पक्षियों का श्वसन तंत्र अनोखा होता है। पक्षियों में, वायु धाराएँ केवल एक दिशा में जाती हैं, जो अन्य कशेरुकियों की विशेषता नहीं है। आप एक श्वासनली के माध्यम से कैसे श्वास और श्वास छोड़ सकते हैं? समाधान अद्वितीय शारीरिक विशेषताओं और वायुमंडलीय प्रवाह हेरफेर का एक अद्भुत संयोजन है। पक्षियों की श्वसन प्रणाली की विशेषताएं वायु थैली के जटिल तंत्र को निर्धारित करती हैं। वे स्तनधारियों में मौजूद नहीं हैं।
पक्षी श्वसन प्रणाली: आरेख
पंखों वाले जानवरों में प्रक्रिया स्तनधारियों की तुलना में कुछ अलग होती है। फेफड़ों के अलावा इनमें वायुकोष भी होते हैं। प्रजातियों के आधार पर, पक्षियों की श्वसन प्रणाली में इनमें से सात या नौ लोब शामिल हो सकते हैं, जिनकी पहुंच ह्यूमरस और फीमर, कशेरुक और यहां तक कि खोपड़ी तक होती है। डायाफ्राम की कमी के कारण, पेक्टोरल मांसपेशियों की मदद से वायुकोशों में दबाव को बदलकर हवा को स्थानांतरित किया जाता है। यह शिराओं में नकारात्मक दबाव पैदा करता है, जिससे हवा श्वसन तंत्र में प्रवेश करती है। ऐसी क्रियाएं निष्क्रिय नहीं हैं। उन्हें हवा की थैली पर दबाव बढ़ाने और हवा को बाहर निकालने के लिए कुछ मांसपेशियों के संकुचन की आवश्यकता होती है।
पक्षियों के श्वसन तंत्र की संरचना में प्रक्रिया के दौरान उरोस्थि को ऊपर उठाना शामिल है। स्तनधारी अंगों की तरह पंख के फेफड़े का विस्तार या संकुचन नहीं होता है। जंतुओं में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आदान-प्रदान एल्वियोली नामक सूक्ष्म थैली में होता है। पंखों वाले रिश्तेदारों में, वायु केशिकाओं नामक सूक्ष्म ट्यूबों की दीवारों में गैस का आदान-प्रदान होता है। पक्षियों के श्वसन अंग स्तनधारियों की तुलना में अधिक कुशलता से कार्य करते हैं। वे प्रत्येक सांस के साथ अधिक ऑक्सीजन ले जाने में सक्षम हैं। जब समान वजन वाले जानवरों की तुलना में सांस लेने की दर धीमी होती है।
पक्षी कैसे सांस लेते हैं?
पक्षियों के श्वसन अंगों के तीन अलग-अलग समूह होते हैं। ये पूर्वकाल वायु थैली, फेफड़े और पश्च वायु थैली हैं। पहली सांस के दौरान, चोंच और सिर के बीच के जंक्शन पर नथुने से ऑक्सीजन गुजरती है। यहां इसे गर्म, सिक्त और फ़िल्टर किया जाता है। उनके चारों ओर के मांसल ऊतक को कुछ प्रजातियों में सेरे कहा जाता है। प्रवाह फिर नाक गुहा में चला जाता है। साँस की हवा श्वासनली, या श्वासनली में और नीचे जाती है, जो दो ब्रांकाई में विभाजित हो जाती है। फिर वे प्रत्येक फेफड़े में कई पथों में शाखा करते हैं।
इस अंग के अधिकांश ऊतक लगभग 1800 छोटे निकटवर्ती तृतीयक ब्रांकाई हैं। वे छोटी वायु केशिकाओं की ओर ले जाते हैं जो रक्त वाहिकाओं के साथ जुड़ती हैं, जहां गैस विनिमय होता है। हवा का प्रवाह सीधे फेफड़ों में नहीं जाता है। इसके बजाय, यह दुम की थैली में चलता है। ब्रोंची के माध्यम से पूंछ संरचनाओं के माध्यम से एक छोटी राशि गुजरती है,जो, बदले में, व्यास में छोटी केशिकाओं में विभाजित होते हैं। जब पक्षी दूसरी बार श्वास लेता है, तो ऑक्सीजन कपाल वायु थैली में चली जाती है और नालव्रण के माध्यम से स्वरयंत्र के माध्यम से श्वासनली में वापस आ जाती है। और अंत में नाक गुहा के माध्यम से और नासिका से बाहर।
