Système respiratoire des oiseaux Structure et éléments

Le système respiratoire des oiseaux Il est responsable de l'oxygénation des tissus et des organes et de l'expulsion du dioxyde de carbone du corps de celui-ci. Les sacs d'air situés autour des poumons permettent un flux unidirectionnel d'air à travers les poumons, fournissant plus d'oxygène au corps des oiseaux.

Le flux d'air unidirectionnel qui se déplace dans les poumons des oiseaux a une teneur élevée en oxygène, supérieure à celle trouvée dans les poumons de tout mammifère, y compris l'homme. Le flux unidirectionnel empêche les oiseaux de respirer «l'air ancien», c'est-à-dire l'air qui se trouvait récemment dans leurs poumons (Brown, Brain et Wang, 1997).

Le fait de pouvoir stocker plus d'oxygène dans les poumons permet aux oiseaux de mieux oxygéner leur corps, maintenant ainsi la température corporelle pendant qu'ils sont en vol. Dans les poumons des oiseaux, l'oxygène est distribué par les capillaires de l'air au sang et le dioxyde de carbone passe du sang aux mêmes capillaires. L'échange gazeux est, en ce sens, très efficace.

Le système respiratoire des oiseaux est efficace grâce à l'utilisation d'une mince surface à travers laquelle circulent les gaz et le flux sanguin, ce qui permet un meilleur contrôle de la température corporelle. La diffusion de l'air à des fins endothermiques est plus efficace dans la mesure où la surface à travers laquelle le sang et les gaz s'écoulent est plus mince (Maina, 2002).

Les oiseaux ont des poumons relativement petits et un maximum de neuf sacs aériens qui les aident dans le processus d'échange de gaz. Cela permet à votre système respiratoire d'être unique parmi les animaux vertébrés.

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Processus de respiration des oiseaux

Le processus de respiration chez les oiseaux nécessite deux cycles (inhalation, expiration, inhalation, expiration) pour faire circuler l'air dans tout le système respiratoire. Les mammifères, par exemple, n'ont besoin que d'un cycle respiratoire. (Foster et Smith, 2017).

Les oiseaux peuvent respirer par la bouche ou les narines. L'air qui pénètre par ces ouvertures lors du processus d'inhalation traverse le pharynx, puis à travers la trachée ou la trachée.

La trachée a généralement la même longueur du cou de l'oiseau, cependant, certains oiseaux tels que les grues ont un cou exceptionnellement long et sa trachée qui s'enroule dans une extension du sternum appelée quille. Cette condition donne aux oiseaux la capacité de produire des sons avec une résonance élevée.

L'inhalation

Lors de la première inhalation, l'air traverse les narines ou les narines situées à la jonction entre le sommet du bec et la tête. Le tissu charnu qui entoure les narines est connu sous le nom de cire chez certains oiseaux.

L'air chez les oiseaux, comme chez les mammifères, traverse les narines, pénètre dans la cavité nasale, puis dans le larynx et la trachée.

Une fois dans la trachée, l'air passe à travers la seringue (organe responsable de la production de sons chez les oiseaux) et son courant est divisé en deux, car la trachée des oiseaux a deux canaux.

L'air dans le processus respiratoire des oiseaux ne va pas directement aux poumons, il va d'abord dans les sacs aériens, d'où il passera aux poumons et pendant la seconde inhalation, il passera dans les sacs aériens crâniens. Pendant ce processus, tous les sacs aériens se dilatent dans la mesure où l'air pénètre dans le corps de l'oiseau.

Expiration

Lors de la première expiration, l'air passe des sacs aériens postérieurs aux bronches (ventrobronchi et dorsobronchi) et ensuite aux poumons. Les bronches sont divisées en petites branches capillaires à travers lesquelles le sang circule, c'est dans ces capillaires aériens que se déroule l'échange d'oxygène par le dioxyde de carbone.

Dans la seconde expiration, l'air quitte les sacs aériens à travers le syrinx, puis dans la trachée, le larynx et finalement dans la cavité nasale et hors des narines. Au cours de ce processus, le volume des sacs diminue dans la mesure où l'air quitte le corps de l'oiseau.

Structure

Les oiseaux ont un larynx, mais contrairement aux mammifères, ils ne l'utilisent pas pour produire des sons. Il existe un organe appelé syrinx qui est responsable de la fabrication de la "boîte vocale" et permet aux oiseaux de produire des sons très résonnants.

Par contre, les oiseaux ont des poumons, mais ils ont aussi des sacs aériens. Selon les espèces, l'oiseau aura sept ou neuf sacs aériens.

Les oiseaux n'ont pas de diaphragme, de sorte que l'air est déplacé à l'intérieur et à l'extérieur du système respiratoire en modifiant la pression des sacs aériens. Les muscles thoraciques provoquent une poussée du sternum vers l'extérieur, créant une pression négative dans les sacs qui permet à l'air d'entrer dans le système respiratoire (Maina J. N., 2005).

Le processus d'expiration n'est pas passif, mais nécessite la contraction de certains muscles pour augmenter la pression dans les sacs aériens et propulser l'air vers l'extérieur. Comme le sternum doit bouger pendant le processus de respiration, il est recommandé que lors de la capture d'un oiseau, aucune force externe ne soit exercée pour bloquer son mouvement, car l'oiseau peut être étouffé.

Airbag

Les oiseaux ont beaucoup d'espace vide à l'intérieur, ce qui leur permet de voler. Cet espace vide est occupé par des sacs aériens qui se gonflent et se dégonflent pendant le processus de respiration de l'oiseau.

