Дыхательная система птиц.

Знаете, как интересно птицы дышат? У них ведь легкие на самом деле не растягиваются и не сжимаются. Легкие у птиц неподвижные и приросшие к грудной клетке. И дыхание у них не «двухтактное», как у человека (вдох-выдох), а «четырехтактное».

А подробней — под катом:

(источник: https://www.catarrh.narod.ru )

Дыхательная система птиц, если не самая совершенная, то самая сложная среди позвоночных. В дыхательных путях мертвый объем ограничивается только трахеей, а воздух движется через легкие только в одном направлении, при чем полный цикл воздух совершает за две пары дыхательных движений (вдох-выдох-вдох-выдох), так называемое двойное дыхание.

Дыхательные пути птиц начинаются с ноздрей, продолжаются в носовую полость и верхнюю гортань, за гортанью следует трахея, длина и количество хрящевых колец в которой у разных птиц сильно варьируют, затем в месте разветвления трахеи на два бронха находится нижняя гортань птиц (сиринкс), которая является основным голосовым аппаратом птиц. Бронхи, войдя в легкое, отдают вторичные бронхи, частично выходящие за пределы легкого и образующие воздушные мешки, располагающиеся в различных частях тела птицы. Вторичные бронхи сообщаются между собой многочисленными парабронхами, оплетенными сетью кровеносных капилляров.

  1. Трахея
  2. Главный бронх
  3. Вторичные бронхи
  4. Парабронхи
  5. Брюшной мешок
  6. Дорзальный грудной мешок
  7. Вентральный грудной мешок
  8. Плечевая кость
  9. Шейный мешок
  10. Межключичный мешок с выростами
  11. К воздушному мешку в грудине
  12. Выросты шейных позвонков

Воздушные мешки в несколько раз превосходят легкие по объему. Воздушные мешки расположены между внутренними органами, между мышцами, под кожей и сообщаются с некоторыми полостями костей. Мешки не принимают участия в газообмене, они выполняют множество функций, среди которых наиболее важные это обеспечение вентиляции легких и теплоотдача.

Воздушные мешки — единственная эффективная система охлаждения птиц. Находясь в самых «горячих местах», между и вокруг работающих мышц, в брюшной полости и т.д., воздушные мешки наполняются воздухом, имеющим температуру окружающей среды (а учитывая высокую температуру у птиц, которая у разных видов колеблется от 38› до 43,5›C , температура среды в большинстве случаев будет ниже), при этом происходит испарение жидкости со стенок мешков, что способствует охлаждению их стенок, таким образом осуществляя охлаждение тела. А в полете, когда усиливается мышечная работа, а значит и теплопродукция, учащается и работа сердца и усиливается внешнее дыхание, усиление дыхания будет способствовать интенсивной теплоотдаче. Они же могут являться и термоизоляторами, предотвращая теплообмен между тканями, которые они разделяют, в частности это внутренние органы и покровные ткани.

Существует пять пар воздушных мешков и один непарный. Их так же разделяют на передние и задние. Передние: шейные, межключичные и переднегрудные, задние: заднегрудные, брюшные и межключичный (непарный). Задние мешки больше передних.

Основная особенность дыхания птиц — легкие, не подлежащие растяжению, заключенные в жесткую грудную клетку, которая не меняет своего объема. Поэтому легкие продуваются воздухом через систему бронхов, а движение воздуха обеспечивается изменением объема дыхательных мешков.

Воздух при вдохе по трахее и первичным бронхам попадает преимущественно в задние мешки, при выдохе продвигается в легкие. При втором вдохе воздух из легких попадает в передние мешки, при втором выдохе выходит наружу.

Примечательно, что в дыхательных путях птиц не обнаружено никаких клапанов, так что все причудливые движения воздуха происходят по законам гидродинамики.

  1. Главный бронх
  2. Легкое
  3. Брюшной мешок
  4. Дорзальный грудной мешок
  5. Вентральный грудной мешок
  6. Передние мешки
  7. Неопульмо

Интенсивности газообмена способствует наличие противоточной системы кровообращения в легких птиц, т.е. кровь и воздух движутся в противоположных направлениях, на встречу друг другу. Из-за этого «более свежие» порции воздуха контактируют с «более артериальной» кровью, что обеспечивает эффективный газообмен.