जटिल प्रणाली
पक्षियों के श्वसन तंत्र में युग्मित फेफड़े होते हैं। इनमें गैस विनिमय के लिए सतह पर स्थिर संरचनाएं होती हैं। केवल वायुकोशों का विस्तार और संकुचन होता है, जिससे ऑक्सीजन को गतिहीन फेफड़ों के माध्यम से स्थानांतरित करने के लिए मजबूर किया जाता है। पूरी तरह से उपयोग होने से पहले साँस की हवा दो पूर्ण चक्रों तक सिस्टम में रहती है। पक्षी के श्वसन तंत्र का कौन-सा भाग गैस विनिमय के लिए उत्तरदायी है? फेफड़े यह महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वहां थकी हुई हवा श्वासनली के माध्यम से शरीर छोड़ने लगती है। पहली सांस के दौरान, अपशिष्ट गैसें पूर्वकाल वायुकोशों में चली जाती हैं।
वे तुरंत शरीर नहीं छोड़ सकते, क्योंकि दूसरी सांस के दौरान ताजी हवा फिर से बैग और फेफड़ों दोनों में प्रवेश करती है। फिर, दूसरे साँस छोड़ने के दौरान, पहला प्रवाह श्वासनली के माध्यम से बहता है, और पीछे की थैली से ताजा ऑक्सीजन गैस विनिमय के लिए अंगों में प्रवेश करती है। पक्षियों की श्वसन प्रणाली की संरचना में एक संरचना होती है जो आपको फेफड़ों में चल रहे गैस विनिमय की सतह के ऊपर ताजी हवा का एकतरफा (एकतरफा) प्रवाह बनाने की अनुमति देती है। इसके अलावा, यह प्रवाह साँस लेने और छोड़ने दोनों के दौरान वहाँ से गुजरता है। नतीजतन, ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आदान-प्रदान लगातार होता रहता है।
सिस्टम दक्षता
पक्षियों के श्वसन तंत्र की विशेषताएं आपको शरीर की कोशिकाओं के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा प्राप्त करने की अनुमति देती हैं। बड़ा फायदा ब्रोंची की यूनिडायरेक्शनल प्रकृति और संरचना है। यहाँ, वायु केशिकाओं का कुल सतह क्षेत्रफल, उदाहरण के लिए, स्तनधारियों की तुलना में बड़ा होता है। यह आंकड़ा जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड रक्त और ऊतकों में फैल सकती है, जो अधिक कुशल श्वास सुनिश्चित करती है।
वायु थैली की संरचना और शरीर रचना
पक्षी के पास एयर टैंक के कई सेट होते हैं, जिसमें दुम का उदर और दुम वक्ष शामिल हैं। कपाल की संरचना में ग्रीवा, क्लैविक्युलर और कपाल थोरैसिक थैली शामिल हैं। उनका संकुचन या विस्तार तब होता है जब शरीर के जिस हिस्से में उन्हें रखा जाता है वह बदल जाता है। गुहा का आकार मांसपेशियों की गति से नियंत्रित होता है। हवा के लिए सबसे बड़ा कंटेनर पेरिटोनियम की दीवार के अंदर स्थित होता है और इसमें स्थित अंगों को घेर लेता है। एक सक्रिय अवस्था में, उदाहरण के लिए उड़ान के दौरान, पक्षी को अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। शरीर की गुहाओं को सिकोड़ने और विस्तारित करने की क्षमता न केवल फेफड़ों के माध्यम से अधिक हवा को जल्दी से चलाने की अनुमति देती है, बल्कि पंख वाले प्राणी के वजन को भी हल्का करती है।
उड़ान के दौरान, पंखों की तीव्र गति से एक वायुमंडलीय प्रवाह उत्पन्न होता है जो वायुकोषों में भर जाता है। आराम करते समय पेट की मांसपेशियां इस प्रक्रिया के लिए काफी हद तक जिम्मेदार होती हैं। पक्षियों की श्वसन प्रणाली स्तनधारियों से संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से भिन्न होती है।पक्षियों में फेफड़े होते हैं - वक्ष गुहा में रीढ़ के दोनों ओर पसलियों के बीच छोटी, कॉम्पैक्ट स्पंजी संरचनाएं बनती हैं। इन पंखों वाले अंगों के घने ऊतकों का वजन उतना ही होता है जितना कि शरीर के समान वजन के स्तनधारियों का, लेकिन केवल आधा आयतन होता है। स्वस्थ व्यक्तियों के फेफड़े हल्के गुलाबी रंग के होते हैं।
