O sistema respiratório das aves é único. Nas aves, as correntes de ar seguem apenas em uma direção, o que não é característico de outros vertebrados. Como você pode inspirar e expirar através de uma traqueia? A solução é uma combinação incrível de características anatômicas únicas e manipulação do fluxo atmosférico. As características do sistema respiratório das aves determinam os mecanismos complexos dos sacos aéreos. Eles não estão presentes em mamíferos.
Sistema respiratório das aves: diagrama
O processo em animais alados é um pouco diferente do que em mamíferos. Além dos pulmões, eles também têm sacos de ar. Dependendo da espécie, o sistema respiratório das aves pode incluir sete ou nove desses lobos, que têm acesso ao úmero e ao fêmur, às vértebras e até ao crânio. Devido à f alta de diafragma, o ar é movido alterando a pressão nos sacos de ar com a ajuda dos músculos peitorais. Isso cria pressão negativa nas palhetas, forçando o ar para o sistema respiratório. Tais ações não são passivas. Eles exigem certas contrações musculares para aumentar a pressão nos sacos de ar e empurrar o ar para fora.
A estrutura do sistema respiratório das aves envolve a elevação do esterno durante o processo. Pulmões de penas não se expandem ou se contraem como órgãos de mamíferos. Nos animais, a troca de oxigênio e dióxido de carbono ocorre em sacos microscópicos chamados alvéolos. Em parentes alados, as trocas gasosas ocorrem nas paredes de tubos microscópicos chamados capilares aéreos. Os órgãos respiratórios das aves funcionam com mais eficiência do que os dos mamíferos. Eles são capazes de transportar mais oxigênio a cada respiração. Quando comparados a animais de peso semelhante, há taxas de respiração mais lentas.
Como os pássaros respiram?
Os pássaros têm três conjuntos diferentes de órgãos respiratórios. Estes são os sacos aéreos anteriores, os pulmões e os sacos aéreos posteriores. Durante a primeira respiração, o oxigênio passa pelas narinas na junção entre o topo do bico e a cabeça. Aqui é aquecido, umedecido e filtrado. O tecido carnudo que os envolve é chamado de cere em algumas espécies. O fluxo então se move para a cavidade nasal. O ar inalado viaja mais para baixo na traqueia, ou traqueia, que se divide em dois brônquios. Eles então se ramificam em muitos caminhos em cada pulmão.
A maior parte do tecido deste órgão é de cerca de 1800 pequenos brônquios terciários adjacentes. Eles levam a minúsculos capilares de ar que se entrelaçam com os vasos sanguíneos, onde ocorrem as trocas gasosas. O fluxo de ar não vai diretamente para os pulmões. Em vez disso, segue para os sacos caudais. Uma pequena quantidade passa pelas formações da cauda através dos brônquios,que, por sua vez, são divididos em capilares menores de diâmetro. Quando a ave inala uma segunda vez, o oxigênio se move para os sacos aéreos cranianos e volta pela fístula para a traqueia através da laringe. E finalmente pela cavidade nasal e pelas narinas.
Sistema complexo
O sistema respiratório das aves consiste em pulmões pareados. Eles contêm estruturas estáticas na superfície para trocas gasosas. Apenas os sacos de ar se expandem e se contraem, forçando o oxigênio a se mover pelos pulmões imóveis. O ar inalado permanece no sistema por dois ciclos completos antes de ser completamente consumido. Qual parte do sistema respiratório da ave é responsável pelas trocas gasosas? Os pulmões desempenham esse papel importante. O ar exausto ali começa a sair do corpo pela traqueia. Durante a primeira respiração, os gases residuais passam para os sacos aéreos anteriores.
Eles não podem sair imediatamente do corpo, porque durante a segunda respiração, o ar fresco entra novamente tanto nas costas quanto nos pulmões. Então, durante a segunda expiração, o primeiro fluxo flui através da traqueia, e oxigênio fresco dos sacos posteriores entra nos órgãos para as trocas gasosas. A estrutura do sistema respiratório das aves possui uma estrutura que permite criar um influxo unidirecional (unilateral) de ar fresco acima da superfície das trocas gasosas em andamento nos pulmões. Além disso, esse fluxo passa por lá durante a inspiração e a expiração. Como resultado, a troca de oxigênio e dióxido de carbono é realizada continuamente.
