El proceso de Respiración de las Aves suele ser muy complejo, este cuenta con una serie de órganos que trabajan en función de establecer un buen desarrollo en todo referente a su respiración, y el cual le proporciona un mayor porcentaje de aire, en el siguiente artículo conoceremos mas detalles de este proceso natural.
La Respiración de las Aves
La respiración de las aves suele ser distinta al resto de los resto de los vertebrados solo existen algunas excepciones como es el caso de los murciélagos, que cuentan con un sistema algo similar, esto debido a que pueden volar.
La condición de poder volar le exige al animal una capacidad mayor de oxígeno respirado, debido a esto el ave realiza un esfuerzo superior a los demás animales que no vuelan. (ver artículo: Gaviota Patiamarilla).
Según ciertos estudios las aves que vuelan requieren entre un 60 o 65% de esfuerzo al respirar superior a los vertebrados, en el caso de las personas suelen depender de un 20 o 25 % de oxígeno.
Los principales órganos que intervienen en el proceso de respiración de las Aves, son los siguientes:
- Bronquio
- Pulmones
- Sacos aéreos
Bronquio
Las aves cuentan con una serie de órganos que se comunican entre si para garantizar el buen funcionamiento del mismo, por tal motivo cada uno de los dos conductos fibro-cartilaginosos en que se bifurca la tráquea y que entran en los pulmones, a fin de generar su buen desarrollo.
Pulmones
En muchos casos los órganos de los animales que se caracterizan por habitar fuera del agua, gracias a la capacidad natural que ellos poseen tienen una estructura que se clasifica en:
- Esponjosa
- Blanda
- Flexible
La cual se comprime y por lo general dilata y posee una parte de la cavidad torácica, cada uno de estos procesos le permiten al ave la realización de su función adecuada.
Sacos aéreos
La respiración de las aves cumple con ciertos procesos entre ellos se encuentra la función de los llamados sacos aéreos, los cuales sirven como una especie de cámaras que se conectan con los pulmones, y se encargan de actuar como una prolongación de estos, ellos cumplen con introducirse en los huesos aligerando el peso del ave, este proceso les permite desplazarse de una forma correcta.
Por tal motivo especie de «bolsas» les proporcionan de manera natural el almacenamiento del aire, que las aves necesitan para realizar su buen desarrollo, pero no extraen el oxígeno, esta es una función de la que se encargan los pulmones.
Los sacos aéreos que se encuentran en la cavidad torácica y los sacos aéreos posteriores o también conocidos como las ventrales por situarse en el abdomen, pueden distinguirse entre si, debido a su localización en el organismo.
Desarrollo del proceso
El desarrollo del proceso de respiración de las aves, se encarga de que puedan alcanzar grandes distancias de vuelo, cuando el ave inspira, el aire es atraído de manera directa desde los bronquios hasta los sacos aéreos posteriores, es allí donde se almacena el aire. Al realizar el proceso de expirar, los sacos aéreos suelen tomar el aire, y luego hacen que el aire pase a los pulmones, donde se absorbe el oxígeno.
En muchos casos el aire consumido cuenta con una cierta cantidad de dióxido de carbono la cual es perjudicial para el organismo se aloja de manera especifica en los sacos aéreos anteriores, por tal motivo el animal inhala de nuevo aire fresco para enviar a los sacos aéreos posteriores, esto es casi una respuesta inmediata.
Teorías
Existen distintas teorías relacionadas con el funcionamiento de la respiración de las aves, cada una de estas teorías se basan en la opinión de muchos científicos que todavía están estudiando el proceso.
La respiración de las aves es muy diferente a la de otros mamíferos y a la de las personas ya que cuenta con cierta adaptaciones para volar y cantar, debido a que sus funciones le exigen una mayor cantidad de esfuerzo.
El pulmón del ave es de un tamaño pequeño en proporción a su tamaño corporal y en comparación a la medida de un mamífero; este es solo la mitad del tamaño del pulmón de los mamíferos, es decir que su funcionamiento resulta muy distinto.
