Respiração de pássaros: estruturas e elementos - Ciência - 2023

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o respiração de pássaro é realizado pelo sistema respiratório dessa classe de animais; É responsável por oxigenar os tecidos e órgãos e expulsar o dióxido de carbono do corpo deles. Os sacos de ar localizados ao redor dos pulmões permitem um fluxo unilateral de ar através dos pulmões, fornecendo mais oxigênio ao corpo da ave.

O fluxo unidirecional de ar que entra nos pulmões das aves possui um alto teor de oxigênio, maior do que o encontrado nos pulmões de qualquer mamífero, inclusive o homem. O fluxo unidirecional evita que as aves respirem “ar velho”, isto é, o ar que estava recentemente em seus pulmões (Brown, Brain e Wang, 1997).

Ser capaz de armazenar mais oxigênio nos pulmões permite que as aves oxigenem melhor seu corpo, mantendo assim sua temperatura corporal regulada durante o vôo.

Nos pulmões das aves, o oxigênio é liberado dos capilares de ar para o sangue e o dióxido de carbono passa do sangue para os próprios capilares. A troca gasosa é, nesse sentido, muito eficiente.

O sistema respiratório das aves é eficiente graças ao uso de uma fina superfície por onde passam os gases e o sangue, o que permite um maior controle da temperatura corporal. A difusão de ar para fins endotérmicos é mais eficaz porque a superfície através da qual o sangue e os gases fluem é mais fina (Maina, 2002).

Os pássaros têm pulmões relativamente pequenos e no máximo nove bolsas de ar que os ajudam no processo de troca gasosa. Isso permite que seu sistema respiratório seja único entre os animais vertebrados.

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Processo de respiração do pássaro

O processo de respiração em aves requer dois ciclos (inspirar, expirar, inspirar, expirar) para mover o ar por todo o sistema respiratório. Os mamíferos, por exemplo, precisam apenas de um ciclo de respiração. (Foster & Smith, 2017).

Os pássaros podem respirar pela boca ou pelas narinas. O ar que entra por essas aberturas durante o processo de inalação passa pela faringe e, em seguida, pela traquéia ou tubo de vento.

A traqueia tem geralmente o mesmo comprimento que o pescoço da ave; no entanto, algumas aves, como os guindastes, têm um pescoço excepcionalmente longo e sua traqueia se curva dentro de uma extensão do esterno conhecida como quilha. Essa condição dá aos pássaros a capacidade de produzir sons de alta ressonância.

Inalação

Durante a primeira inalação, o ar passa pelas narinas ou narinas localizadas na junção entre o topo do bico e a cabeça. O tecido carnoso que envolve as narinas é conhecido como cera em alguns pássaros.

O ar nas aves, como nos mamíferos, passa pelas narinas, para a cavidade nasal e, em seguida, para a laringe e traquéia.

Uma vez na traqueia, o ar passa pela siringe (órgão responsável pela produção dos sons dos pássaros) e sua corrente se divide em dois, já que a traquéia dos pássaros possui dois canais.

O ar no processo de respiração das aves, não vai diretamente para os pulmões, primeiro vai para os sacos aéreos caudais, de onde passará para os pulmões e na segunda inalação passará para os sacos aéreos cranianos. Durante esse processo, todos os sacos de ar se expandem conforme o ar entra no corpo da ave.

Exalação

Durante a primeira expiração, o ar se move dos sacos aéreos posteriores para os brônquios (ventrobrônquios e dorsobrônquios) e, posteriormente, para os pulmões. Os brônquios são divididos em pequenos ramos capilares pelos quais o sangue flui, é nesses capilares de ar que ocorre a troca de oxigênio por dióxido de carbono.

Na segunda expiração, o ar sai dos sacos de ar pela siringe e, em seguida, para a traquéia, laringe e, finalmente, para a cavidade nasal e pelas narinas. Durante esse processo, o volume dos sacos diminui à medida que o ar sai do corpo da ave.

Estrutura

Os pássaros, entretanto, têm laringe e, ao contrário dos mamíferos, não a usam para produzir sons. Existe um órgão chamado siringe que atua como uma “caixa de voz” e permite que os pássaros produzam sons altamente ressonantes.

Por outro lado, as aves têm pulmões, mas também têm sacos de ar. Dependendo da espécie, a ave terá sete ou nove sacos de ar.

As aves não têm diafragma, então o ar é deslocado para dentro e para fora do sistema respiratório por meio de mudanças na pressão dos sacos de ar. Os músculos do peito fazem com que o esterno seja pressionado para fora, criando uma pressão negativa nos sacos que permite que o ar entre no sistema respiratório (Maina J. N., 2005).

O processo de expiração não é passivo, mas requer a contração de certos músculos para aumentar a pressão nos sacos de ar e impulsionar o ar para fora. Como o esterno deve se mover durante o processo respiratório, é recomendado que, ao pegar uma ave, nenhuma força externa seja exercida que possa bloquear seu movimento, pois a ave pode ser sufocada.

Sacos de ar

Os pássaros têm muito "espaço vazio" dentro que lhes permite voar. Este espaço vazio é ocupado por sacos de ar que inflam e esvaziam durante o processo de respiração da ave.

