El sistema respiratorio de las aves es único. En las aves, las corrientes de aire van solo en una dirección, lo que no es característico de otros vertebrados. ¿Cómo puedes inhalar y exhalar a través de una tráquea? La solución es una asombrosa combinación de características anatómicas únicas y manipulación del flujo atmosférico. Las características del sistema respiratorio de las aves determinan los complejos mecanismos de los sacos de aire. No están presentes en los mamíferos.
Sistema respiratorio de las aves: diagrama
El proceso en los animales alados es algo diferente al de los mamíferos. Además de los pulmones, también tienen sacos de aire. Dependiendo de la especie, el sistema respiratorio de las aves puede incluir siete o nueve de estos lóbulos, que tienen acceso al húmero y fémur, las vértebras e incluso el cráneo. Debido a la f alta de un diafragma, el aire se mueve cambiando la presión en los alvéolos con la ayuda de los músculos pectorales. Esto crea una presión negativa en las paletas, forzando el aire hacia el sistema respiratorio. Tales acciones no son pasivas. Requieren ciertas contracciones musculares para aumentar la presión sobre los alvéolos y expulsar el aire.
La estructura del sistema respiratorio de las aves implica elevar el esternón durante el proceso. Los pulmones de plumas no se expanden ni contraen como los órganos de los mamíferos. En los animales, el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono tiene lugar en sacos microscópicos llamados alvéolos. En los parientes alados, el intercambio de gases tiene lugar en las paredes de unos tubos microscópicos llamados capilares de aire. Los órganos respiratorios de las aves funcionan de manera más eficiente que los de los mamíferos. Son capaces de transportar más oxígeno con cada respiración. En comparación con animales de peso similar, hay tasas de respiración más lentas.
¿Cómo respiran los pájaros?
Las aves tienen tres conjuntos diferentes de órganos respiratorios. Estos son los sacos de aire anteriores, los pulmones y los sacos de aire posteriores. Durante la primera respiración, el oxígeno pasa a través de las fosas nasales en la unión entre la parte superior del pico y la cabeza. Aquí se calienta, humedece y filtra. El tejido carnoso que los rodea se llama cere en algunas especies. El flujo luego se mueve hacia la cavidad nasal. El aire inhalado viaja más abajo hacia la tráquea, o tráquea, que se divide en dos bronquios. Luego se ramifican en muchos caminos en cada pulmón.
La mayor parte del tejido de este órgano son unos 1800 pequeños bronquios terciarios adyacentes. Conducen a diminutos capilares de aire que se entrelazan con los vasos sanguíneos, donde tiene lugar el intercambio de gases. El flujo de aire no va directamente a los pulmones. En cambio, sigue hacia los sacos caudales. Una pequeña cantidad pasa a través de las formaciones de la cola a través de los bronquios,que, a su vez, se dividen en capilares de menor diámetro. Cuando el ave inhala por segunda vez, el oxígeno se mueve hacia los sacos de aire craneales y regresa a través de la fístula hacia la tráquea a través de la laringe. Y finalmente a través de la cavidad nasal y fuera de las fosas nasales.
Sistema complejo
El sistema respiratorio de las aves consta de pulmones pares. Contienen estructuras estáticas en la superficie para el intercambio de gases. Solo los sacos de aire se expanden y contraen, obligando al oxígeno a moverse a través de los pulmones inmóviles. El aire inhalado permanece en el sistema durante dos ciclos completos antes de que se agote por completo. ¿Qué parte del sistema respiratorio de las aves es responsable del intercambio de gases? Los pulmones juegan este importante papel. El aire agotado allí comienza a salir del cuerpo a través de la tráquea. Durante la primera respiración, los gases residuales pasan a los alvéolos anteriores.
No pueden salir inmediatamente del cuerpo, porque durante la segunda respiración, el aire fresco vuelve a entrar tanto en las bolsas traseras como en los pulmones. Luego, durante la segunda exhalación, el primer flujo fluye a través de la tráquea y el oxígeno fresco de los sacos posteriores ingresa a los órganos para el intercambio de gases. La estructura del sistema respiratorio de las aves tiene una estructura que le permite crear una entrada unidireccional (unilateral) de aire fresco por encima de la superficie del intercambio de gases en curso en los pulmones. Además, este flujo pasa allí tanto durante la inhalación como durante la exhalación. Como resultado, el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono se lleva a cabo de forma continua.