Los pulmones de las aves están formados por unas cámaras de aire cuyas paredes poseen una capa delgada de epitelio escamoso rodeado de capilares. Las estructuras elásticas son conocidas como sacos de aire y cumple la función de conectar a los pulmones y ayudar a aspirar aire a través de los pulmones.
Por lo general cada vez que el aire llega a la red de conductos de los pulmones, el oxígeno en el aire se intercambia por dióxido de carbono en la sangre de los capilares que caen en las paredes de la cámara, y se en cargan de realizar todo el proceso de forma adecuada.
Anatomía de los sacos de aire
Las aves en general cuentan con dos juegos de bolsas de aire. Los sacos aéreos están clasificados de la siguiente manera:
- El saco aéreo abdominal
- Los sacos aéreos torácicos caudales
- Los sacos aéreos craneales (incluyen el saco aéreo cervical)
- El saco aéreo clavicular
- Los sacos aéreos torácicos craneales.
Los sacos de aire cumplen una función específica dentro del proceso de la respiración de las aves, en muchos casos se expanden en los huesos. Cuando la cavidad de un hueso está al menos llena con un saco de aire, se dice que el hueso está neumatizado, este es el término que se usa con frecuencia para definir esta condición.
Las aves que generalmente pueden volar poseen un sistema más amplio correspondiente a los sacos de aire, los cuales se caracterizan por incluir la neumatización de sus huesos, en gran medida, todo esto como parte fundamental del buen desarrollo de la especie.
Por lo general la expansión de los sacos de aire se establece de manera directa cuando es modificado a través de ciertos cambios el tamaño de la cavidad del cuerpo en el que se esta alojado. El tamaño de la cavidad está completamente dirigida por el movimiento muscular, el cual se encarga de proporcionar un buen desarrollo.
El proceso de respiración de las aves requiere de un mayor esfuerzo, es por eso que la compresión y expansión de sus cavidades corporales deben estar acordes a su función, estas se encargan de inflar y desinflar los sacos de aire. Debido a esto el peso relativo del ave sea más ligero, y se ve reflejado en el nivel del vuelo.
Cuando las distintas especies de aves realizan el acto de despegar para comenzar, el vuelo el movimiento natural de sus alas genera una especie de corriente de aire que llena sus llamados alvéolos.Por lo general este proceso comprende los que están dentro de sus huesos.
Esto permite que las aves puedan volar correctamente, la corriente de aire que comúnmente se genera es llamada «viento de vuelo». Los músculos abdominales son en gran parte responsables de respirar en reposo.
Este proceso necesario para la buena función de la respiración de las aves, la cual les brinda el nivel apropiado para recorrer grandes distancias a lo largo de sus vidas, sobre todo en los periodos de migración cuando se desplazan a diferentes lugares de manera continua.
Movimiento del aire
Existen muchas teorías acerca de la respiración de las aves, por tal motivo los científicos se basan en conocimientos aprendidos de diferentes estudios realizados a las diferentes especies.
Una de las teorías sugiere que un soplo de aire atraviesa diferentes órganos como lo son la tráquea y el mesobronco, los cuales dirigen hacia los sacos aéreos posteriores (abdominal y caudal del tórax) cuando los músculos del tórax atraen las costillas hacia adelante y bajan el esternón, cada uno de estos bajo su buen desarrollo natural.
Mediante este proceso de la respiración de las aves, en el caso del aire al expirar, el mismo es expulsado de los sacos de aire posteriores a los pulmones donde se realiza de manera oportuna el intercambio de gases.
Cuando el ave suele realizar la respiración por segunda vez, el aire en los pulmones es aspirado y se dirige a los sacos craneanos catalogados como:
- Caudal torácico
- Cervical
- Clavicular
Por lo general los sacos de aire craneales sirven como una cámara que se encarga de retener o suministrar un pequeño flujo de aire hacia los pulmones durante las espiraciones. En el caso de la segunda espiración hace que el aire en los sacos craneales pueda salir a través de la tráquea y cumplir su función.
