3. Внешнее дыхание у птиц

В отличии от млекопитающих, даже спокойный выдох у птиц является активным. Он вызывается сокращением экспираторных мышц, которые сдавливая грудную клетку и брюшную полость, выталкивают воздух из воздухоносных мешков и легких. При вдохе грудо-брюшная полость расширяется, а находящиеся в них легкие и воздухоносные мешки засасывают воздух. Этому способствует упругость органов дыхания у птиц (у млекопитающих легкие эластичные).

П р и м е ч а н и е: Даже при вскрытой грудной клетке легкие птицы раздуты и заполнены воздухом (у мертвых млекопитающих они спадаются).

При вдохе растягиваются преимущественно воздушные мешки. Поэтому поступающий в часть из них воздух как бы продувает легкие через систему бронхов.

Сложная система вторичных бронхов и воздушных мешков обеспечивает постоянное направление потока воздуха в легких как на вдохе, так и на выдохе. Если по дорсальным вторичным бронхам воздух поступает внутрь, то по вентральным вторичным бронхам и по всем парабронхам – кнаружи. Одна часть вдыхаемого воздуха сразу попадает в респираторную часть (воздушные капилляры) легких, а другая - минуя ее, переходит в задние воздушные мешки. Именно этот воздух при выдохе выталкивает из воздушных капилляров использованную (поступившую при предыдущем вдохе) газовую смесь, а сам поступает в легкие, насыщает кислородом кровь, освобождает ее от избытка углекислого газа и только после этого выходит в окружающую среду. Таким образом, у птиц богатый кислородом воздух вентилирует легочную ткань при вдохе и во время выдоха (так называемый двойной газообмен). Кроме того, кровь и воздух в капиллярах движутся в противоположных направлениях «противоточная система». Перечисленные особенности строения и функционирования легких птиц способствуют непрерывному, быстрому и максимально возможному насыщению крови кислородом, а также освобождению ее от избытка углекислого газа.

Во время полета птица как бы «врезается» в воздух, и он сам поступает в воздухоносные пути (таранный тип дыхания) способствуя еще более интенсивной вентиляции легких. Именно поэтому некоторые виды птиц могут совершать длительные перелеты в сильно разреженной атмосфере (серые гуси могут летать на высоте до 8000 метров). Однако в неподвижном состоянии птицы в этих условиях гибнут и для отдыха должны спускаться на меньшую высоту.

Так же как и у млекопитающих, периодические сокращения дыхательных мышц у птиц вызывает центр дыхания. Однако, учитывая особенности механизма вдоха и выдоха, для птиц более характерна ведущая роль центра выдоха, в то время как у млекопитающих при спокойном дыхании преобладает центр вдоха.

П р и м е ч а н и е: Описанная система воздухоносных путей у ряда видов птиц дополняется сетью парабронхов, которые связывают первичные бронхи и задние воздушные мешки, а между ними делятся на воздушные капилляры, оплетенные сетью кровеносных сосудов. Это еще больше увеличивает площадь газообмена в легких птиц. Однако воздух в дополнительной сети циркулирует на вдохе и на выдохе в разных направлениях.

* * *

Только первый этап дыхания у птиц и млекопитающих имеет существенные различия, а другие сходны по своим механизмам и поэтому рассматриваются в общих главах.