鳥の呼吸は、このクラスの動物の呼吸器系によって行われます。組織や臓器に酸素を供給し、身体から二酸化炭素を排出します。肺の周りにある気嚢は、肺を通る一方向の空気の流れを可能にし、鳥の体により多くの酸素を供給します。
鳥の肺に移動する一方向の空気の流れは、人間を含む哺乳類の肺で見られるよりも高い酸素含有量を持っています。一方向の流れは、鳥が「古い空気」、つまり最近肺にあった空気を吸うのを防ぎます(Brown、Brain、&Wang、1997)。
鳥の呼吸器系の位置
肺により多くの酸素を蓄えることができることで、鳥はより良い体に酸素を供給することができ、飛行中の体温を調節し続けることができます。
鳥の肺では、空気の毛細血管から血液に酸素が運ばれ、二酸化炭素が血液から毛細血管自体に移動します。この意味で、ガス交換は非常に効率的です。
鳥の形態。Vanellus malabaricusの例。1くちばし、2ヘッド、3アイリス、4瞳孔、5マントル、6レスコバート、7肩甲骨、8コバート、9ターシャリ、10ランプ、11プライマリ、12ベント、13 -太もも、14-脛骨-足根関節、15-タルス、16-フィンガー、17-脛骨、18-ベリー、19-フランク、20-チェスト、21-スロート、22-ワトル、23-アイストライプ。出典:ウィキメディア・コモンズ
鳥の呼吸器系は、ガスと血液が流れる薄い表面を使用しているため効率的であり、体温をより適切に制御できます。吸熱目的での空気の拡散は、血液とガスが流れる表面が薄いほど効果的です(Maina、2002)。
鳥の肺は比較的小さく、ガス交換プロセスに役立つ最大9つの気嚢があります。これにより、彼らの呼吸器系が脊椎動物間でユニークになることができます。
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鳥の呼吸プロセス
鳥の呼吸プロセスでは、呼吸システム全体に空気を移動させるために2つのサイクル(吸入、呼気、吸入、呼気)が必要です。たとえば、哺乳類は1サイクルの呼吸しか必要としません。(フォスター&スミス、2017年)。
鳥は口や鼻孔から呼吸できます。吸入プロセス中にこれらの開口部から入る空気は、咽頭を通過し、次に気管または風管を通過します。
風管は一般的に鳥の首と同じ長さですが、クレーンなどの一部の鳥は、首が非常に長く、キールと呼ばれる胸骨の延長部内でカールする風管があります。この条件は、鳥に高い共鳴音を生成する能力を与えます。
吸入
最初の吸入中、空気は、くちばしの上部と頭の間の接合部にある鼻孔を通過します。鼻孔を囲む肉質の組織は、一部の鳥ではワックスとして知られています。
鳥類の空気は、哺乳類の場合と同様に、鼻孔から鼻腔に移動し、喉頭と気管に移動します。
鳥の気管には2つのチャネルがあるため、気管に入ると、空気はsyrinx(鳥の音の生成に関与する器官)を通過し、その電流は2つに分割されます。
鳥の呼吸の過程にある空気は、直接肺に行くのではなく、最初に尾側の気嚢に行き、そこから肺に行き、2回目の吸入中に頭蓋の気嚢に行きます。このプロセスの間、鳥の体に空気が入ると、すべての気嚢が膨張します。
呼気
最初の呼気の間に、空気は後部気嚢から気管支(気管支気管支および背気管支)に移動し、その後肺に移動します。気管支は、血液が流れる小さな毛細血管の枝に分かれており、酸素と二酸化炭素の交換が行われるのはこれらの空気毛細血管です。
2回目の呼気では、空気は、嚢から気嚢から出て、気管、喉頭、そして最終的には鼻腔に入り、鼻孔から出ます。このプロセス中、空気が鳥の体から離れると、袋の体積が減少します。
構造
鳥は喉頭を持っていますが、哺乳類とは異なり、音を出すためにそれを使用しません。「音声ボックス」として機能し、鳥が非常に共鳴する音を生成できるようにする、syrinxと呼ばれるオルガンがあります。
一方、鳥は肺を持っていますが、空気嚢も持っています。種に応じて、鳥には7個または9個の気嚢があります。
鳥には横隔膜がないため、空気は気嚢の圧力の変化によって呼吸器系に出入りします。胸の筋肉は、胸骨を外側に押して、袋に負圧を作り、空気が呼吸器系に入るのを可能にします(Maina JN、2005)。
呼気プロセスは受動的ではありませんが、気嚢内の圧力を上げて空気を押し出すために特定の筋肉の収縮が必要です。胸骨は呼吸プロセス中に移動する必要があるため、鳥を捕まえるとき、鳥を窒息させる可能性があるため、その動きを妨げる可能性のある外力を加えないことをお勧めします。
