Дыхательная система

Дыхательная система птиц выполняет две основные функции - обмен углекислого газа на кислород и регулирование температуры тела. В то время как наши мешкообразные легкие низкоэффективно обмениваются воздухом с окружающей средой, в результате чего постоянно существует необмениваемый остаток воздуха, птицы имеют уникальную систему циркуляции, в результате чего воздух входит в одно легкое и через него проходит в другое, что напоминает работу радиатора. Кроме того, птицы имеют сложную систему воздушных мешков, которые проходят во все полости тела, а у многих птиц даже заходят в полости основных костей и позвоночник (рисунок 1.5.1). У птиц нет большой подвижной диафрагмы. Вместо этого, межреберные мышцы поднимают и опускают грудину, качая воздушныe мешки как меха. Часто это синхронизировано со взмахами крыльев при полете. У многих видов при движении маршевым полетом дыхание происходит одновременно со взмахами крыльев. Взмахи крыльев помогают движениям, прогоняющим воздух через легкие. Птицам необходимо больше кислорода, но им необязательно дышать чаще, они дышат глубже.

Воздушные мешки очень похожи на непрочные полиэтиленовые пакеты, они не могут использоваться для газообмена (этим занимаются легкие), но они столь широко распространены по телу птицы, что крайне эффективны для теплообмена, особенно для охлаждения птицы при большиx нагрузках.

Когда птица расширяет свою грудную клетку, опуская грудину, воздух сначала поступает в нижние воздушные мешки - задние грудные и брюшные. При поднятии грудины воздух проходит вперед в легкие. При следующем расширении грудной клетки воздух выходит из легких в передние воздушные мешки. Затем, при следующем поднятии грудины, воздух выгоняется обратно в трахею и наружу. Таким образом, требуется два полных дыхательныx движения грудной клетки, чтобы первичный объем воздуха прошел через всю систему, а значит в одну единицу времени в работе участвуют два объема воздуха. В связи с этим, когда птица расширяет грудную клетку, она, в отличие от нас, фактически выдыхает воздух из легких. Лишь когда она опускает грудную клетку, воздух проталкивается вперед в легкие. Однако, поскольку воздушные мешки уменьшают разницу в давлении воздуха, воздух через легкие проходит более или менее постоянно.

Ритм жизни у птиц быстрее, чем у нас. Полет требует более высокой температуры тела и более высокого уровня обмена веществ. Поэтому птицам требуется больше кислорода. Гемоглобин крови птиц связывает кислород и углекислый газ почти в два раза эффективней, чем у нас. Благодаря этому и свободному дыханию, сарычу требуется всего лишь 15-30 вдохов в минуту, что в два раза меньше, чем у соразмерных млекопитающих.

Птицы не потеют, т.к. у них нет потовых желез. Сапсан, с каплями пота, после напряженного полета, не только был бы похож на парильщика, но и вряд ли вообще смог бы летать. Несмотря на это, птицы все же теряют немного воды путем пассивного испарения с поверхности кожи. Когда им жарко, они охлаждаются благодаря испарению воды с внутренней поверхности воздушных мешков, а также с помощью учащения дыхания. Совы усиливают испарение, когда машут крыльями. Для многих птиц перегрев является главным лимитируюшим фактором, ограничивающим полет. В умеренном климате, тренируемый сокол, такой как сапсан, начнет тяжело дышать, охлаждая себя, задолго до того, как если бы ему это потребовалось для увеличения газообмена.

Голос хищных птиц довольно простой, хотя и пронзительный. Звук создается в гортани, где трахея делится надвое на пути к легким.

Воздушные мешки и легкие подвержены различным заболеваниям, включая аспергиллези воздушный саккулит, или воспаление воздушных мешков. Аспергиллез это грибковая инфекция, которая выглядит как хлебная плесень, растущая в воздухоносных мешках. Если межключичные воздушные мешки инфицируются или воспаляются, ловчая птица будет отрыгивать пищу и наполнять зоб только наполовину. Это происходит потому, что зоб давит на межключичные воздушные мешки и вызывает дискомфорт.

Воздушные мешки диких хищных птиц часто поражаются тонкими круглыми червями Serratospiculus. Если их не слишком много это может быть не опасно, если они не вызовут вторичную инфекцию. Этих червей сложно вывести, т.к. необходимо удалять их физическим путем.

Иногда, особенно у молодых хищников, воздушные мешки могут пропускать воздух под кожу, тогда птица раздувается как шар. Хотя это выглядит пугающе, птицу можно вылечить. Для этого надо проколоть кожу стерильной иглой, сдавить ее и подержать некоторое время в руке, поддерживая легкое давление на кожу. Проколы зарастают сами с ростом птицы.