Воздушные мешки
Вентиляционные резервуары, связанные с лёгкими; основной газообмен в лёгких.
Строение и функционирование систем внутренних органов птиц
Высокая активность и поддержание температуры тела требуют у птиц интенсивного обмена веществ. Пищеварительная, дыхательная и кровеносная системы обеспечивают поступление питательных веществ и кислорода, а выделительная удаляет продукты обмена. Их особенности нужно рассматривать во взаимосвязи: например, полёт требует не только сильных мышц, но и постоянного снабжения этих мышц кислородом.
Пища захватывается клювом, проходит ротовую полость и пищевод. У многих птиц его расширение — зоб — временно вмещает и размягчает корм; зоб развит не у всех. Желудок обычно состоит из двух отделов. В железистом выделяются пищеварительные секреты, в мускульном пища механически перерабатывается сильными мышцами. У зерноядных этому могут помогать проглоченные мелкие камешки. Дальнейшее переваривание и всасывание идут в кишечнике, куда поступают также секреты печени и поджелудочной железы. Слепые выросты кишечника развиты неодинаково у птиц с разным питанием. Непереваренные остатки выводятся через клоаку.
Воздух проходит через ноздри, верхние дыхательные пути, трахею и бронхи. В области перехода трахеи к бронхам у птиц расположен голосовой орган — сиринкс, или нижняя гортань. Колебания его структур при прохождении воздуха и работа мышц участвуют в образовании звуков. Лёгкие сравнительно компактны и мало изменяют объём; внутри располагаются разветвлённые воздухоносные пути, в том числе парабронхи, связанные с мелкими воздушными капиллярами. Через тонкую границу между воздухом и кровью кислород поступает в кровь, а углекислый газ — в воздух.
С лёгкими соединены воздушные мешки, часть отростков которых заходит в полости костей. Мешки работают преимущественно как воздушные резервуары и вентиляционный аппарат; основного газообмена в их стенках не происходит. Вдох и выдох обеспечиваются изменением объёма полости тела при работе дыхательных мышц и движении грудины и рёбер. Птица вентилирует дыхательную систему и в покое: для этого не обязательно махать крыльями.
В упрощённой схеме путь одной порции воздуха занимает два вдоха и два выдоха. На первом вдохе она поступает преимущественно в задние мешки, на первом выдохе проходит через лёгкие; на следующем вдохе перемещается в передние мешки и со следующим выдохом выходит наружу. Одновременно другие порции воздуха находятся на других участках пути. Через основную систему парабронхов поток сохраняет преимущественно одно направление и при вдохе, и при выдохе. Школьное выражение «двойное дыхание» означает обеспечение газообмена в обе фазы, а не наличие газообмена в мешках и не повторное использование одной порции кислорода. Такая схема подтверждается экспериментальными исследованиями вентиляции у птиц.
Сердце четырёхкамерное: два предсердия и два желудочка. Правая половина направляет бедную кислородом кровь к лёгким, левая — насыщенную кислородом к органам; основной поток артериальной и венозной крови полностью разделён. Малый круг: правый желудочек — лёгочные артерии — лёгкие — лёгочные вены — левое предсердие. Большой круг: левый желудочек — правая дуга аорты и артерии — органы — вены — правое предсердие. Названия артерий и вен определяются направлением движения относительно сердца, поэтому в лёгочных артериях кровь бедна кислородом, а в лёгочных венах богата им.
Быстрое кровообращение и эффективная работа лёгких позволяют доставлять тканям вещества, необходимые для высокой активности. Частота сердечных сокращений зависит от вида, размеров, нагрузки и состояния: величины, приведённые для мелкой птицы или активного колибри, не являются нормой для всех птиц. Ускорение работы сердца при полёте связано с возросшей потребностью мышц в кислороде и удалении продуктов обмена.
Почки расположены в тазовой области. По мочеточникам продукты выделения поступают в клоаку; у большинства птиц отдельного мочевого пузыря нет. Азотистые отходы выводятся главным образом в форме мочевой кислоты и её солей, что уменьшает расход воды по сравнению с удалением сильно разбавленного раствора. Работа почек и последующих отделов выделительного пути поддерживает водно-солевой баланс. Белая часть птичьего помёта связана с продуктами азотистого обмена, а не с непереваренным кормом.
