胸腔体积(阴压)增加之后,信鸽就开始吸气。即空气经由喉头→气管→干支气管→膜性支气管→后部气囊(腹气囊、后胸气囊亦称为吸气性气囊)。吸入体内的一部分空气经由膜性支气管→背支气管(二次支气管)→旁支气管(三次支气管)→腹支气管(二次支气管)→流入前部气囊。 4.呼气时胸部周围和腹部肌肉自然收缩。乌口骨、胸骨从肋骨向胸椎的方向侧引。气囊受到压迫而使胸腔的体积变小,产生了呼气的动作。 5.前部气囊(呼气性气囊包括颈气囊、锁骨间气囊、前胸气囊)内的空气经由气囊→腹支气管→支气管→气管吐出并排出体外。而后部气囊有一部分空气在吸气时的通路是由背支气管→旁支气管→腹支气管而向前部气囊流动。 6.在旁支气管进行部分的空气交换,不论吸气或呼气,在旁支气管内都有空气在流动。意味着每一次吸气和呼气时都在进行空气交换。
★抑制水分蒸散
鸟类(信鸽)和哺乳类动物不同,鸟类为了永久生存下去,就朝向不同于哺乳类动物那么依赖水才能生存的方向演变进化。因此鸟类(信鸽)在短暂时间内就是没有水也照常可以进行正常生理代谢。就如不用“排汗和排尿”,即是做为调节体温的最好例子。进行呼吸时一样也不会将水分排放出体外,譬如飞越南北长距离的候鸟,以及生活在沙漠区域日夜温度相当大的鸟类,假如在进行呼吸动作时也在浪费体内的水分,肯定会对这些鸟类产生诸多不便而导致生存能力的下降。
从这个事实我们体会出鸟类一定要有独特的呼吸构造和呼吸方法,才能适应在上述环境和条件下生存。我们都明白所有生物进行呼吸时都会将体内水分蒸发掉,是因为温度升高时才会有大量的水蒸气排放出体外,然而鸟类的呼吸器官因进行运动与呼吸作用时,具有把在呼吸器官内流通的空气温度做适当降低以减少水分排放出体外的独特结构。生物学家经过好几次反复试验,都认为在呼吸器官内没有任何独特结构时,如果吸气和呼气温度有差别,将会有多量的水分蒸发并被排出体外。
假定外界气温25℃,信鸽的体温为40℃,外界相对湿度100%(空气湿度不可能超过100%,所以称之为饱和状态)。不论温度如何变化,空气中保有的最大水蒸气量(饱和水蒸气量,单位:毫克/升)的变化报告显示:如外界空气温度25℃,相对湿度100%,饱和水蒸气量23毫克吸入肺部。当空气温度由25℃上升到信鸽体温40℃时,增加15℃,此时候的饱和水蒸气量约为5l毫克,两者相差28毫克(即5l毫克-23毫克),需从肺部和气管中吸走并由呼气时被排出体外,当吸入1升空气,相对要排出28毫克水分。如果吸入1000升空气,就有28克(即28毫升)的水分流出体外。
但是,事实上动物的呼吸器官是由鼻、气管、气囊、肺脏结合成为一防止水分排出体外的整体结构。而信鸽(鸟类)的呼吸器官鼻腔内的毛细血管发达且有湿润的粘膜和涡旋状的鼻介骨,形成了相当长的气管,由此气管和肺脏、气囊结合成为一整体结构,形成了防止水分排出体外的结构。当吸入比体温较低的空气时,鼻腔内粘膜中的水分就被吸走,而鼻腔内的毛细血管则将吸入的冷空气在气管内逐渐提升,使吸入呼吸器官的外界空气呈现饱和状态,不致于在肺脏和气囊内吸收水分。
呼气的作用刚好形成相反的功能,呈饱和状态又温暖的气体从肺脏经由长长的气管又通过鼻腔内的复杂通路,使呼出的气体温度下降,也就是鼻腔内的粘膜把水分再回收的作用。通常水分的再回收率均在70%~80%以上。
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