गायन
पक्षियों के श्वसन तंत्र के कार्य शरीर की कोशिकाओं के श्वास और ऑक्सीजनकरण तक सीमित नहीं हैं। इसमें गायन भी शामिल है, जिसके माध्यम से व्यक्तियों के बीच संचार होता है। सीटी बजाना श्वासनली की ऊंचाई के आधार पर स्थित मुखर अंग द्वारा उत्पन्न ध्वनि है। स्तनधारी स्वरयंत्र की तरह, यह अंग के माध्यम से बहने वाली हवा के कंपन से उत्पन्न होता है। यह अजीबोगरीब संपत्ति पक्षियों की कुछ प्रजातियों को मानव भाषण की नकल तक, अत्यंत जटिल स्वरों का उत्पादन करने की अनुमति देती है। कुछ गीत प्रजातियां कई अलग-अलग ध्वनियां उत्पन्न कर सकती हैं।
श्वास चक्र के चरण
श्वास की हवा दो श्वसन चक्रों से होकर गुजरती है। उनकी समग्रता में, वे चार चरणों से मिलकर बने होते हैं। कई परस्पर संबंधित चरणों की एक श्रृंखला फेफड़ों की श्वसन सतह के साथ ताजी हवा के संपर्क को अधिकतम करती है। प्रक्रिया इस प्रकार है:
- पहले चरण के दौरान सांस लेने वाली अधिकांश हवा प्राथमिक ब्रांकाई से होकर पश्च वायु लोब में जाती है।
- श्वास में ली गई ऑक्सीजन पीछे की थैली से फेफड़ों तक जाती है। यहीं पर गैस विनिमय होता है।
- अगली बार जब चिड़िया साँस लेती है, तो बैठ जाती हैऑक्सीजन का प्रवाह फेफड़ों से आगे के टैंकों तक जाता है।
- दूसरा साँस छोड़ना कार्बन डाइऑक्साइड-समृद्ध हवा को पूर्वकाल की थैली से ब्रांकाई और श्वासनली के माध्यम से वापस वायुमंडल में धकेलता है।
उच्च ऑक्सीजन मांग
उड़ान के लिए आवश्यक उच्च चयापचय दर के कारण, ऑक्सीजन की हमेशा उच्च मांग रहती है। पक्षियों की श्वसन प्रणाली किस प्रकार की होती है, इस पर विस्तार से विचार करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं: इसके उपकरण की विशेषताएं इस आवश्यकता को पूरा करने में काफी मदद करती हैं। हालांकि पक्षियों के फेफड़े होते हैं, वे ज्यादातर वेंटिलेशन के लिए हवा के थैलों पर निर्भर होते हैं, जो उनके शरीर की कुल मात्रा का 15% बनाते हैं। इसी समय, उनकी दीवारों में रक्त की आपूर्ति अच्छी नहीं होती है, इसलिए वे गैस विनिमय में प्रत्यक्ष भूमिका नहीं निभाते हैं। वे श्वसन प्रणाली के माध्यम से हवा को स्थानांतरित करने के लिए मध्यस्थ के रूप में कार्य करते हैं।
पंखों वाले में डायाफ्राम नहीं होता है। इसलिए, श्वसन अंगों के नियमित विस्तार और संकुचन के बजाय, जैसा कि स्तनधारियों में देखा जाता है, पक्षियों में सक्रिय चरण समाप्ति है, जिसके लिए मांसपेशियों के संकुचन की आवश्यकता होती है। पक्षी कैसे सांस लेते हैं, इसके बारे में विभिन्न सिद्धांत हैं। कई वैज्ञानिक अभी भी इस प्रक्रिया का अध्ययन कर रहे हैं। पक्षियों और स्तनधारियों की श्वसन प्रणाली की संरचनात्मक विशेषताएं हमेशा मेल नहीं खाती हैं। ये अंतर हमारे पंखों वाले भाइयों को उड़ने और गाने के लिए आवश्यक अनुकूलन करने की अनुमति देते हैं। यह सभी उड़ने वाले प्राणियों के लिए उच्च चयापचय दर बनाए रखने के लिए एक आवश्यक अनुकूलन भी है।