エアサック
鳥は飛ぶことができるようにする多くの「空の空間」を内部に持っています。この空の空間は、鳥の呼吸プロセス中に膨張および収縮する空気嚢で占められています。
鳥が胸を膨らませると、機能しているのは肺ではなく気嚢です。鳥の肺は静的であり、気嚢は空気を肺の複雑な気管支系に送り込むために移動するものです。
気嚢は、肺を通る一方向の空気の流れを可能にします。つまり、肺に到達する空気は、ほとんどが酸素の含有量が多い「新鮮な空気」です。
このシステムは、空気の流れが双方向であり、短時間で肺に出入りする哺乳類のシステムとは逆です。つまり、空気は新鮮ではなく、すでに呼吸された空気と常に混合されます(Wilson 、2010)。
鳥には少なくとも9個の気嚢があり、体組織に酸素を送り込んで残りの二酸化炭素を取り除くことができます。それらはまた、飛行段階の間に体温を調節する役割を果たす。
鳥の9つの気嚢は次のように説明できます。
- 鎖骨間気嚢
- 2つの子宮頸部気嚢
- 2つの前胸部気嚢
- 2つの後部胸部気嚢
- 2つの腹部気嚢
これらの9つの嚢の機能は、前嚢(鎖骨間、頸部、および前胸部)と後嚢(後胸部および腹部)に分けることができます。
すべての嚢はいくつかの毛細血管を持つ非常に薄い壁を持っているので、それらはガス交換プロセスで重要な役割を果たしません。しかし、彼らの義務は、ガス交換が行われる肺を換気することです。
気管
鳥の気管は、同様のサイズの哺乳類の気管よりも2.7倍長く、1.29倍広いです。鳥の気管の働きは哺乳類のそれと同じであり、それは空気の流れを妨げることにあります。ただし、鳥では、気管が耐えなければならない空気の量は、哺乳類の気管に存在する空気の量の4.5倍です。
鳥は、哺乳類の約3分の1の比較的大きな1回換気量と低い呼吸速度で、気管内の広い空間を補います。これらの2つの要因は、気管への空気量の影響が小さくなる原因です(Jacob、2015年)。
気管は、分岐部で2つの主要な気管支に分岐または分割します。哺乳類では喉頭で音が鳴るので、鳥類にのみ見られる器官です。
肺への主な入り口は気管支を通っており、中気管支として知られています。中気管支は、ドルソブロンキと呼ばれるより小さな管に分かれ、それがさらに小さな傍気管支につながります。
傍気管支には、毛細血管の大量のネットワークに囲まれた数百の小さな枝と気管毛細血管が含まれています。肺と血液の間のガス交換は、これらの空気毛細血管内で行われます。
肺
鳥の肺の構造は、傍気管支の影響に応じて若干異なる場合があります。ほとんどの鳥は、「古い」肺(古肺)と「新しい」肺(新肺)で構成される一対の傍気管支を持っています。
ただし、ペンギンやアヒルのいくつかの品種の場合と同様に、一部の鳥には新胸膜傍気管支がありません。
カナリアやイノシシなどの鳥の鳴き声は、15%または20%のガス交換が発生する発達した新脈管傍気管支を持っています。一方、この傍気管支の気流は双方向であり、古肺気管支では一方向です(チーム、2016)。
鳥の場合、哺乳類ではそうであるように、肺は膨張も収縮もしません。なぜなら、ガス交換は肺胞ではなく、空気の毛細血管と気嚢で行われるためです。 。
参考文献
- ブラウン、RE、ブレイン、JD、およびWang、N。(1997)。鳥類の呼吸器系:呼吸器中毒症の研究と空気質のモニタリングのためのユニークなモデル Environ Health Perspect、188-200。
- フォスター、D。、およびスミス。(2017)。獣医および水生サービス部門。鳥の呼吸器系から取得:解剖学と機能:peteducation.com。
- ジェイコブ、J(2015年5月5日)。拡張。鳥類呼吸器系から取得:articles.extension.org ..
- マイナ、JN(2002)。鳥の進化と高効率傍気管支肺。JN Mainaで、脊椎動物の呼吸器系の機能形態学(p。113)。ニューハンプシャー:Science Publisher Inc.
- マイナ、JN(2005)。鳥の肺気嚢システム:発達、構造、および機能。ヨハネスブルグ:スプリンガー。
- チーム、AN(2016年7月9日)。自然に聞いてください。鳥の呼吸器系から得られる、連続的な一方向の気流と気嚢を介した二酸化炭素と酸素の効率的な交換を促進します:asknature.org。
- Wilson、P.(2010年7月)。カランビンバレー獣医サービス。エアサックとは?:currumbinvetservices.com.auから取得。