Quşların tənəffüs sistemi unikaldır. Quşlarda hava cərəyanları yalnız bir istiqamətə gedir ki, bu da digər onurğalılar üçün xarakterik deyil. Bir nəfəs borusu ilə necə nəfəs almaq və nəfəs almaq olar? Həll unikal anatomik xüsusiyyətlərin və atmosfer axını manipulyasiyasının heyrətamiz birləşməsidir. Quşların tənəffüs sisteminin xüsusiyyətləri hava kisələrinin mürəkkəb mexanizmlərini müəyyən edir. Onlar məməlilərdə yoxdur.
Quşların tənəffüs sistemi: diaqram
Qanadlı heyvanlarda proses məməlilərdən bir qədər fərqlidir. Ağciyərlərlə yanaşı, onların hava kisələri də var. Növlərdən asılı olaraq, quşların tənəffüs sisteminə bu loblardan yeddi və ya doqquz daxil ola bilər ki, bunlar da humerus və bud sümüyünə, fəqərələrə və hətta kəllə sümüyünə çıxışı var. Diafraqmanın olmaması səbəbindən döş əzələlərinin köməyi ilə hava kisələrindəki təzyiqi dəyişdirərək hava hərəkət edir. Bu, qanadlarda mənfi təzyiq yaradır, havanı tənəffüs sisteminə məcbur edir. Bu cür hərəkətlər passiv deyil. Onlar hava kisələrinə təzyiqi artırmaq və havanı çıxarmaq üçün müəyyən əzələ daralmalarını tələb edir.
Quşların tənəffüs sisteminin quruluşu proses zamanı döş sümüyünün qaldırılmasını nəzərdə tutur. Lələk ağciyərləri məməlilərin orqanları kimi genişlənmir və büzülmür. Heyvanlarda oksigen və karbon qazının mübadiləsi alveol adlanan mikroskopik kisələrdə baş verir. Qanadlı qohumlarda qaz mübadiləsi hava kapilyarları adlanan mikroskopik boruların divarlarında baş verir. Quşların tənəffüs orqanları məməlilərə nisbətən daha səmərəli işləyir. Hər nəfəslə daha çox oksigen daşıya bilirlər. Oxşar çəkiyə malik heyvanlarla müqayisədə daha yavaş nəfəs alma sürəti var.
Quşlar necə nəfəs alır?
Quşların üç fərqli tənəffüs orqanları dəsti var. Bunlar ön hava kisələri, ağciyərlər və arxa hava kisələridir. İlk nəfəs zamanı dimdiyin yuxarı hissəsi ilə başın qovşağındakı burun dəliklərindən oksigen keçir. Burada qızdırılır, nəmləndirilir və süzülür. Onları əhatə edən ətli toxuma bəzi növlərdə cere adlanır. Sonra axın burun boşluğuna doğru hərəkət edir. Tənəffüs yolu ilə alınan hava nəfəs borusuna və ya nəfəs borusuna daxil olur və iki bronxiyaya bölünür. Daha sonra hər ağciyərdə çoxlu yollara bölünürlər.
Bu orqanın toxumasının çox hissəsi 1800-ə yaxın kiçik bitişik üçüncü dərəcəli bronxlardan ibarətdir. Onlar qaz mübadiləsinin baş verdiyi qan damarları ilə birləşən kiçik hava kapilyarlarına gətirib çıxarır. Hava axını birbaşa ağciyərlərə getmir. Bunun əvəzinə quyruq kisələrinə daxil olur. Kiçik bir miqdar bronxlar vasitəsilə quyruq formasiyalarından keçir,onlar da öz növbəsində diametrinə görə daha kiçik kapilyarlara bölünürlər. Quş ikinci dəfə nəfəs aldıqda, oksigen kəllə hava kisələrinə daxil olur və fistula vasitəsilə qırtlaq vasitəsilə nəfəs borusuna qayıdır. Və nəhayət burun boşluğundan keçərək burun dəliklərindən çıxın.
