المحاضرة تكملة محاضرة 6 – التهوية في الطيور

الطيور تنتمي إلى الفقاريات وتتميز بقدرتها العالية على الطيران، وهي تحتاج إلى نظام تنفسي فعال يزوّدها بكميات كافية من الأوكسجين أثناء الراحة والطيران. يختلف هذا النظام عن باقي الفقاريات بوجود أكياس هوائية تميزها عن غيرها. في هذا الدرس سنتناول تركيب الجهاز التنفسي في الطيور، وآلية عملية التنفس أثناء الراحة والطيران.

أولاً: تركيب الجهاز التنفسي في الطيور

يتكون الجهاز التنفسي في الطيور من:

1. رئات صغيرة الحجم: رئات الطيور صغيرة وغير قابلة للتمدد، وذلك لأن سطحها الظهري ملتصق بالضلوع والفقرات الصدرية، مما يمنع تمددها كما في الإنسان.
2. أكياس هوائية: تفتقر رئات الطيور إلى المرونة، لذا تعوض ذلك بوجود عدد من الأكياس الهوائية التي تحيط بها من الأمام والخلف. هذه الأكياس:
   • تعمل كمخازن للهواء.
   • لا يحدث فيها تبادل غازي.
   • تسهم في توفير تيار هوائي مستمر يمر خلال الرئة في اتجاه واحد.
3. مجارٍ تنفسية تشمل:
   • المناخر الموجودة في المنقار.
   • الرغامى التي تتفرع إلى قصبات هوائية، ثم إلى قصيبات، وأخيراً إلى الحويصلات الهوائية داخل الرئتين.

ثانيًا: آلية التنفس في الطيور أثناء الراحة

1. عملية الشهيق:

• عند الراحة، ترتفع الضلوع ويزداد حجم التجويف الصدري.
• يؤدي ذلك إلى انخفاض الضغط داخل الجسم.
• يدخل الهواء من الخارج عبر:
  • المناخر → الرغامى → القصبات → القصيبات → الأكياس الهوائية الخلفية والرئتين.
• يمر الهواء خلال الرئة ويلامس السطح الداخلي للحويصلات الهوائية، حيث يتم التبادل الغازي (دخول الأوكسجين وخروج ثاني أوكسيد الكربون).

2. عملية الزفير:

• عند الزفير، تتقلص العضلات الصدرية والبطنية.
• يقل حجم التجويف الصدري والبطني.
• هذا يؤدي إلى ضغط الأكياس الهوائية.
• نتيجة ذلك، يتحرك الهواء:
  • من الرئة إلى الأكياس الهوائية الأمامية.
  • ثم يُطرد الهواء من الأكياس الأمامية إلى الخارج عبر الرغامى.
• يُستكمل بذلك مرور الهواء في اتجاه واحد داخل الرئة، مما يجعل التهوية أكثر كفاءة.

مقارنة بين الشهيق والزفير في الطيور

ثالثًا: التنفس في الطيور أثناء الطيران

أثناء الطيران، تزداد الحاجة للأوكسجين بسبب الجهد الكبير المبذول، لذا يكون هناك تكيّف خاص في آلية التنفس:

1. حركة الجناحين:

• عندما يرتفع الجناح، يتسع التجويف الصدري والبطن، مما يؤدي إلى:
  • دخول الهواء إلى الأكياس الهوائية الخلفية.
• عندما ينخفض الجناح، يقل التجويف الصدري، مما يؤدي إلى:
  • خروج الهواء من الأكياس الأمامية إلى الخارج.
• وبالتالي، تؤمن حركة الجناحين عملية تهوية مستمرة للرئتين.

2. دور عظم القص (الجؤجؤ):

• يحتوي الطير على عظم قصي كبير (الجؤجؤ) متصل بعضلات الطيران.
• يتحرك هذا العظم نحو العمود الفقري أو بعيدًا عنه أثناء الطيران.
• هذا التبدل في وضعية الجؤجؤ يساعد على سحب الهواء ودفعه داخل وخارج الجهاز التنفسي.

رابعًا: أهمية الأكياس الهوائية في الطيور

1. توفير تيار هوائي مستمر في الرئة حتى أثناء الزفير، مما يضمن تزويد دائم بالأوكسجين.
2. تبريد الجسم أثناء الطيران بفعل مرور الهواء المستمر.
3. تخفيف وزن الطائر مما يساعد على الطيران بسهولة.
4. تقليل الفجوة الزمنية بين عمليتي الشهيق والزفير من خلال توفير تدفق هوائي باتجاه واحد.

تعريفات مهمة

• الرئة: عضو تنفسي مسؤول عن التبادل الغازي بين الأوكسجين وثاني أوكسيد الكربون.
• الأكياس الهوائية: تجاويف مملوءة بالهواء، لا يحدث فيها تبادل غازي، لكنها تسهم في التهوية.
• الرغامى: أنبوب هوائي ينقل الهواء من الفم إلى القصبات الهوائية.
• الشهيق: دخول الهواء إلى الجسم.
• الزفير: خروج الهواء من الجسم.

أسئلة وأجوبتها

❓ س: لماذا لا تتمدد رئات الطيور؟
✅ ج: لأن سطحها الظهري ملتصق بالضلوع والفقرات الصدرية، مما يمنع تمددها.

❓ س: ما الفرق بين الأكياس الهوائية والحويصلات الهوائية؟
✅ ج: الحويصلات الهوائية توجد في الرئة ويحدث فيها التبادل الغازي، أما الأكياس الهوائية فهي تجاويف لا يتم فيها التبادل الغازي لكنها تساعد في التهوية.

❓ س: ما وظيفة عظم القص (الجؤجؤ) في الطيور؟
✅ ج: يساعد على تهوية الجهاز التنفسي أثناء الطيران من خلال حركته باتجاه العمود الفقري أو بعيدًا عنه.

❓ س: كيف يتم التنفس في الطيور أثناء الراحة؟
✅ ج: يرتفع القفص الصدري مما يقلل الضغط ويدخل الهواء إلى الأكياس الهوائية الخلفية والرئة، ثم يُطرد إلى الأكياس الأمامية ومنها إلى الخارج أثناء الزفير.

خاتمة

يمتاز التنفس في الطيور بكفاءة عالية بفضل وجود الأكياس الهوائية، حيث يمر الهواء في اتجاه واحد خلال الرئة مما يسمح باستمرار التبادل الغازي حتى أثناء الزفير. وتُعد هذه الآلية من التكيفات الحيوية المهمة التي تُمكّن الطيور من الطيران لمسافات طويلة دون نقص في الأوكسجين.