Sistemi i frymëmarrjes i shpendëve është unik. Tek zogjtë, rrymat e ajrit shkojnë vetëm në një drejtim, gjë që nuk është karakteristike për vertebrorët e tjerë. Si mund të thithni dhe nxirrni përmes një trakeje? Zgjidhja është një kombinim i mahnitshëm i veçorive unike anatomike dhe manipulimit të rrjedhës atmosferike. Karakteristikat e sistemit të frymëmarrjes së shpendëve përcaktojnë mekanizmat komplekse të qeseve të ajrit. Ato nuk janë të pranishme te gjitarët.
Sistemi i frymëmarrjes së shpendëve: diagrami
Procesi në kafshët me krahë është disi i ndryshëm nga ai i gjitarëve. Përveç mushkërive, ato kanë edhe qese ajri. Në varësi të specieve, sistemi i frymëmarrjes së zogjve mund të përfshijë shtatë ose nëntë nga këto lobe, të cilat kanë akses në humerus dhe femur, rruaza dhe madje edhe kafkë. Për shkak të mungesës së diafragmës, ajri lëviz duke ndryshuar presionin në qeset e ajrit me ndihmën e muskujve gjoksorë. Kjo krijon presion negativ në fletë, duke e detyruar ajrin në sistemin e frymëmarrjes. Veprime të tilla nuk janë pasive. Ata kërkojnë kontraktime të caktuara të muskujve për të rritur presionin në qeskat e ajrit dhe për të shtyrë ajrin jashtë.
Struktura e sistemit të frymëmarrjes së shpendëve përfshin ngritjen e sternumit gjatë procesit. Mushkëritë e puplave nuk zgjerohen apo tkurren si organet e gjitarëve. Tek kafshët, shkëmbimi i oksigjenit dhe dioksidit të karbonit bëhet në qese mikroskopike të quajtura alveola. Në të afërmit me krahë, shkëmbimi i gazit ndodh në muret e tubave mikroskopikë të quajtur kapilarë ajri. Organet e frymëmarrjes së zogjve punojnë më me efikasitet se ato të gjitarëve. Ata janë në gjendje të mbajnë më shumë oksigjen me çdo frymëmarrje. Kur krahasohet me kafshët me peshë të ngjashme, ka ritme më të ngad alta të frymëmarrjes.
Si marrin frymë zogjtë?
Zogjtë kanë tre grupe të ndryshme organesh të frymëmarrjes. Këto janë qeset ajrore të përparme, mushkëritë dhe qeset e pasme të ajrit. Gjatë frymëmarrjes së parë, oksigjeni kalon nëpër vrimat e hundës në kryqëzimin midis majës së sqepit dhe kokës. Këtu nxehet, laget dhe filtrohet. Indi mishor që i rrethon quhet cere në disa specie. Rrjedha më pas lëviz në zgavrën e hundës. Ajri i thithur udhëton më poshtë në trake, ose grykë, e cila ndahet në dy bronke. Më pas ato degëzohen në shumë shtigje në secilën mushkëri.
Shumica e indeve të këtij organi janë rreth 1800 bronke të vogla terciare ngjitur. Ato çojnë në kapilarë të vegjël ajri që ndërthuren me enët e gjakut, ku ndodh shkëmbimi i gazit. Rrjedha e ajrit nuk shkon direkt në mushkëri. Në vend të kësaj, ajo shkon në qeskat kaudale. Një sasi e vogël kalon nëpër formacionet e bishtit përmes bronkeve,të cilët, nga ana tjetër, ndahen në kapilarë më të vegjël në diametër. Kur zogu thith për herë të dytë, oksigjeni lëviz në qeskat e ajrit të kafkës dhe kthehet përmes fistulës në trake përmes laringut. Dhe së fundi përmes zgavrës së hundës dhe jashtë vrimave të hundës.
Sistemi kompleks
Sistemi i frymëmarrjes së zogjve përbëhet nga mushkëri të çiftëzuara. Ato përmbajnë struktura statike në sipërfaqe për shkëmbimin e gazit. Vetëm qeset e ajrit zgjerohen dhe tkurren, duke e detyruar oksigjenin të lëvizë nëpër mushkëritë e palëvizshme. Ajri i thithur mbetet në sistem për dy cikle të plota përpara se të përdoret plotësisht. Cila pjesë e sistemit të frymëmarrjes së shpendëve është përgjegjëse për shkëmbimin e gazit? Mushkëritë luajnë këtë rol të rëndësishëm. Ajri i shteruar aty fillon të largohet nga trupi përmes trakesë. Gjatë frymëmarrjes së parë, gazrat e mbeturinave kalojnë në qeskat e përparme të ajrit.
Ato nuk mund të largohen menjëherë nga trupi, sepse gjatë frymëmarrjes së dytë, ajri i pastër përsëri hyn si në qeset e shpinës ashtu edhe në mushkëri. Pastaj, gjatë nxjerrjes së dytë, rrjedha e parë rrjedh përmes trakesë dhe oksigjeni i freskët nga qeset e pasme hyn në organet për shkëmbimin e gazit. Struktura e sistemit të frymëmarrjes së shpendëve ka një strukturë që ju lejon të krijoni një fluks të njëanshëm (të njëanshëm) të ajrit të pastër mbi sipërfaqen e shkëmbimit të vazhdueshëm të gazit në mushkëri. Për më tepër, kjo rrjedhë kalon atje si gjatë thithjes ashtu edhe gjatë nxjerrjes. Si rezultat, shkëmbimi i oksigjenit dhe dioksidit të karbonit kryhet vazhdimisht.