Kompleks sistem
Quşların tənəffüs sistemi qoşalaşmış ağciyərlərdən ibarətdir. Onların tərkibində qaz mübadiləsi üçün səthdə statik strukturlar var. Yalnız hava kisələri genişlənir və büzülür, oksigeni hərəkətsiz ağciyərlərdən keçməyə məcbur edir. Tənəffüs edilən hava tamamilə istifadə edilməzdən əvvəl sistemdə iki tam dövrə qalır. Quşun tənəffüs sisteminin hansı hissəsi qaz mübadiləsinə cavabdehdir? Bu mühüm rolu ağciyərlər oynayır. Orada işlənmiş hava nəfəs borusu vasitəsilə bədəni tərk etməyə başlayır. İlk nəfəs zamanı tullantı qazlar ön hava kisələrinə keçir.
Onlar bədəni dərhal tərk edə bilməzlər, çünki ikinci nəfəs zamanı təzə hava yenidən həm arxa çantalara, həm də ağciyərlərə daxil olur. Sonra, ikinci ekshalasiya zamanı birinci axın nəfəs borusu ilə axır və arxa kisələrdən təzə oksigen qaz mübadiləsi üçün orqanlara daxil olur. Quşların tənəffüs sisteminin strukturu ağciyərlərdə davam edən qaz mübadiləsinin səthindən yuxarı bir istiqamətli (birtərəfli) təmiz hava axını yaratmağa imkan verən bir quruluşa malikdir. Bundan əlavə, bu axın həm inhalyasiya, həm də ekshalasiya zamanı oradan keçir. Nəticədə oksigen və karbon qazının mübadiləsi davamlı olaraq həyata keçirilir.
Sistem səmərəliliyi
Quşların tənəffüs sisteminin xüsusiyyətləri orqanizmin hüceyrələri üçün lazım olan miqdarda oksigeni almağa imkan verir. Böyük üstünlük bronxların bir istiqamətli təbiəti və quruluşudur. Burada hava kapilyarlarının ümumi səth sahəsi, məsələn, məməlilərə nisbətən daha böyükdür. Bu rəqəm nə qədər yüksək olarsa, qanda və toxumalarda bir o qədər çox oksigen və karbon qazı dolaşa bilər ki, bu da daha səmərəli nəfəs almağı təmin edir.
Hava kisələrinin quruluşu və anatomiyası
Quşun quyruq ventral və quyruq torakal daxil olmaqla bir neçə hava çəni dəsti var. Kəllənin tərkibinə boyun, körpücük sümüyü və kəllə torakal kisələri daxildir. Onların büzülməsi və ya genişlənməsi bədənin yerləşdirildiyi hissəsi dəyişdikdə baş verir. Boşluğun ölçüsü əzələ hərəkəti ilə idarə olunur. Hava üçün ən böyük konteyner peritonun divarının içərisində yerləşir və orada yerləşən orqanları əhatə edir. Aktiv vəziyyətdə, məsələn, uçuş zamanı quş daha çox oksigenə ehtiyac duyur. Bədən boşluqlarını dar altmaq və genişləndirmək qabiliyyəti nəinki tez bir zamanda daha çox havanı ağciyərlərdən keçirməyə, həm də tüklü canlının ağırlığını yüngülləşdirməyə imkan verir.
Uçuş zamanı qanadların sürətli hərəkəti hava kisələrini dolduran atmosfer axını yaradır. Qarın əzələləri istirahət zamanı prosesə böyük dərəcədə cavabdehdir. Quşların tənəffüs sistemi həm struktur, həm də funksional cəhətdən məməlilərdən fərqlənir. Quşların ağciyərləri var - döş boşluğunda onurğanın hər iki tərəfindəki qabırğalar arasında əmələ gələn kiçik, yığcam süngər quruluşlar. Bu qanadlı orqanların sıx toxumaları bədən çəkisi bərabər olan məməlilərin çəkisi qədərdir, lakin həcmin yalnız yarısını tutur. Sağlam insanların ağciyərləri açıq çəhrayı olur.
