鸟类呼吸过程
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发布时间:2022-05-19 00:46
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时间:2023-11-25 14:26
[思路分析]
鸟类的呼吸系统十分特化,表现在具有非常发达的气囊系统与肺气管相通连。气囊广布于内脏、骨腔以及某些运动肌肉之间。气囊的存在,使鸟类产生独特的呼吸方式——双重呼吸,这与其他陆栖脊椎动物仅在吸气时吸入氧气有显是不同。鸟类呼吸系统的特殊结构,是与飞翔生活所需的高氧消耗相适应的,实验表明,一支飞行中的鸟类所消耗的氧气,比休息时大21倍。气囊也是保证鸟类在飞翔时供应足够氧气的装置。鸟类在栖止时,主要靠胸骨和肋骨运动来改变胸腔容积,引起肺和气囊的扩大和缩小,以完成气体代谢。当飞翔时,胸骨做为搧翅肌肉(胸大肌和胸小肌)的起点,趋于稳定,因而主要靠气囊的伸缩来协助肺完成呼吸。扬翼时气囊扩张,空气经肺而吸入;搧翼时气囊压缩,空气再次经过肺而排出。因而鸟类飞翔越快,搧翼越猛烈,气体交换也越快,这样就确保了氧气的充分供应。
鸟类肺与气囊的构造十分复杂,这里只着重阐明结构的特点和机能。鸟类的肺相对体积是较小的,是一种海绵状缺乏弹性的结构。这种结构主要是由大量的细支气管组成,其中最细的分支是一种呈平行排列的支气管,称为三极支气管或平行支气管。在*支气管周围有放射状排列的微气管,其外分布有众多的毛细血管,气体交换即在此处进行,它是鸟肺的功能单位。从这个意义来说,相当于其他陆栖脊椎动物(特别是哺乳类)的肺泡,但在结构上又有本质的区别,即肺泡乃系微细支气管末端膨大的盲囊,而鸟类的微气管却与背侧及腹侧的较大支气管相通连,因而不具盲端。鸟类的微气管直径仅有3μm~10μm,其肺的气体交换总面积(cm2/g体重)比人约大10倍。
气管入肺之后,成为贯穿肺体的中支气管(也叫初级支气管)。中支气管向背、腹发出很多分支,称背支气管与腹支气管,它们又总称为次级支气管。背、腹支气管借数目众多的平行支气管(*支气管)相互联结,气体在肺内沿一定方向流动,即从背支气管→平行支气管→腹支气管、称为“d—p—v系统”。也就是呼气与吸气时,气体在肺内均为单向流动。
气囊是鸟类的辅助呼吸系统,主要由单层鳞状上皮细胞构成,有少量结缔组织和血管,它缺乏气体交换的功能。鸟类一般有9个气囊,其中与中支气管末端相通连的为后气囊(腹气囊及后胸气囊),与腹支气管相通连的为前气囊(颈气囊、锁间气囊和前胸气囊);除锁间气囊为单个的之外,均系左右成对。气囊遍布于内脏器官、胸肌之间,并有分支伸入大的骨腔内。
大体而言,当鸟类吸气时,新鲜空气沿中支气管大部直接进入后气囊(一些具有“新肺”的鸟类,有一小部气体经过新肺的*支气管后再进入后气囊),与此同时,一部分气体经次级支气管(背支气管)和*支气管、在肺(也称“古肺,)内微气管处进行碳氧交换。吸气时前、后气囊同时扩张,呼气时同时压缩。当鸟类呼气时,肺内含CO2多的气体经由前气囊再排出。此时后胸气囊中所贮存的气体经由“返回支”进入肺内进行气体交换,再经前气囊、气管而排出。通过对标记气流的实验发现,一股吸入的空气要经过2次呼吸运动才最后排出体外。当然作为鸟类的连续呼吸过程,不论每一次吸气及呼气,肺内总是有连续不断的富含氧气的气体通过,这是与其他脊帷动物不同的。
[解题过程]
鸟类后气囊与前气囊的收缩和扩张是相协调的,这就使鸟类在剧烈飞翔时,前后气囊随着搧翅节律而张缩,犹如几副抽气机,不断地把空气抽入肺内再行排出。最近的一些研究指出,鸟类在飞翔时,其搧翅的频率并不一定与呼吸频率相协调。鸽和乌鸦搧翅与呼吸的频率为1∶1,而那些搧翅快的种类(雉鸡、山鹑和野鸭)则为5∶1。这种协调关系在飞翔中是有变化的。
气囊除了辅助呼吸以外,还有助于减轻身体的比重,减少肌肉间以及内脏间的磨擦,并为快速热代谢的冷却系统(有人计算一只飞着的鸽,摄入空气的3/4是用于冷却)。
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时间:2023-11-25 14:27
双重呼吸(shuangchonghuxi)鸟类除具有肺外,并有从肺壁凸出而形成的薄膜气囊。主要的气囊有9个,它们一直伸展到内脏间、肌肉间和骨的空腔中。鸟在休息时,主要靠肋间肌及腹部肌肉的运动,在肺部进行呼吸。当飞翔时,则主要靠胸肌的运动进行呼吸。气体经肺进入气囊后,再从气囊经肺排出,由于气囊的扩大和收缩,气体两次在肺部进行气体交换。这种在吸气和呼气时都能在肺部进行气体交换的呼吸方式,称为双重呼吸。这是鸟类适应飞翔生活的一种特殊呼吸方式。