Птицы из 1 литра воздуха извлекают 40 мл кислорода (млекопитающие — 30 мл), при этом напряженность кислорода в артериальной крови больше, а двуокиси углерода меньше, чем в выдыхаемом воздухе!

Попробуем схематично показать, как же противоточная система обеспечивает такой великолепный газообмен.

Газообмен у птиц

Сверху — парабронх, снизу — капилляр, направление тока воздуха и крови указаны стрелками. Красными и синими кружками обозначены соответствено: кислород и углекислота. При контакте воздуха и крови через аэрогематический барьер концентрации кислорода в воздухе и в крови стремятся выравняться. То же касается и углекислоты. Обратите особое внимание на разницу между результатами газообмена — выдыхаемым воздухом и артериальной кровью. Об этой разнице соотношений газов говорилось ранее.

Газообмен у млекопитающих

Здесь схематично изображена альвеола легкого и капилляр. Направление тока крови, а так же воздуха при вдохе (слева) и выдохе (справа) указано стрелками.

Опять же, при контакте воздуха и крови через аэрогематический барьер концентрации кислорода, равно как и углекислоты, в воздухе и в крови стремятся выравняться. Однако контакт с воздухом происходит только один раз и концентрации газов в артериальной крови и в выдыхаемом воздухе равны.

Это наглядная схема, хотя и весьма грубо иллюстрирующая механизм газообмена. В частности, из схемы можно заключить, будто при вдохе в альвеолах оказывается сразу вдыхаемый воздух, что совсем не так (воздух в альвеолах вообще не движется, происходит только диффузия газов между вдыхаемым и альвеолярным воздухом).

Частота дыхательных движений, как и частота сердечных сокращений, тем больше, чем меньше масса птицы. У утки кряквы в покое — 10-16, у мелких воробьиных — 60-100 дых.движ./мин.

Да, кстати, голосовых связок у птиц тоже нет…

——

Урок на тему: «Внутреннее строение птиц».

Урок на тему: Внутреннее строение птиц.

Задачи: раскрыть особенности строения систем внутренних органов птиц в связи с полетом.

Средства обучения: влажный препарат «Внутреннее строение птицы»; диск 1С:Школа.Биология. 7 кл.; диск Электронный атлас школьника- Зоология; компьютер; интерактивная доска.

I. Актуализация знаний

Индивидуальная проверка знаний особенностей строения скелета и мускулатуры птиц, связанных с полетом. (Ответы учащихся с использованием скелета птицы.)

• Зарисуйте схему сокращения мышц и расскажите о функциях мышц

Один из учеников работает на интерактивной доске с заданием выбора правильного ответа.

II. Изучение нового материала

1. Пищеварительная система, обмен веществ.

2. Дыхательная система

3. Кровеносная система.

4. Нервная система и органы чувств.

5. Органы выделения

1. Особенности строения пищеварительной системы птиц в связи с ее функциями.

Пищеварительная система птиц по сравнению с таковой у пресмыкающихся имеет большее число отделов, выполняющих разные функции. Зуб у птиц отсутствует, его частично заменяет роговой клюв, острые края которого позволяют захватывать, удерживать и иногда размельчать пищу. Во рту она смачивается слюной. Длинный пищевод у зерноядных и хищных птиц расширяется в зоб

Под влиянием слюны пища размягчается и набухает. Затем она поступает в железистый желудок, где подвергается воздействию желудочного сока. Из железистого желудка пища переходит в мускульный. Стенки его образованы мощными мышцами, а в его полости, выстланной плотной оболочкой, находятся мелкие камешки. Эти камешки птица заглатывает с пищей. При сокращении мышечных стенок они перетирают пищу. Остатки пищи (шерсть, кости, твердый хитин), которые невозможно переварить, отрыгиваются — это так называемые погадки.