Oxuyur
Quşların tənəffüs sisteminin funksiyaları nəfəs alması və bədən hüceyrələrinin oksigenləşməsi ilə məhdudlaşmır. Buraya həm də fərdlər arasında ünsiyyətin baş verdiyi mahnı oxumaq daxildir. Fısıltı nəfəs borusunun hündürlüyünün dibində yerləşən səs orqanının yaratdığı səsdir. Məməlilərin qırtlaqında olduğu kimi, orqandan keçən havanın titrəməsi nəticəsində əmələ gəlir. Bu özünəməxsus xüsusiyyət bəzi quş növlərinə insan nitqini təqlid etməyə qədər son dərəcə mürəkkəb səslər çıxarmağa imkan verir. Bəzi mahnı növləri çox fərqli səslər çıxara bilər.
Nəfəs alma dövrlərinin mərhələləri
Nəfəs alınan hava iki tənəffüs dövründən keçir. Ümumilikdə onlar dörd mərhələdən ibarətdir. Bir-biri ilə əlaqəli bir sıra addımlar ağciyərlərin tənəffüs səthi ilə təmiz hava təmasını maksimum dərəcədə artırır. Proses belədir:
- İlk addım zamanı inhalyasiya edilən havanın çox hissəsi birincil bronxlardan keçərək posterior hava loblarına keçir.
- Nəfəs alınan oksigen arxa kisələrdən ağciyərlərə doğru hərəkət edir. Qaz mübadiləsi burada baş verir.
- Növbəti dəfə quş nəfəs alır, doyuroksigen axını ağciyərlərdən ön tanklara doğru hərəkət edir.
- İkinci ekshalasiya karbon qazı ilə zənginləşdirilmiş havanı bronxlar və nəfəs borusu vasitəsilə ön kisələrdən çıxararaq atmosferə qaytarır.
Yüksək oksigen tələbatı
Uçuş üçün tələb olunan yüksək metabolik sürətə görə, həmişə oksigenə yüksək tələbat var. Quşların hansı tənəffüs sisteminə sahib olduğunu ətraflı nəzərdən keçirərək, belə bir nəticəyə gələ bilərik: onun cihazının xüsusiyyətləri bu ehtiyacı ödəməyə kifayət qədər kömək edir. Quşların ağciyərləri olsa da, ventilyasiya üçün əsasən hava kisələrinə güvənirlər ki, bu da onların ümumi bədən həcminin 15%-ni təşkil edir. Eyni zamanda, onların divarları yaxşı qan tədarükünə malik deyil, buna görə də qaz mübadiləsində birbaşa rol oynamırlar. Onlar tənəffüs sistemi vasitəsilə havanın hərəkəti üçün vasitəçi kimi çıxış edirlər.
Qanadlıların diafraqması yoxdur. Buna görə də, məməlilərdə müşahidə edildiyi kimi tənəffüs orqanlarının müntəzəm genişlənməsi və büzülməsi əvəzinə, quşlarda əzələlərin daralmasını tələb edən aktiv faza ekspirasiyadır. Quşların nəfəs alması ilə bağlı müxtəlif nəzəriyyələr var. Bir çox alim hələ də prosesi öyrənir. Quşların və məməlilərin tənəffüs sisteminin struktur xüsusiyyətləri həmişə üst-üstə düşmür. Bu fərqlər qanadlı qardaşlarımıza uçmaq və oxumaq üçün lazımi uyğunlaşmalara sahib olmağa imkan verir. Bu, həmçinin bütün uçan canlılar üçün yüksək metabolik sürəti saxlamaq üçün zəruri uyğunlaşmadır.