Quando um pássaro infla o peito, não são os pulmões que estão funcionando, mas os sacos de ar. Os pulmões das aves são estáticos, os sacos de ar são aqueles que se movem para bombear o ar para um complexo sistema brônquico nos pulmões.

Os sacos de ar permitem um fluxo unidirecional de ar através dos pulmões. Isso significa que o ar que chega aos pulmões é principalmente "ar fresco" com um teor mais alto de oxigênio.

Esse sistema é oposto ao dos mamíferos, cujo fluxo de ar é bidirecional e entra e sai dos pulmões em um curto período de tempo, o que significa que o ar nunca é fresco e está sempre misturado ao que já foi respirado (Wilson , 2010).

Os pássaros têm pelo menos nove sacos de ar que lhes permitem levar oxigênio aos tecidos do corpo e remover o dióxido de carbono restante. Eles também desempenham o papel de regular a temperatura corporal durante a fase de vôo.

Os nove sacos de ar das aves podem ser descritos da seguinte forma:

Um saco aéreo interclavicular
Dois sacos de ar cervicais
Dois sacos aéreos torácicos anteriores
Dois sacos aéreos torácicos posteriores
Dois sacos aéreos abdominais

A função desses nove sacos pode ser dividida em sacos anteriores (interclavicular, cervical e torácico anterior) e sacos posteriores (torácico posterior e abdominal).

Todos os sacos têm paredes muito finas com alguns vasos capilares, portanto, não desempenham um papel importante no processo de troca gasosa. No entanto, seu dever é manter ventilados os pulmões onde ocorre a troca gasosa.

Traqueia

A traqueia das aves é 2,7 vezes mais longa e 1,29 vezes mais larga do que a dos mamíferos de tamanho semelhante. O trabalho da traqueia dos pássaros é o mesmo dos mamíferos, consiste em resistir ao fluxo de ar. Porém, nas aves, o volume de ar que a traquéia deve suportar é 4,5 vezes maior do que o volume de ar presente na traqueia dos mamíferos.

Os pássaros compensam o grande espaço vazio na traqueia com um volume corrente relativamente maior e uma frequência respiratória mais baixa, cerca de um terço da dos mamíferos. Esses dois fatores contribuem para o menor impacto do volume de ar na traqueia (Jacob, 2015).

A traqueia se bifurca ou se divide em dois brônquios primários na siringe. A siringe é um órgão que só existe nas aves, pois nos mamíferos os sons são produzidos na laringe.

A entrada principal dos pulmões é pelos brônquios e é conhecida como mesobrônquio. O mesobrônquio se divide em tubos menores chamados dorsobrônquios que, por sua vez, levam aos parabrônquios menores.

O parabronchi contém centenas de pequenos ramos e capilares aéreos rodeados por uma profusa rede de capilares sanguíneos. A troca gasosa entre os pulmões e o sangue ocorre dentro desses capilares de ar.

Pulmões

A estrutura dos pulmões das aves pode variar ligeiramente, dependendo das ramificações dos parabrônquios. A maioria das aves tem um par de parabrônquios, compostos por um pulmão “antigo” (paleopulmonar) e um pulmão “novo” (neopulmonar).

No entanto, algumas aves carecem do parabronchus neopulmonar, como é o caso dos pinguins e de algumas raças de patos.

Pássaros cantores, como canários e galináceas, têm um parabronchus neo-pulmonar desenvolvido, onde ocorre 15% ou 20% das trocas gasosas. Por outro lado, o fluxo de ar neste parabrônquio é bidirecional, enquanto no parabrônquio paleopulmonar é unidirecional (Team, 2016).

No caso das aves, os pulmões não se expandem ou contraem como nos mamíferos, uma vez que a troca gasosa não ocorre nos alvéolos, mas nos capilares de ar e os sacos de ar são responsáveis pela ventilação dos pulmões .

Referências

Brown, R. E., Brain, J. D., & Wang, N. (1997). O sistema respiratório aviário: um modelo único para estudos de toxicose respiratória e para monitoramento da qualidade do ar. Environ Health Perspect, 188-200.
Foster, D. & Smith. (2017). Departamento de Serviços Veterinários e Aquáticos. Retirado do Sistema Respiratório de Aves: Anatomia e Função: peteducation.com.
Jacob, J. (5 de maio de 2015). Extensão. Obtido em Avian Respiratory System: articles.extension.org ..
Maina, J. N. (2002). Evolução dos pássaros e do pulmão parabrônquico altamente eficiente. Em J. N. Maina, Functional Morphology of the Vertebrate Respiratory System (p. 113). New Hampshire: Science Publisher Inc.
Maina, J. N. (2005). O Sistema Lung-Air Sac das Aves: Desenvolvimento, Estrutura e Função. Joanesburgo: Springer.
Team, A. N. (9 de julho de 2016). Pergunte à Natureza. Obtido do sistema respiratório das aves facilita a troca eficiente de dióxido de carbono e oxigênio por meio de fluxo de ar unidirecional contínuo e sacos de ar: asknature.org.
Wilson, P. (julho de 2010). Serviços veterinários de Currumbin Valley. Obtido em What Are Air Sacs?: Currumbinvetservices.com.au.