Efiçenca e sistemit
Veçoritë e sistemit të frymëmarrjes së shpendëve ju lejojnë të merrni sasinë e oksigjenit të nevojshëm për qelizat e trupit. Avantazhi i madh është natyra dhe struktura e njëanshme e bronkeve. Këtu, kapilarët e ajrit kanë një sipërfaqe totale më të madhe sesa, për shembull, te gjitarët. Sa më e lartë të jetë kjo shifër, aq më shumë oksigjen dhe dioksid karboni mund të qarkullojnë në gjak dhe inde, gjë që siguron frymëmarrje më efikase.
Struktura dhe anatomia e qeseve të ajrit
Zogu ka disa grupe tankesh ajri, duke përfshirë kraharorin ventral dhe kaudal. Përbërja e kafkës përfshin qeset e qafës së mitrës, klavikulare dhe kraharorit kranial. Tkurrja ose zgjerimi i tyre ndodh kur ndryshon pjesa e trupit në të cilën janë vendosur. Madhësia e zgavrës kontrollohet nga lëvizja e muskujve. Enë më e madhe për ajrin ndodhet brenda murit të peritoneumit dhe rrethon organet e vendosura në të. Në një gjendje aktive, për shembull gjatë fluturimit, zogu ka nevojë për më shumë oksigjen. Aftësia për të tkurrur dhe zgjeruar zgavrat e trupit lejon jo vetëm që të përzënë shpejt më shumë ajër nëpër mushkëri, por edhe të lehtësojnë peshën e krijesës me pendë.
Gjatë fluturimit, lëvizja e shpejtë e krahëve krijon një rrjedhje atmosferike që mbush qeskat e ajrit. Muskujt e barkut janë kryesisht përgjegjës për procesin gjatë pushimit. Sistemi i frymëmarrjes së zogjve ndryshon si strukturalisht ashtu edhe funksionalisht nga ai i gjitarëve. Zogjtë kanë mushkëri - struktura të vogla, kompakte sfungjore të formuara midis brinjëve në të dyja anët e shtyllës kurrizore në zgavrën e kraharorit. Indet e dendura të këtyre organeve me krahë peshojnë po aq sa ato të gjitarëve me peshë trupore të barabartë, por zënë vetëm gjysmën e vëllimit. Individët e shëndetshëm priren të kenë mushkëri rozë të lehta.
Këndim
Funksionet e sistemit të frymëmarrjes së shpendëve nuk kufizohen në frymëmarrje dhe oksigjenim të qelizave të trupit. Këtu përfshihet edhe këndimi, nëpërmjet të cilit ndodh komunikimi mes individëve. Fishkëllima është tingulli i prodhuar nga organi vokal i vendosur në bazën e lartësisë së trakesë. Ashtu si me laringun e gjitarëve, ai prodhohet nga dridhja e ajrit që rrjedh nëpër organ. Kjo veti e veçantë lejon disa lloje zogjsh të prodhojnë vokalizime jashtëzakonisht komplekse, deri në imitimin e të folurit njerëzor. Disa lloje këngësh mund të prodhojnë shumë tinguj të ndryshëm.
Fazat e cikleve të frymëmarrjes
Ajri i thithur kalon përmes dy cikleve të frymëmarrjes. Në tërësinë e tyre, ato përbëhen nga katër faza. Një seri hapash të ndërlidhura maksimizon kontaktin e ajrit të pastër me sipërfaqen respiratore të mushkërive. Procesi është si më poshtë:
- Shumica e ajrit të thithur gjatë hapit të parë kalon përmes bronkeve parësore në lobet e pasme të ajrit.
- Oksigjeni i thithur lëviz nga qeset e pasme në mushkëri. Këtu bëhet shkëmbimi i gazit.
- Herën tjetër që zogu thith, i ngopurRrjedha e oksigjenit lëviz nga mushkëritë në rezervuarët e përparmë.
- Nxjerrja e dytë shtyn ajrin e pasuruar me dioksid karboni nga qeskat e përparme përmes bronkeve dhe trakesë përsëri në atmosferë.
Kërkesa e lartë për oksigjen
Për shkak të shkallës së lartë të metabolizmit të kërkuar për fluturim, ka gjithmonë një kërkesë të lartë për oksigjen. Duke marrë parasysh në detaje se çfarë lloj sistemi të frymëmarrjes kanë zogjtë, mund të konkludojmë: veçoritë e pajisjes së tij ndihmojnë mjaft për të kënaqur këtë nevojë. Edhe pse zogjtë kanë mushkëri, ata kryesisht mbështeten në qeset e ajrit për ventilim, të cilat përbëjnë 15% të vëllimit të përgjithshëm të trupit të tyre. Në të njëjtën kohë, muret e tyre nuk kanë një furnizim të mirë me gjak, prandaj ato nuk luajnë një rol të drejtpërdrejtë në shkëmbimin e gazit. Ata veprojnë si ndërmjetës për të lëvizur ajrin përmes sistemit të frymëmarrjes.
Ato me krahë nuk kanë diafragmë. Prandaj, në vend të zgjerimit dhe tkurrjes së rregullt të organeve të frymëmarrjes, siç vërehet te gjitarët, faza aktive tek shpendët është ekspirimi, i cili kërkon tkurrje të muskujve. Ekzistojnë teori të ndryshme rreth asaj se si zogjtë marrin frymë. Shumë shkencëtarë janë ende duke studiuar procesin. Karakteristikat strukturore të sistemit të frymëmarrjes së shpendëve dhe gjitarëve nuk përkojnë gjithmonë. Këto dallime u lejojnë vëllezërve tanë me krahë të kenë përshtatjet e nevojshme për të fluturuar dhe kënduar. Është gjithashtu një përshtatje e nevojshme për të mbajtur një normë të lartë metabolike për të gjitha krijesat fluturuese.
