双重呼吸

双重呼吸_4分词条

(图)双重呼吸双重呼吸

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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双重呼吸 基本简介

 

鸟类适应飞行生活的一种呼吸方式。鸟类在呼吸的时候,吸入的空气先通过肺内,其中部分还没有来得及和血液进行气体交换而直接进入气囊,这里并无呼吸作用发生。在呼气时,气囊中的空气会被压出体外,但必须先通过肺,于是又顺便在肺中补行一次气体交换。这样,鸟类每作一次呼吸活动,肺内就会发生两次气体交换,这种现象称为双重呼吸。 双重呼吸在鸟类飞行中是非常重要的,

双重呼吸 特点

 
(图)双重呼吸双重呼吸

鸟的呼吸与一般的动物不同,一般的陆生脊椎动物呼吸时支空气吸进肺里,在肺内进行一次气体交换,然后呼出。而鸟的体腔内有许多由薄膜构成的气囊,与肺相通。吸气时,一部分空气在肺内进行气体交换后进入前气囊,另一部分空气经过支气管直接进入后气囊。呼气时,前气囊中的空气直接呼出,后气囊中的空气经肺呼出,又在肺内进行气体交换。这样,在一次呼吸过程中,肺内进行了两次气体交换,因此叫做双重呼吸。

鸟类在静止时,呼吸作用是靠肋骨升降引起胸廓的扩大和缩小来完成的,飞翔时,由于胸肌处在紧张状态,不能采取这样的呼吸方式,只有依靠气囊才能完成强烈的呼吸作用。满足飞翔时高能量的消耗。当翼上举时,当翼上举时,气囊扩大,由于内外气压不平衡,空气迅速进入肺和气囊。除部分空气由于未经肺内的毛细支气管,所以是富有氧气的。当翼下降时,气囊受到挤压而收缩,把原来贮存的空气压出,再度经过肺而排出体外。气体第二次经过肺时,又进行了一次气体交换,所以无论是吸气,还是呼气,肺前后两次进行了气体交换,这种现象称为“双重呼吸”。可见,气囊的出现和“双重呼吸”是鸟类对飞翔生活的重要适应,保证了飞翔时剧烈呼吸作用的顺利进行。

双重呼吸 主要器官

 
(图)双重呼吸双重呼吸

鸟类的肺没有肺泡,只有呼吸性细支气管。实际上就是因为空气经过肺以后并没有停止,而是继续前行进入了一些气囊。如果你注意观察鸡鸭的肺就会发现像海绵,外面没有完整的结缔组织膜,因为外面本来就是各个气囊。

鸟类一共有九对大气囊,分别由不同的通道和阀门控制。吸气时,一部分新鲜空气经过肺进入某些气囊,此事里可以得到氧气、排出二氧化碳;同时,还有一部分新鲜空气没有经过肺,而是直接进入了另外一些气囊。呼气时,阀门的开闭发生了改变,原来经过肺的空气直接排出了体外,而原来没有经过肺的仍然新鲜的空气则会经过肺才能排除体外,所以此事在肺部仍然可以进行气体交换。这就是双重呼吸。 由于有了气囊,才能进行双重呼吸以满足飞翔的这种剧烈运动(远远超过了陆上的剧烈程度)。

其实,其囊还有减小身体比重、及时散热、保护内脏等功能,是鸟类飞行适应特点中的重要特点。

双重呼吸 呼吸过程

 
(图)双重呼吸双重呼吸过程

双重呼吸过程中的“主角”是由肺和气囊来分担。顾名思义,气囊就是“能虫气的囊”。气囊能充气,当然也能放气。这就好象小孩玩的气球一样,吹了气,就胀;放了气,就瘪。

气囊的数量很多,分布在鸟类体腔里的各个器官之间,有的还突入骨的空腔里。鸟类的呼吸系统非常发达。它的肺是跟许多气囊相通的,由于这个相通,双重呼吸的奇迹就出现了!鸟类在栖止时,主要靠胸骨和肋骨的运动来改变胸腔容积,以进行呼吸。但是当进行飞翔时,情况就变了。因为这时胸骨等有关构造“忙碌”得很(要牵动两翼进行飞翔),不可能很好“照顾”呼吸作用。那么,呼吸作用就要靠气囊协助肺来进行了。

鸟在飞行时,两翼上下扇动得很厉害,这就促使气囊进行扩张和收缩。这个情况,就跟我们拉风箱一样。当气囊扩张时,外界的空气就吸入肺内,其中有大量空气在肺内进行了气体变换,但也有一部分空气进入了气囊。当气囊收缩时,气囊里的空气又经过肺而排出体外。这样,空气就两次经过肺,两次进行气体交换,发挥了双重呼吸的奇妙作用。

鸟类飞翔越快,翼膀的扇动当然也越猛烈。这个双重呼吸池就更加“大显神通”、“发挥妙用”了。这祥,就能保证鸟类在飞翔中得到充分的氧气。

气囊的妙用还不仅仅在辅助呼吸,它还有很好的散热作用。因为鸟在呼吸时,有大量的冷空气进入了气囊。这就使飞翔中产生的过多热量,可以迅速散发出去,使体温不致增高。此外,还有减轻鸟体对空气的比重作用以及减少内部脏器的摩擦作用等。

双重呼吸 意义

 

提高了气体交换的效率,保证鸟类高空飞行对氧气的充分需要;另外,气囊可减轻身体比重,有利于减少内脏器官间的摩擦和散发体内的热量

双重呼吸 参考资料

 

[1] 爱问知识人 http://iask.sina.com.cn/b/2586441.html

[2] 学生科技网 http://www.student.gov.cn/zxkj/slhmt/231065.shtml


 

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