Перетертая пища поступает в кишечник. В передний отдел тонкой кишки открываются протоки поджелудочной железы, желчного пузыря и печени. Под влиянием ферментов пищеварительных желез пища переваривается. На границе тонкого и толстого кишечника находятся два слепых отростка. Толстая кишка короткая, фекалии в ней не задерживаются, переходят в клоаку и быстро выбрасываются наружу, что важно для облегчения веса тела птицы в полете. В клоаку открываются также мочеточники и протоки половых желез.

Птицы потребляют много пищи из-за интенсивного обмена веществ и больших затрат энергии на полет. Так, масса пищи, потребляемой певчими птицами за день, составляет до 50-80 % массы их тела. Пища быстро переваривается. Например, ягоды рябины у свиристеля перевариваются за 8-10 мин, мышь у домового сыча — за 4 ч. У воробьев от заглатывания гусеницы до выведения ее остатков с пометом проходит 15-20 мин, жуков — около 1 ч, зерна — 3-4 ч.

2. Особенности строения дыхательной и кровеносной систем птиц, связанные с полетом.

• Каким образом птицы получают достаточно кислорода для поддержания высокого уровня обмена веществ?

• Чем различается строение кровеносной системы птиц и пресмыкающихся?

Какую роль в жизнедеятельности птиц сыграло полное разделение сердца на правую и левую половины?

• Чем объяснить высокую частоту сердечных сокращений у птиц?

Дыхательная система. У птиц она имеет важные черты, связанные с полетом. От глотки отходит длинная трахея, которая разделяется на два центральных бронха. В месте разделения трахеи на бронхи имеется расширение — нижняя гортань, играющая роль голосового аппарата, — в ней находятся голосовые связки. Нижняя гортань хорошо развита у певчих птиц и тех, кто издает громкие звуки. Легкие птиц в отличие от легких рептилий представляют собой плотные губчатые тела. Основную их массу составляют многочисленные трубочки — вторичные и третичные бронхи.

Центральные бронхи проводят воздух в задние воздушные мешки. Затем из задних воздушных мешков воздух проходит в легкие. Обогащение крови кислородом происходит в стенках третичных бронхов (бронхов или парабронхов) легких, обильно оплетенных кровеносными капиллярами. Из легких воздух переходит в передние воздушные мешки, а из них через центральный бронх и трахею выводится наружу. Через легкие воздух всегда идет в одном направлении и при вдохе, и при выдохе — из задних воздушных мешков в передние. Таким образом, воздушные мешки играют важную роль в механизме дыхания. Их объем в 10 раз больше, чем у легких, что уменьшает плотность тела птицы. Поступление свежих порций воздуха в задние воздушные мешки, расположенные между органами, предохраняет тело птицы от перегрева во время полета. Интенсивный обмен веществ у птиц обеспечивается эффективным газообменом в легких, быстрой доставкой кислорода и питательных веществ c кровью к органам и тканям, а углекислого газа — к легким, продуктов обмена — к почкам.

Быстрое движение крови по сосудам достигается интенсивной работой сердца. Так, у сизого голубя сердце сокращается со скоростью 350 ударов в минуту, у мелких певчих птиц — более 1000 раз в минуту.

Механизм реберного дыхания птицы: голубой цвет — легкие, фиолетовый — воздушные мешки, стрелка — движение грудной клетки. При вдохе объем грудной клетки расширяется с движением ребер. В отличие от пресмыкающихся, ребра птиц состоят из двух подвижно соединенных частей, благодаря чему они работают как меха.

Кровеносная система. В отличие от пресмыкающихся у птиц четырехкамерное сердце. Потоки крови не смешиваются. В левой половине сердца кровь артериальная (насыщенная кислородом). Она поступает ко всем органам и тканям организма по большому кругу кровообращения. В правой половине сердца кровь венозная (насыщенная углекислым газом), она направляется в легкие по малому кругу кровообращения.

Кровеносная система. У птиц венозная и артериальная кровь нигде не смешиваются.

3. Особенности выделительной системы птиц в связи с ее функцией

Система органов выделения у птиц приспособлена к интенсивному обмену веществ, в результате которого в организме увеличивается объем вредных продуктов белкового обмена, подлежащих быстрому удалению.

Крупные почки лежат в углублениях тазовых костей. От них отходят мочеточники, впадающие в клоаку. Основным продуктом выделения служит мочевая кислота, которая не требует большого расхода воды и быстро выводится в виде кашицеобразной массы через клоаку вместе с фекалиями.

