理论教育 家禽呼吸:结构、机理和体液调节

家禽呼吸:结构、机理和体液调节

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:家禽呼吸系统由呼吸道和肺两部分构成。图12.1家禽肺和气囊结构呼吸机理家禽肺弹性较差,也没有膈肌,胸腔内没有经常性负压存在。由于禽类气囊的存在,呼吸器官的容积明显增加。常温条件下,家禽每分钟的呼吸次数,雄性一般低于雌性。体液调节血液中CO2、O2和pH值是呼吸体液调节的重要调节因子。此外,环境温度等也影响呼吸,禽类体温升高能引起热性喘息。

家禽呼吸:结构、机理和体液调节

家禽呼吸系统由呼吸道和肺两部分构成。呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、鸣管、支气管及其分支、气囊及某些骨骼中的气腔。

1)呼吸运动

(1)呼吸系统结构与功能

①鼻腔:禽类鼻腔较狭窄,鼻腔黏膜有黏液腺和丰富的血管,对吸入的气体有加温和湿润作用。黏膜上有嗅神经分布,但禽类嗅觉不发达。

②喉:禽类喉部没有会厌软骨和甲状软骨,也没有发声装置。禽类的发生装置是鸣管。

③气管:禽类气管在肺内不分支成气管树,而是分支成1~4级支气管。每侧支气管入肺前,为肺外一级支气管;进肺后的支气管,为肺内一级支气管。

④肺:肺内一级支气管发出背内侧和腹内侧二级支气管,向肋面分布,并分出副支气管互相连接,形成原肺;背外侧附加的副支气管网形成新肺。鸡的新肺较发达,通过其表面的小孔与各气囊(颈气囊除外)相通。而颈气囊、锁骨气囊(不成对)和前胸气囊又与腹内侧二级支气管相通;后胸气囊则又与腹外侧二级支气管相通;腹气囊则直接与肺内一级支气管末端相通(图12.1)。总之,它们形成特殊的气体循环通道,使气囊内的气体在呼气时,可再次回肺,进行二次气体交换。家禽的肺无肺泡,只有发自副支气管的毛细气管。每一副支气管可发出多条盲端毛细气管,与肺内毛细血管相贴而行,形成气体交换的有效区。禽类肺部约1/3嵌于肋间间隙,扩张性不大,各部均与易于扩张的气囊直接连通。因此,禽类肺部一旦发生炎症,易于蔓延,症状比哺乳动物严重。

图12.1 家禽肺和气囊结构

(2)呼吸机理

家禽肺弹性较差,也没有膈肌,胸腔内没有经常性负压存在。因此,家禽主要通过强大的呼气肌和吸气肌的收缩来完成呼吸运动。吸气肌(主要为肋间外肌)收缩时,使椎肋前移,增大了椎肋与胸肋间的角度,胸骨移向前下方,胸廓扩大,体腔内压降低,于是外界气体随之进入肺和气囊,产生吸气。呼气肌(主要为肋间内肌)收缩时,使椎肋后移,减小了胸肋与椎肋间的角度,胸骨上移,胸廓缩小,体腔内压升高,气体由气囊经肺排出,产生呼气。

鸡潮气量为15~30 mL,鸭约为38 mL。每分通气量来航鸡为550~650 mL,芦花鸡约330 mL。由于禽类气囊的存在,呼吸器官的容积明显增加。因此,每次呼吸的潮气量仅占全部呼吸器官总容气量的8%~15%。

常温条件下,家禽每分钟的呼吸次数,雄性一般低于雌性。公鸡为12~20次,母鸡为20~36次;公鸭为42次,母鸭为110次;公鹅为20次,母鹅为40次;公火鸡为28次,母火鸡为49次。

禽类的气囊除了作为空气储存库外,还有以下重要功能特点:(www.daowen.com)

①气囊内空气在吸气和呼气时均通过肺,从而增加了肺通气量,适应于禽类机体旺盛的代谢需要。

②储存空气,便于潜水时在不呼吸的情况下,仍能够利用气囊内的气体在肺内进行气体交换。

③气囊的位置都偏向身体背侧,飞行时有利于调节身体重心,对水禽来说,有利于在水上漂浮。

④依靠气囊的强烈通气作用和广大的蒸发表面,能有效地发散体热,协调体温调节。但是,由于气囊的血管分布较少,因此本身不进行气体交换。

2)气体交换与运输

禽类肺内的支气管形成互相贯通的管道系统。其中,副支气管以前的呼吸通道不能进行气体交换,为气体交换的无效区。只有副支气管分出的毛细支气管才有气体交换作用。气囊可以容气,但血管分布少,没有气体交换功能。家禽毛细支气管和毛细血管构成很薄的交换膜。交换膜面积很大,为人肺的10倍。由副支气管进入毛细支气管气体中的氧分压高于血液,而二氧化碳分压低于血液,于是氧气向血液弥散,血液中的二氧化碳则向毛细支气管弥散。

家禽气体运输方式同哺乳动物大体相同。氧在血液中主要同血红蛋白结合,以氧合血红蛋白的形式运输。家禽的血红蛋白与氧气结合的饱和度高,可达96%~97%,但鸡相对较低,为88%~90%。由于组织中氧分压较低,到达组织的氧合血红蛋白迅速解离释放。

3)呼吸运动的调节

(1)神经调节

禽类呼吸中枢位于脑桥和延髓的前部。前脑的视前区有促进呼吸的作用,两侧丘脑区有抑制呼吸的作用。肺和气囊壁上存在牵张感受器,能引起类似哺乳动物那样的牵张反射。吸气后期,由肺部传出的抑制性信号,可引起呼气中枢兴奋,于是使吸气停止并转入呼气。在呼吸运动的神经调节过程中起作用的是肺内的CO2感受系统和颈动脉体化学感受器。

(2)体液调节

血液中CO2、O2和pH值是呼吸体液调节的重要调节因子。在动脉血内氧分压降到8 kPa以下,或二氧化碳分压上升均能增加潮气量及肺和气囊通气量。此外,环境温度等也影响呼吸,禽类体温升高能引起热性喘息。

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