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时间:2023-11-25 14:27
[思路分析]
鸟类的呼吸系统十分特化,表现在具有非常发达的气囊系统与肺气管相通连。气囊广布于内脏、骨腔以及某些运动肌肉之间。气囊的存在,使鸟类产生独特的呼吸方式——双重呼吸,这与其他陆栖脊椎动物仅在吸气时吸入氧气有显是不同。鸟类呼吸系统的特殊结构,是与飞翔生活所需的高氧消耗相适应的,实验表明,一支飞行中的鸟类所消耗的氧气,比休息时大21倍。气囊也是保证鸟类在飞翔时供应足够氧气的装置。鸟类在栖止时,主要靠胸骨和肋骨运动来改变胸腔容积,引起肺和气囊的扩大和缩小,以完成气体代谢。当飞翔时,胸骨做为搧翅肌肉(胸大肌和胸小肌)的起点,趋于稳定,因而主要靠气囊的伸缩来协助肺完成呼吸。扬翼时气囊扩张,空气经肺而吸入;搧翼时气囊压缩,空气再次经过肺而排出。因而鸟类飞翔越快,搧翼越猛烈,气体交换也越快,这样就确保了氧气的充分供应。
鸟类肺与气囊的构造十分复杂,这里只着重阐明结构的特点和机能。鸟类的肺相对体积是较小的,是一种海绵状缺乏弹性的结构。这种结构主要是由大量的细支气管组成,其中最细的分支是一种呈平行排列的支气管,称为三极支气管或平行支气管。在*支气管周围有放射状排列的微气管,其外分布有众多的毛细血管,气体交换即在此处进行,它是鸟肺的功能单位。从这个意义来说,相当于其他陆栖脊椎动物(特别是哺乳类)的肺泡,但在结构上又有本质的区别,即肺泡乃系微细支气管末端膨大的盲囊,而鸟类的微气管却与背侧及腹侧的较大支气管相通连,因而不具盲端。鸟类的微气管直径仅有3μm~10μm,其肺的气体交换总面积(cm2/g体重)比人约大10倍。
气管入肺之后,成为贯穿肺体的中支气管(也叫初级支气管)。中支气管向背、腹发出很多分支,称背支气管与腹支气管,它们又总称为次级支气管。背、腹支气管借数目众多的平行支气管(*支气管)相互联结,气体在肺内沿一定方向流动,即从背支气管→平行支气管→腹支气管、称为“d—p—v系统”。也就是呼气与吸气时,气体在肺内均为单向流动。
气囊是鸟类的辅助呼吸系统,主要由单层鳞状上皮细胞构成,有少量结缔组织和血管,它缺乏气体交换的功能。鸟类一般有9个气囊,其中与中支气管末端相通连的为后气囊(腹气囊及后胸气囊),与腹支气管相通连的为前气囊(颈气囊、锁间气囊和前胸气囊);除锁间气囊为单个的之外,均系左右成对。气囊遍布于内脏器官、胸肌之间,并有分支伸入大的骨腔内。
大体而言,当鸟类吸气时,新鲜空气沿中支气管大部直接进入后气囊(一些具有“新肺”的鸟类,有一小部气体经过新肺的*支气管后再进入后气囊),与此同时,一部分气体经次级支气管(背支气管)和*支气管、在肺(也称“古肺,)内微气管处进行碳氧交换。吸气时前、后气囊同时扩张,呼气时同时压缩。当鸟类呼气时,肺内含CO2多的气体经由前气囊再排出。此时后胸气囊中所贮存的气体经由“返回支”进入肺内进行气体交换,再经前气囊、气管而排出。通过对标记气流的实验发现,一股吸入的空气要经过2次呼吸运动才最后排出体外。当然作为鸟类的连续呼吸过程,不论每一次吸气及呼气,肺内总是有连续不断的富含氧气的气体通过,这是与其他脊帷动物不同的。
[解题过程]
鸟类后气囊与前气囊的收缩和扩张是相协调的,这就使鸟类在剧烈飞翔时,前后气囊随着搧翅节律而张缩,犹如几副抽气机,不断地把空气抽入肺内再行排出。最近的一些研究指出,鸟类在飞翔时,其搧翅的频率并不一定与呼吸频率相协调。鸽和乌鸦搧翅与呼吸的频率为1∶1,而那些搧翅快的种类(雉鸡、山鹑和野鸭)则为5∶1。这种协调关系在飞翔中是有变化的。
气囊除了辅助呼吸以外,还有助于减轻身体的比重,减少肌肉间以及内脏间的磨擦,并为快速热代谢的冷却系统(有人计算一只飞着的鸽,摄入空气的3/4是用于冷却)。
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时间:2023-11-25 14:27
双重呼吸(shuangchonghuxi)鸟类除具有肺外,并有从肺壁凸出而形成的薄膜气囊。主要的气囊有9个,它们一直伸展到内脏间、肌肉间和骨的空腔中。鸟在休息时,主要靠肋间肌及腹部肌肉的运动,在肺部进行呼吸。当飞翔时,则主要靠胸肌的运动进行呼吸。气体经肺进入气囊后,再从气囊经肺排出,由于气囊的扩大和收缩,气体两次在肺部进行气体交换。这种在吸气和呼气时都能在肺部进行气体交换的呼吸方式,称为双重呼吸。这是鸟类适应飞翔生活的一种特殊呼吸方式。