Обмен веществ у птиц по сравнению с пресмыкающимися проходит гораздо интенсивнее. Это связано с быстрым перевариванием пищи, более совершенными дыханием и кровообращением. При окислении органических веществ в организме птиц выделяется много энергии, которая расходуется на работу мышц и поддержание высокой и постоянной температуры тела.

4. Особенности строения нервной системы и органов чувств.

Хорошее развитие полушарий переднего мозга птиц, связанное с их сложным поведением.

Нервная система. Ее центральный отдел у птиц имеет более сложное строение, чем у рептилии. Особенно хорошо развиты полушария переднего мозга, средний мозг и мозжечок.

У птиц головной мозг много крупнее, чем у пресмыкающихся тех же размеров. Особенно велики большие полушария, а в них — полосатые тела, которые выполняют те же функции, которые у млекопитающих выполняет кора. Хорошее развитие полушарий переднего мозга связано со сложным поведением птиц: строительством гнезд, уходом за потомством, миграциями, добыванием корма и избеганием опасности.

У птиц быстро вырабатываются условные рефлексы (реакции на внешние раздражения, изменения условий жизни). Птицы могут предвидеть наступление событий, то есть способны к экстраполяции (опасаются человека с ружьем, находят спрятанный корм, искусно избегают угрозы хищников и т. п.). Хорошее развитие зрительных бугров среднего мозга связано с совершенствованием зрительного анализатора. Сложное строение мозжечка обеспечивает точную координацию движений в полете.

Органы чувств. У птиц наиболее развиты зрение и слух. Зрение у них развито лучше, чем у всех других позвоночных животных. Хищные птицы способны видеть подвижную добычу с расстояния 1 км. На сетчатке глаза у птиц больше чувствительных клеток, чем у человека, значит, они могут лучше рассмотреть детали предмета. Птицы обладают цветным зрением: различают не только основные цвета, но и их оттенки и полутона.

IV. Обобщение и закрепление знаний по теме урока

Закрепление знаний проводится с использованием интерактивной доски.

Учащимся предлагается выполнить следующие виды заданий:

1.Выбрать из списков те органы, которые относятся к показанной на рисунке системе.

Дальше меняется рисунок и закрепляется следующая система внутренних органов

2. Заполнить рамочки, выбирая из списка название нужного органа.

3. Проводится беседа об особенностях внутреннего строения и жизнедеятельности птиц в связи с полетом по вопросам, приведенным в конце §46.

V. Домашнее задание

1. Изучить § 46 учебника, ответить на вопросы 1, 2, 5.

2. Выполнить задание 5 § 46 в рабочей тетради.

• Выполнить задания в дидактических карточках 47-52 (ч. 2), по выбору.

• Выполнить задания 234-237 в сборнике «Биология. Экология. Животные».

Автор:

Черчесова Рита Ханджериевна

учитель биологии МКОУ СОШ №4

г. Алагира.

Дыхание птиц

Дышать как птица

Дышать как птица!

Все оказалось еще проще!

Мы с вами это уже обсуждали на сайте www.cmapocmu.net . Дыхание птицы — самое эффективное дыхания для получения огромной энергии необходимой для полета. У птиц особым образом устроена система дыхания. Вспомните учебник зоологии. Птица вдыхает и через легкие воздух проходит в специальные дыхательные мешки. Птица выдыхает, и воздух из мешков через легкие выходит наружу. (Если не помните зоологию, в конце статьи все есть или по поиску посмотрите Дыхательная система птиц. Все увидите сами с картинками.)

Воздух при вдохе по трахее и первичным бронхам попадает преимущественно в задние мешки, при выдохе продвигается в легкие. При втором вдохе воздух из легких попадает в передние мешки, при втором выдохе выходит наружу.

В чем фокус? В чем разница между нашим дыханием и дыхание птицы? За счет дыхательных мешков птица дышит воздухом с пониженным содержанием кислорода и повышенным содержанием углекислого газа.

