiese strukture op die oppervlak vir gaswisseling. Slegs die lugsakke brei uit en trek saam, wat suurstof dwing om deur die onbeweeglike longe te beweeg. Die ingeasemde lug bly in die stelsel vir twee volledige siklusse voordat dit heeltemal opgebruik is. Watter deel van die voël se asemhalingstelsel is verantwoordelik vir gaswisseling? Die longe speel hierdie belangrike rol. Die lug wat daar uitgeblaas word, begin die liggaam deur die tragea verlaat. Tydens die eerste asemteug gaan die afvalgasse in die anterior lugsakke in.
Hulle kan nie dadelik die liggaam verlaat nie, want tydens die tweede asemteug kom vars lug weer in beide rugsakke en longe in. Dan, tydens die tweede uitaseming, vloei die eerste vloei deur die tragea uit, en vars suurstof uit die posterior sakke gaan die organe binne vir gaswisseling. Die struktuur van die asemhalingstelsel van voëls het 'n struktuur wat jou toelaat om 'n eenrigting (eensydige) invloei van vars lug bo die oppervlak van die voortdurende gaswisseling in die longe te skep. Daarbenewens gaan hierdie vloei daarheen tydens beide inaseming en uitaseming. As gevolg hiervan word die uitruiling van suurstof en koolstofdioksied voortdurend uitgevoer.
Stelseldoeltreffendheid
Kenmerke van die asemhalingstelsel van voëls laat jou toe om die hoeveelheid suurstof wat nodig is vir die selle van die liggaam te kry. Die groot voordeel is die eenrigting aard en struktuur van die brongi. Hier het die lugkapillêre 'n groter totale oppervlakte as byvoorbeeld by soogdiere. Hoe hoër hierdie syfer, hoe meer suurstof en koolstofdioksied kan in die bloed en weefsels sirkuleer, wat meer doeltreffende asemhaling verseker.
Struktuur en anatomie van die lugsakke
Die voël het verskeie stelle lugtenks, insluitend caudale ventrale en caudale torakale. Die samestelling van die skedel sluit die servikale, klavikulêre en kraniale torakale sakke in. Hulle sametrekking of uitbreiding vind plaas wanneer die deel van die liggaam waarin hulle geplaas word, verander. Die grootte van die holte word beheer deur spierbeweging. Die grootste houer vir lug is binne die wand van die buikvlies geleë en omring die organe wat daarin geleë is. In 'n aktiewe toestand, byvoorbeeld tydens vlug, het die voël meer suurstof nodig. Die vermoë om liggaamsholtes saam te trek en uit te brei laat nie net toe om vinnig meer lug deur die longe te dryf nie, maar ook om die gewig van die geveerde wese te verlig.
Tydens vlug skep die vinnige beweging van die vlerke 'n atmosferiese vloei wat die lugsakke vul. Die buikspiere is grootliks verantwoordelik vir die proses terwyl hulle rus. Die asemhalingstelsel van voëls verskil beide struktureel en funksioneel van dié van soogdiere. Voëls het longe – klein, kompakte sponsagtige strukture wat tussen die ribbes aan weerskante van die ruggraat in die borsholte gevorm word. Die digte weefsels van hierdie gevleuelde organe weeg soveel as dié van soogdiere met gelyke liggaamsgewig, maar beslaan net die helfte van die volume. Gesonde individue is geneig om ligpienk longe te hê.
Sing
Die funksies van die asemhalingstelsel van voëls is nie beperk tot asemhaling en oksigenasie van liggaamselle nie. Dit sluit ook sang in, waardeur kommunikasie tussen individue plaasvind. Fluit is die klank wat geproduseer word deur die vokale orrel wat aan die voet van die hoogte van die tragea geleë is. Soos met die larinks van soogdiere, word dit geproduseer deur die vibrasie van lug wat deur die orgaan vloei. Hierdie eienaardige eienskap laat sommige voëlspesies toe om uiters komplekse vokaliserings te produseer, tot die nabootsing van menslike spraak. Sommige liedspesies kan baie verskillende klanke voortbring.
Stadiums van asemhalingsiklusse
Die ingeasemde lug gaan deur twee respiratoriese siklusse. In hul totaliteit bestaan hulle uit vier stadiums. 'n Reeks van verskeie onderling verwante stappe maksimeer vars lugkontak met die respiratoriese oppervlak van die longe. Die proses is soos volg:
- Die meeste van die lug wat tydens die eerste stap ingeasem word, gaan deur die primêre brongi in die posterior luglobbe in.
- Die ingeasemde suurstof beweeg van die agterste sakke na die longe. Dit is waar gaswisseling plaasvind.
- Die volgende keer wat die voël inasem, versadigsuurstofvloei beweeg van die longe na die voorste tenks.
- Die tweede uitaseming stoot koolstofdioksied-verrykte lug uit die anterior sakke deur die brongi en tragea terug na die atmosfeer.
Hoë suurstofaanvraag
As gevolg van die hoë metaboliese tempo wat nodig is vir vlug, is daar altyd 'n groot vraag na suurstof. As ons in detail oorweeg watter soort respiratoriese stelsel voëls het, kan ons aflei: die kenmerke van sy toestel help nogal om hierdie behoefte te bevredig. Alhoewel voëls longe het, maak hulle meestal staat op lugsakke vir ventilasie, wat 15% van hul totale liggaamsvolume uitmaak. Terselfdertyd het hul mure nie 'n goeie bloedtoevoer nie, daarom speel hulle nie 'n direkte rol in gaswisseling nie. Hulle tree op as tussengangers om lug deur die asemhalingstelsel te beweeg.
Die gevleueldes het geen diafragma nie. Daarom, in plaas van die gereelde uitbreiding en sametrekking van die respiratoriese organe, soos by soogdiere waargeneem word, is die aktiewe fase by voëls ekspirasie, wat spiersametrekking vereis. Daar is verskeie teorieë oor hoe voëls asemhaal. Baie wetenskaplikes bestudeer nog steeds die proses. Strukturele kenmerke van die asemhalingstelsel van voëls en soogdiere stem nie altyd saam nie. Hierdie verskille laat ons gevleuelde broers toe om die nodige aanpassings vir vlieg en sang te hê. Dit is ook 'n noodsaaklike aanpassing om 'n hoë metaboliese tempo vir alle vlieënde wesens te handhaaf.
