Особенности дыхания у птиц

Особенности дыхания у птиц обусловлены их образом жизни — полетом и своеобразием анатомического строения дыхательных путей. Эти особенности свойственны всему классу птиц — как летающих, так и нелетающих.

У птиц сильно развита грудная клетка, большая грудная кость, вместо реберных хрящей грудные костные ребра подвижно соединены с позвоночными ребрами. Диафрагма у птиц редуцирована, поэтому не имеет большого значения в дыхании. Наружная поверхность легких вдавлена между ребрами и прочно срастается с ними. Свободная поверхность легких гладкая, покрыта плеврой.

Трахея входит в легкие, разветвляется на бронхи и бронхиолы. В бронхиолах происходит обмен газов с притекающей сюда венозной кровью. Часть бронхов выходит из легких и заканчивается воздухоносными мешками — это тонкостенные образования, заполненные воздухом (рис. 7.11). Они расположены между органами, соединяются с бронхами, а некоторые из них тонкими трубочками соединяются с воздушными полостями костей. При переломах таких костей (ребра, позвонки, грудная кость и др.) птица может дышать через выступающий обломок кости, если у нее по;

Рис. 7.11. Органы дыхания гтщ:

• 1 — ноздри; 2 — решетчатая кость;
• 3— носовая полость; 4—синус;
• 5— нёбная шель; 6 — шель гортани; 7—верхняя гортань; 8— трахея; 9— шейные воздухоносные мешки; 10— межключичный воздухоносный мешок; II — подмышечный дивертикул; 12 — ход в плечевую кость; 13— краниальные грудные воздухоносные мешки; 14— легкие; 15— воздуховыводящий бронх каудальных грудных воздухоносных мешков; 16— каудальные и грудные воздухоносные мешки; 17— воздухоносные брюшные мешки; 18— эктобронх и брюшные мешки; 19— преддверие главного бронха с отверстиями во вторичные бронхи; 20— главные бронхи; 21— нижняя (певчая) гортань; 22— глотка

вреждена гортань или трахея. У птиц четыре парных воздухоносных мешка (шейные, грудные передние, грудные задние, брюшные) и один непарный (ключичный), которые снаружи покрыты серозной оболочкой, внутри — слизистой. Газообмен в воздухоносных мешках не происходит.

Физиологические особенности дыхания у птиц присущи только механизмам внешнего дыхания. Процессы газообмена между воздухом, содержащимся в бронхиолах, кровью и тканями осуществляются, как и у млекопитающих, исключительно по законам диффузии газов через полупроницаемые мембраны. Не обнаружено существенных отличий у птиц и млекопитающих и в нейрогуморальных регуляторных механизмах внешнего дыхания.

Во время вдоха сокращаются инспираторные мышцы, отчего грудная клетка расширяется и в ней создается отрицательное давление, распространяющееся на легкие и воздухоносные мешки. Вследствие разницы давления атмосферный воздух засасывается через ноздри в носовую полость, гортань, трахею, бронхи, бронхиолы и воздухоносные мешки.

При выдохе грудная полость сжимается, объем грудной клетки уменьшается. Под воздействием грудных и брюшных мышц сжимаются воздухоносные мешки и воздух из них проходит в бронхиолы, бронхи, трахею, гортань, носовую полость и выходит наружу.

Во время прохождения из воздухоносных мешков в бронхиолы из воздуха еще раз усваивается кислород. Таким образом, во время дыхательного цикла (вдох-выдох) происходит двукратное извлечение из воздуха кислорода и отдача диоксида углерода, что обеспечивает более интенсивный газообмен.

В состоянии покоя и при оптимальном газовом режиме в помещении частота дыхания постоянна для каждого вида птиц. Количество дыхательных движений в 1 мин у кур составляет 25…45, у гусей и уток — 20…40, у индеек — 15…20. У крупных птиц дыхание реже (у пеликана всего 4 дыхательных цикла в 1 мин), а у мелких птиц оно чаще (у канареек 90… 120).

Частота дыхания зависит от возраста птицы. У молодняка дыхание более частое. Во время сна дыхание замедляется. При высокой температуре воздуха оно учащается. Так, при температуре воздуха 37 °C у кур частота дыхания доходит до 120… 150, при этом они дышат не только через ноздри, но и через открытый клюв (лабиальное дыхание). Учащенное дыхание также наблюдается при высокой концентрации диоксида углерода в воздухе в плохо вентилируемом помещении.

Воздухоносные мешки вмещают большой объем воздуха, превышающий в 10 раз емкость легких. Этот воздух дважды, как сказано ранее, проходит через легкие, где совершается газообмен. Это имеет существенное значение во время полета, а также у водоплавающих птиц во время пребывания под водой.

Воздухоносные мешки облегчают массу тела птиц, помогают сохранять равновесие в воздухе и под водой. Они способствуют поддержанию постоянной температуры тела, предотвращая перегревание или переохлаждение. Давление, создаваемое воздухом в воздухоносных мешках, улучшает прохождение кишечного содержимого и выделение помета.

Кислородная емкость крови у кур от 12 до 21 об.%, у уток.

16…17, у гусей 21…22об.%. Значения этой величины близки к кислородной емкости крови у млекопитающих, так как уровень содержания гемоглобина у них хотя и отличается, но несущественно. Способность гемоглобина связывать кислород у них также одинакова. Но у птиц большое значение имеет миоглобин, находящийся в мышцах. В отличие от гемоглобина крови миоглобин может отдавать до 70% кислорода даже при таких низких напряжениях кислорода в крови, при которых гемоглобин уже не отщепляет кислород (ниже 10 мм. рт. ст.). Особенно это важно для ныряющих птиц, пребывающих под водой длительное время.

Механизм дыхания во время полета птицы изучен недостаточно. Во время полета грудная кость малоподвижна, частые дыхательные движения ее невозможны, так как она является опорой для летательного аппарата. Считают, что во время полета дыхательные движения редкие, но при каждом вдохе птица забирает максимальное количество воздуха в воздухоносные мешки, причем некоторые мешки заполняются воздухом во время вдоха, а другие — во время выдоха. Птица как бы «врезается» в воздух, и он сильной струей устремляется по воздухоносным путям. Птицы свободно переносят разреженный воздух во время полета. Некоторые виды птиц совершают длительные перелеты на высоте около 6 км, но для отдыха они спускаются на меньшую высоту.