Мы с вами уже рассматривали различные методики по изменению способа дыхания для того чтобы копировать дыхание птицы. Это и китайские оздоровительные, и пранаяма, и йогическое дыхание и многие другие эффективность которых зависит от того насколько ближе данная методика к дыханию птицы.

Современная медицина выпускает новые аппараты для дыхания воздухом с пониженным содержанием кислорода. Их, обычно, называют «горный воздух». Это считается лучшим достижение современной науки о дыхании. Аппараты бывают двух типов. Концентраторы кислорода и стоят они от 8 000 евро и гипоксикаторы, по цене 900 рублей. Гипоксикаторы выпускаются московским предприятием Метом. Всю науку, методику применения и лечебное использование вы можете сами посмотреть на сайте www.metom.narod.ru. Хорошо, доходчиво написано и со всеми разрешениями, рекомендациями, сертификатами и прочей важной чушью.

Концентраторы кислорода даже не будем рассматривать. В нашем случае они хуже гипоксикаторов.

Гипоксикатор состоит из дыхательной маски или загубника, банки с веществом, поглощающим углекислый газ и дыхательного мешка на 3-5 литров. Работает гипоксикатор так, вы выдыхаете в дыхательный мешок, надуваете его и, потом, дышите воздухом из этого мешка. Специальное вещество поглощает углекислый газ, сохраняя его концентрацию около1,5 %. Т.е. вы дышите воздухом с пониженным содержанием кислорода и повышенным содержанием углекислого газа. Режим дыхания — пару минут подышали из гипоксикатора, пару минут подышали воздухом, и так несколько повторений.

Мне не нравится. Я понимаю, что гипоксикатор — дело хорошее и науки и труда за этим аппаратом огромное множество. И людям это помогает, несомненно, помогает. Но, во-первых, дорого. Во-вторых, поглотитель углекислого газа надо менять и часто менять. А где его взять?? Почти вся цена гипоксикатора — это банка с поглотителем углекислого газа.

Можно ли проще и без поглотителя?? Конечно, можно! Как? Легко, как птица.

Возвращаемся к птицам.

Как дышит птица?

Повторяем: Птица вдыхает и через легкие воздух проходит в специальные дыхательные мешки. Птица выдыхает, и воздух из мешков через легкие выходит наружу.

Запишем это проще. Сначала через легкие птицы проходит наружный воздух, потом воздух из дыхательный мешков с пониженным содержанием кислорода и высоким содержанием углекислого газа. И так по очереди, наружный — из дыхательных мешков, наружный — из мешков, и т.д..

Воздух при вдохе по трахее и первичным бронхам попадает преимущественно в задние мешки, при выдохе продвигается в легкие. При втором вдохе воздух из легких попадает в передние мешки, при втором выдохе выходит наружу.

Можем повторить? Легко!!

Возьмите дыхательную маску. Нет у вас дыхательной маски. Купите у меня за 1 000 рублей. Это не цена маски, это цена самой лучшей дыхательной методики.

Нет маски, возьмите трубку для подводводного дыхания с загубником. Нет трубки, обойдетесь своими руками, это просто.

Возьмите мешок на 3-5 литров. Я беру мешок из под буханки хлеба. Закрепите его на дыхательной маске или на трубке с загубником. Я закрепляю резинкой, можно изолентой, да хоть нитками примотайте.

Начинаем дышать как птица.

Вдохните наружным воздухом и выдохните в мешок. Вдохните из мешка и выдохните наружу. Так и дышите, вдох наружным, выдох в мешок, вдох из мешка, выдох наружу. Если у вас трубка с загубником, то вдох носом, выдох ртом в мешок, вдох ртом из мешка, выдох носом наружу. Если у вас нет ничего кроме своих рук, то удерживайте руками мешок у рта. Получилось?? Ну и хорошо.

Теперь сравните это дыхание с дыханием птицы. Один раз воздух в легкие поступает снаружи, другой, из дыхательного мешка. Один в один, как у нас, также и у птиц!!! Гипоксикатор и дыхательный аппарат Фролова стоят и нервно курят!

Преимущества.

Поглотитель углекислого газа вам не нужен. Воздух в дыхательном мешке постоянно обновляется и углекислый газ не накапливается.