Quand un oiseau gonfle sa poitrine, ce ne sont pas les poumons qui fonctionnent mais les sacs aériens. Les poumons des oiseaux sont statiques, les sacs aériens sont ceux qui déplacent l'air dans un système bronchique complexe dans les poumons.

Les sacs d'air permettent un flux d'air unidirectionnel à travers les poumons. Cela signifie que l'air qui atteint les poumons est principalement de l'air frais avec une teneur en oxygène plus élevée.

Ce système est opposé à celui des mammifères, dont le flux d’air est bidirectionnel et pénètre et sort des poumons en un court laps de temps, ce qui signifie que l’air n’est jamais frais et toujours mélangé à celui qui a déjà été respiré (Wilson , 2010).

Les oiseaux ont au moins neuf sacs aériens qui leur permettent de délivrer de l'oxygène aux tissus de l'organisme et d'éliminer le dioxyde de carbone restant. Ils remplissent également le rôle de régulation de la température corporelle pendant la phase de vol.

Les neuf sacs aériens des oiseaux peuvent être décrits comme suit:

• Un sac d'air interclaviculaire
• Deux sacs aériens cervicaux
• Deux sacs aériens thoraciques antérieurs
• Deux sacs aériens thoraciques postérieurs
• Deux sacs aériens abdominaux

La fonction de ces neuf sacs peut être divisée en sacs antérieurs (interclaviculaire, cervical antérieur et thoracique) et sac postérieur (thoracique postérieur et abdominal).

Tous les sacs ont des parois très minces avec des vaisseaux capillaires, ils ne jouent donc pas un rôle important dans le processus d'échange de gaz. Cependant, son devoir est de garder les poumons ventilés là où l'échange de gaz a lieu.

La trachée

La trachée de l'oiseau est 2,7 fois plus longue et 1,29 fois plus large que celle des mammifères de taille similaire. Le travail de la trachée des oiseaux est le même que celui des mammifères, il consiste à résister à la circulation de l'air. Cependant, chez les oiseaux, le volume d'air auquel la trachée doit résister est 4,5 fois supérieur au volume d'air présent dans la trachée des mammifères.

Les oiseaux compensent le grand espace vide de la trachée avec un volume de marée relativement plus important et une fréquence respiratoire inférieure, soit environ un tiers de celle des mammifères. Ces deux facteurs contribuent à réduire l'impact du volume d'air sur la trachée (Jacob, 2015).

La trachée se divise ou se divise en deux bronches primaires dans le syrinx. La seringue est un organe que l'on ne trouve que chez les oiseaux, car chez les mammifères, les sons sont produits dans le larynx.

L'entrée principale des poumons se fait par les bronches et s'appelle le mésobronchium. Le mésobronchium se divise en plus petits tubes appelés dorsobronchiques qui, à leur tour, conduisent aux plus petites parabronches.

Les parabronches contiennent des centaines de petites branches et de capillaires aériens entourés d'un réseau abondant de capillaires sanguins. L'échange gazeux entre les poumons et le sang a lieu dans ces capillaires d'air.

Les poumons

La structure des poumons des oiseaux peut varier légèrement en fonction des ramifications du parabronchi. La plupart des oiseaux ont une paire de parabronchi, composée d'un "vieux" poumon (paléopulmonique) et d'un "nouveau" poumon (néopulmonique).

Cependant, certains oiseaux ne possèdent pas le parabronchium néopulmonique, comme c'est le cas des manchots et de certaines races de canards.

Les oiseaux chanteurs, tels que les canaris et les gallinacés, ont un parabronchium néopulmonique développé où se produisent 15% ou 20% des échanges gazeux. Par contre, le flux d'air dans ce parabronchium est bidirectionnel, tandis que dans le parabronchium paléopulmonique, il est unidirectionnel (Team, 2016).

Dans le cas des oiseaux, les poumons ne se dilatent pas et ne se contractent pas comme chez les mammifères, car les échanges gazeux ne se produisent pas dans les alvéoles, mais dans les capillaires aériens et sont les sacs aériens responsables de la ventilation des poumons. .

Références

1. Brown, R.E., Brain, J.D. et Wang, N. (1997). Le système respiratoire aviaire: un modèle unique pour l'étude de la toxicose respiratoire et pour la surveillance de la qualité de l'air. Environ Health Perspect, 188 - 200.
2. Foster, D. et Smith. (2017). Département des services vétérinaires et aquatiques. Extrait du système respiratoire des oiseaux: anatomie et fonction: peteducation.com.
3. Jacob, J. (5 mai 2015). Extension Extrait du système respiratoire aviaire: articles.extension.org ...
4. Maina, J. N. (2002). Evolution des oiseaux et du poumon parabronchique très efficace. Dans J. N. Maina, Morphologie fonctionnelle du système respiratoire des vertébrés (page 113). New Hampshire: Science Publisher Inc.
5. Maina, J. N. (2005). Le système des sacs poumon-air des oiseaux: développement, structure et fonction. Johanesburg: Springer.
6. Equipe, A. N. (9 juillet 2016). Demandez à la nature. Récupéré du système respiratoire des oiseaux facilite l'échange efficace du dioxyde de carbone et de l'oxygène via un flux d'air unidirectionnel continu et des sacs aériens: asknature.org.
7. Wilson, P. (juillet 2010). Services vétérinaires de Currumbin Valley. Extrait de What Are Air Sacs?: Currumbinvetservices.com.au.