Eficiência do sistema
As características do sistema respiratório das aves permitem obter a quantidade de oxigênio necessária para as células do corpo. A grande vantagem é a natureza e estrutura unidirecional dos brônquios. Aqui, os capilares aéreos têm uma área de superfície total maior do que, por exemplo, nos mamíferos. Quanto maior esse valor, mais oxigênio e dióxido de carbono podem circular no sangue e nos tecidos, o que garante uma respiração mais eficiente.
Estrutura e anatomia dos sacos aéreos
A ave possui vários conjuntos de tanques de ar, incluindo caudal ventral e caudal torácico. A composição do cranial inclui os sacos torácicos cervicais, claviculares e cranianos. Sua contração ou expansão ocorre quando a parte do corpo em que são colocados muda. O tamanho da cavidade é controlado pelo movimento muscular. O maior recipiente de ar está localizado dentro da parede do peritônio e envolve os órgãos localizados nele. Em um estado ativo, por exemplo, durante o vôo, a ave precisa de mais oxigênio. A capacidade de contrair e expandir as cavidades do corpo permite não apenas conduzir mais ar rapidamente pelos pulmões, mas também aliviar o peso da criatura emplumada.
Durante o voo, o movimento rápido das asas cria um fluxo atmosférico que preenche os sacos aéreos. Os músculos abdominais são os grandes responsáveis pelo processo em repouso. O sistema respiratório das aves difere estrutural e funcionalmente do dos mamíferos. As aves têm pulmões - pequenas estruturas esponjosas compactas formadas entre as costelas de cada lado da coluna na cavidade torácica. Os tecidos densos desses órgãos alados pesam tanto quanto os dos mamíferos de igual peso corporal, mas ocupam apenas metade do volume. Indivíduos saudáveis tendem a ter pulmões rosa claro.
Cantando
As funções do sistema respiratório das aves não se limitam à respiração e oxigenação das células do corpo. Isso também inclui o canto, por meio do qual ocorre a comunicação entre os indivíduos. O assobio é o som produzido pelo órgão vocal localizado na base da altura da traqueia. Tal como acontece com a laringe dos mamíferos, é produzida pela vibração do ar que flui através do órgão. Essa propriedade peculiar permite que algumas espécies de pássaros produzam vocalizações extremamente complexas, até a imitação da fala humana. Algumas espécies de canções podem produzir muitos sons diferentes.
Etapas dos ciclos respiratórios
O ar inspirado passa por dois ciclos respiratórios. Em sua totalidade, consistem em quatro etapas. Uma série de várias etapas inter-relacionadas maximiza o contato do ar fresco com a superfície respiratória dos pulmões. O processo é o seguinte:
- A maior parte do ar inalado durante a primeira etapa passa pelos brônquios primários para os lobos aéreos posteriores.
- O oxigênio inalado se move dos sacos traseiros para os pulmões. É aqui que ocorrem as trocas gasosas.
- Na próxima vez que o pássaro inalar, saciadofluxo de oxigênio se move dos pulmões para os tanques dianteiros.
- A segunda exalação empurra o ar enriquecido com dióxido de carbono dos sacos anteriores através dos brônquios e da traqueia de volta para a atmosfera.
Alta demanda de oxigênio
Devido à alta taxa metabólica necessária para o voo, há sempre uma alta demanda de oxigênio. Considerando em detalhes que tipo de sistema respiratório as aves possuem, podemos concluir: as características de seu dispositivo ajudam bastante a satisfazer essa necessidade. Embora as aves tenham pulmões, elas dependem principalmente de sacos de ar para ventilação, que representam 15% do volume total do corpo. Ao mesmo tempo, suas paredes não têm um bom suprimento sanguíneo, portanto, não desempenham um papel direto nas trocas gasosas. Eles atuam como intermediários para mover o ar através do sistema respiratório.
Os alados não têm diafragma. Portanto, em vez da expansão e contração regulares dos órgãos respiratórios, como ocorre nos mamíferos, a fase ativa nas aves é a expiração, que requer contração muscular. Existem várias teorias sobre como as aves respiram. Muitos cientistas ainda estão estudando o processo. As características estruturais do sistema respiratório de aves e mamíferos nem sempre coincidem. Essas diferenças permitem que nossos irmãos alados tenham as adaptações necessárias para voar e cantar. É também uma adaptação necessária para manter uma alta taxa metabólica para todas as criaturas voadoras.