Углекислого газа в мешке больше чем 1.5 %, что лучше, чем в гипоксикаторе, эффективнее. Все также как у птиц.

Цена самая приемлемая = пакет от хлеба.

Как сделать еще лучше?

Возьмите дыхательный мешок 5-7 литров. Повысится концентрация углекислого газ, повысится и эффективность дыхания. Вдохните носом наружный воздух и выдохните его ртом в мешок. Два раза вдохните и выдохните воздух из мешка. Вдохните из мешка и выдохните воздух носом наружу. Получилось у вас образцово-показательное дыхание птицы!!! Китайцы и йоги от зависти обгладывают свои уши.

Безопасность? Абсолютная!!

Можно ли задохнуться?

Как? Как вы сможете задохнуться, если вы через раз вдыхаете наружный воздух?

Если при таком дыхании возникает одышка, что делать?

Это нервы. Это не от дыхания. Продолжайте и все пройдет.

Сколько дышать?

Сколько хотите, ограничений нет. Птицы так всю жизнь дышат и летают. Врачи и китайцы рекомендуют не менее часа, можно больше. Смотрите врачебные рекомендации на сайте Метома.

Все!

Вот так из целлофанового пакета, школьной зоологии и русской сообразительности изготовлена дыхательная методика.

Самая лучшая дыхательная методика всех времен и народов.

Дыхательная система птиц

У птиц она имеет важные черты, связанные с полетом. От глотки отходит длинная трахея, которая разделяется на два бронха. В месте разделения трахеи на бронхи имеется расширение — нижняя гортань, играющая роль голосового аппарата, — в ней находятся голосовые связки. Нижняя гортань хорошо развита у певчих птиц и тех, кто издает громкие звуки. Легкие птиц в отличие от легких рептилий представляют собой плотные губчатые тела. Основную их массу составляют многочисленные трубки — вторичные и третичные бронхи.

Центральные бронхи проходят воздух в задние воздушные мешки. Затем из задних воздушных мешков воздух проходит в легкие. Обогащение крови кислородом происходит в стенках третичных бронхов (или парабронхов) легких, обильно оплетенных кровеносными капиллярами. Из легких воздух переходит в передние воздушные мешки, а из них — через центральный бронх и трахею выводится наружу.

Через легкие воздух идет всегда в одном направлении и при входе, и при выходе — из задних воздушных мешков в передние. Таким образом, воздушные мешки играют важнейшую роль в механизме дыхания. Их объем в 10 раз больше, чем у легких, что уменьшает плотность тела птицы. Поступление свежих порций воздуха в задние воздушные мешки, расположенными между органами, предохраняют тело птицы от перегрева во время полета.

Литература:
  1. Sprengel, «Pragmatische Geschichte der Heilkunde».
  2. Patil H., Tiwari R. V., Repka M. A. Recent advancements in mucoadhesive floating drug delivery systems: A mini-review. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2016; 31: 65–71.DOI: 10.1016/j.jddst.2015.12.002.
  3. Moustafine R. I., Bukhovets A. V., Sitenkov A. Y., Kemenova V. A., Rombaut P., Van den Mooter G. Eudragit® E PO as a complementary material for designing oral drug delivery systems with controlled release properties: comparative evaluation of new interpolyelectrolyte complexes with countercharged Eudragit® L 100 copolymers. Molecular Pharmaceutics. 2013; 10(7): 2630–2641. DOI: 10.1021/mp4000635.
  4. https://cyn-u3-monopa.livejournal.com/57926.html.
  5. https://infourok.ru/urok-na-temu-vnutrennee-stroenie-ptic-1999583.html.
  6. https://www.ankxara.com/shop/dishat_kak_ptitca.
  7. Pund A. U., Shandge R. S., Pote A. K. Current approaches on gastroretentive drug delivery systems. Journal of Drug Delivery and Therapeutics. 2020; 10(1): 139–146. DOI: 10.22270/jddt.v10i1.3803.
Богданова Анастасия Владимировна/ автор статьи

Врач Педиатр
Ведет прием в поликлиниках: Поликлиника №35
Медицинский стаж: 18 лет
Подробнее обо мне »

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
CIRCAS