Eficiencia del sistema
Las características del sistema respiratorio de las aves le permiten obtener la cantidad de oxígeno necesaria para las células del cuerpo. La gran ventaja es la naturaleza unidireccional y la estructura de los bronquios. Aquí, los capilares de aire tienen una superficie total mayor que, por ejemplo, en los mamíferos. Cuanto mayor sea esta cifra, más oxígeno y dióxido de carbono pueden circular en la sangre y los tejidos, lo que garantiza una respiración más eficiente.
Estructura y anatomía de los alvéolos
El ave tiene varios conjuntos de tanques de aire, incluidos caudal ventral y caudal torácico. La composición del cráneo incluye los sacos torácico cervical, clavicular y craneal. Su contracción o expansión se produce cuando cambia la parte del cuerpo en la que se colocan. El tamaño de la cavidad está controlado por el movimiento muscular. El contenedor más grande de aire se encuentra dentro de la pared del peritoneo y rodea los órganos ubicados en él. En estado activo, por ejemplo durante el vuelo, el ave necesita más oxígeno. La capacidad de contraer y expandir las cavidades del cuerpo permite no solo impulsar rápidamente más aire a través de los pulmones, sino también aligerar el peso de la criatura emplumada.
Durante el vuelo, el rápido movimiento de las alas crea un flujo atmosférico que llena los sacos de aire. Los músculos abdominales son en gran parte responsables del proceso en reposo. El sistema respiratorio de las aves difiere estructural y funcionalmente del de los mamíferos. Las aves tienen pulmones, estructuras esponjosas pequeñas y compactas formadas entre las costillas a ambos lados de la columna vertebral en la cavidad torácica. Los tejidos densos de estos órganos alados pesan tanto como los de los mamíferos de igual peso corporal, pero ocupan sólo la mitad del volumen. Las personas sanas tienden a tener pulmones de color rosa claro.
Cantar
Las funciones del sistema respiratorio de las aves no se limitan a la respiración y oxigenación de las células del cuerpo. Esto también incluye el canto, a través del cual se produce la comunicación entre los individuos. El silbido es el sonido que produce el órgano vocal situado en la base de la altura de la tráquea. Al igual que con la laringe de los mamíferos, se produce por la vibración del aire que fluye a través del órgano. Esta peculiar propiedad permite que algunas especies de aves produzcan vocalizaciones extremadamente complejas, hasta la imitación del habla humana. Algunas especies de canciones pueden producir muchos sonidos diferentes.
Etapas de los ciclos respiratorios
El aire inhalado pasa por dos ciclos respiratorios. En su totalidad, constan de cuatro etapas. Una serie de varios pasos interrelacionados maximiza el contacto del aire fresco con la superficie respiratoria de los pulmones. El proceso es el siguiente:
- La mayor parte del aire inhalado durante el primer paso pasa a través de los bronquios primarios hacia los lóbulos de aire posteriores.
- El oxígeno inhalado pasa de los sacos posteriores a los pulmones. Aquí es donde tiene lugar el intercambio de gases.
- La próxima vez que el pájaro inhale, saciadoel flujo de oxígeno se mueve de los pulmones a los tanques delanteros.
- La segunda exhalación empuja el aire enriquecido con dióxido de carbono fuera de los sacos anteriores a través de los bronquios y la tráquea hacia la atmósfera.
Alta demanda de oxígeno
Debido a la alta tasa metabólica requerida para volar, siempre hay una gran demanda de oxígeno. Considerando en detalle qué tipo de sistema respiratorio tienen las aves, podemos concluir: las características de su dispositivo ayudan bastante a satisfacer esta necesidad. Aunque las aves tienen pulmones, en su mayoría dependen de los sacos de aire para la ventilación, que representan el 15% de su volumen corporal total. Al mismo tiempo, sus paredes no tienen un buen suministro de sangre, por lo que no juegan un papel directo en el intercambio de gases. Actúan como intermediarios para mover el aire a través del sistema respiratorio.
Los alados no tienen diafragma. Por tanto, en lugar de la expansión y contracción regular de los órganos respiratorios, como se observa en los mamíferos, la fase activa en las aves es la espiración, que requiere la contracción muscular. Hay varias teorías sobre cómo respiran las aves. Muchos científicos todavía están estudiando el proceso. Las características estructurales del sistema respiratorio de las aves y los mamíferos no siempre coinciden. Estas diferencias permiten que nuestros hermanos alados tengan las adaptaciones necesarias para volar y cantar. También es una adaptación necesaria para mantener una tasa metabólica alta para todas las criaturas voladoras.