Интенсивное пищеварение, лёгкие с воздушными мешками и четырёхкамерное сердце обеспечивают высокий обмен веществ птиц. Артериальная и венозная кровь разделены; продукты выделения быстро поступают через мочеточники в клоаку.
Внутренние системы птиц поддерживают интенсивный обмен: пищеварительный тракт обрабатывает корм, лёгкие вентилируются воздушными мешками, четырёхкамерное сердце разделяет кровь. Почки и клоака выводят азотистые отходы с экономией воды.
Интенсивная работа мышц требует быстрой доставки энергии и кислорода: этому служат эффективные лёгкие с воздушными мешками, четырёхкамерное сердце и разделение потоков крови. Переработка пищи, выделение и терморегуляция обеспечивают высокий обмен. Эти системы нужны также нелетающим птицам; связь с полётом не означает отсутствия других функций.
Каковы особенности пищеварительной системы птиц?
Клюв захватывает корм; пищевод у многих видов имеет зоб для временного хранения/подготовки пищи. Железистый желудок выделяет пищеварительные вещества, мускульный механически обрабатывает пищу, иногда с проглоченными камешками. В кишечнике работают ферменты поджелудочной железы и желчь печени; питательные вещества всасываются, непереваренные остатки выходят через клоаку. Зоб и развитые слепые кишки есть не у всех в одинаковом виде.
В чём особенности органов дыхания птиц?
Трахея и бронхи проводят воздух к сравнительно жёстким лёгким с парабронхами. Воздушные мешки обеспечивают вентиляцию, а основной газообмен происходит в лёгких, не в мешках. Поток через важную часть лёгкого поддерживается и при вдохе, и при выдохе. В упрощённой схеме порция воздуха проходит задние мешки → лёгкие → передние мешки → наружу примерно за два дыхательных цикла, а не дважды туда-обратно через одно место. Нижняя гортань, или сиринкс, участвует в образовании голоса.
В чём особенности кровеносной системы птиц?
Два предсердия и два желудочка полностью разделяют правую и левую стороны сердца. Правый желудочек отправляет венозную кровь в лёгкие, левый — артериальную по правой дуге аорты в тело. Два круга связаны последовательно через сердце; интенсивная циркуляция обеспечивает снабжение тканей.
Тазовые почки регулируют состав жидкостей и выводят азотистые продукты, преимущественно в форме мочевой кислоты/уратов. Мочеточники ведут в клоаку, обычного мочевого пузыря нет. Такая форма азотистых отходов позволяет экономить воду; отсутствие накопительного пузыря уменьшает переносимую массу. Не следует понимать это как невозможность накопления солей при болезни.
Полное разделение камер и потоков, большое функциональное развитие сердца и эффективный кровоток: к органам поступает насыщенная кислородом кровь под соответствующим давлением.
В большом круге кровь отдаёт тканям кислород, принимает углекислый газ и продукты обмена, становясь венозной; также переносит питательные вещества и гормоны. В малом отдаёт CO₂, получает O₂ и становится артериальной. Артерия означает движение от сердца: лёгочная артерия несёт венозную кровь.
Возрастает потребность работающих мышц в АТФ и кислороде и образование CO₂/тепла. Увеличение вентиляции и кровотока помогает доставлять кислород и удалять продукты обмена; конкретные частоты зависят от вида и режима.
Ротовая полость с клювом и языком, глотка, пищевод (у многих со зобом), железистый и мускульный отделы желудка, тонкая и толстая кишки, клоака; пищеварительные железы — слюнные, печень и поджелудочная железа. Развитие слепых кишок видоспецифично.
Это расширение пищевода для временного накопления и подготовки корма. Позволяет быстро собрать порцию семян, затем увлажнять и передавать её дальше. Он не заменяет желудок; не каждое зерноядное имеет одинаково развитый зоб.
Воздушные мешки и лёгкие обеспечивают газообмен в обе фазы дыхания; разделение обработки пищи между отделами даёт усвоение энергии, а вид и темп питания соответствуют корму. Ураты экономят воду, вывод в клоаку без обычного мочевого пузыря ограничивает накопление массы. Одной скоростью пищеварения нельзя объяснить все полётные приспособления.
Выберите номер, чтобы открыть условие и пошаговое решение.
7 8 9 10Объясните
Темы для дискуссий
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.