El flujo de aire que se genera de manera constante suministra a las aves más oxígeno del aire que el poseen los mamíferos, garantizando la correcta respiración de las aves, durante su proceso de vuelo, y en gran parte de su desempeño físico, de esta manera estas especies consiguen mantener su alta tasa metabólica y para volar de forma adecuada.
El sistema respiratorio de cada una de las aves está generado por un camino circular o unidireccional el cual requiere de un proceso específico que cuenta con dos respiraciones para completarse de forma correcta.
La pequeña cantidad de flujo de retorno de los sacos de aire craneales durante la espiración proporciona a los pulmones un flujo constante de aire. El flujo de aire constante suministra a las aves más oxígeno del aire que el que pueden obtener los mamíferos. Esta es una adaptación necesaria en las aves para mantener su alta tasa metabólica y para volar.
El sistema respiratorio es principalmente un camino circular unidireccional que requiere dos respiraciones para completarse. La pequeña cantidad de flujo de retorno de los sacos de aire craneales durante la espiración proporciona a los pulmones un flujo constante de aire.
La anatomía de las aves
La anatomía de las aves en forma general está basada en el funcionamiento de su estructura fisiológica, debido a que muchas de las especies presentan diferentes adaptaciones generalmente únicas.
Las aves tienen características muy particulares, cuentan con una musculatura ligera pero a su vez las hace muy resistentes, este proceso junto con el desarrollo de los demás sistemas le permiten alcanzar un buen desempeño, los sistemas circulatorios y respiratorios son los que ayudan a que tengan el nivel adecuado de oxígeno que les permite volar.
Cada uno de los órganos que intervienen en el desarrollo de la respiración de las aves garantizan el equilibrio y buen funcionamiento del mismo, generando mayores alcances en el momento de realizar el vuelo, y de trasladarse de un lugar a otro.
Sistema respiratorio como funciona
La alta tasa metabólica que por lo general es requerida por el ave para realizar el vuelo, suelen ir combinadas de una gran demanda de oxígeno, el cual es producido mediante el proceso natural. Su sistema respiratorio es considerado altamente efectivo les ayuda en esa función.
En el caso de los pulmones de las aves estos se caracterizan por ser más pequeños que el de otros animales como es el caso de los mamíferos que cuentan con un tamaño considerable, los sacos de aire que ellas poseen contienen el 15% del volumen corporal total, esto en comparación con el 7% dedicado a los alvéolos que actúan como fuelles en relación a muchos de los mamíferos.
Las paredes de estos sacos de aire no tienen un buen suministro de sangre y por lo tanto no juegan un papel directo en el intercambio de gases. Estos actúan en especie de conjunto de fuelles los cuales se encargan de dar movimiento del aire de forma unidireccional a través del parabronchi de los pulmones rígidos.
Las aves son especies que se caracterizan por no tener un diafragma y, por tal motivo, usan sus músculos intercostales y abdominales para expandir y contraer sus cavidades toracoabdominales enteras, cambiando de manera rítmica los volúmenes de todos sus alvéolos al unísono.
La fase activa de la respiración de las aves está definida como la exhalación, realizada por estas la cual se basa en la contracción de los músculos de la respiración. La relajación de estos músculos causa la inhalación, de manera natural como parte del buen desarrollo de cada uno de estos órganos involucrados en esta función, cada una de estas medidas empleadas por las aves les permiten alcanzar niveles de gran recorrido.
Existen 3 grupos diferentes de órganos los cuales se encargan de los procesos necesarios de la respiración de las aves de manera correcta, dichos órganos son los siguientes:
- Los anteriores sacos de aire (interclavicular, cervicales, torácicas y anteriores)
- Los pulmones
- Los posteriores sacos de aire (torácicos y abdominales posteriores)
Por lo general, están presente un número de 9 sacos de aire dentro del sistema; aunque esta cantidad puede variar dependiendo de la especie, este porcentaje puede hallarse a un nivel 7 y 12, dependiendo del ave. Los paseriformes poseen una cantidad de 7 sacos de aire, ya que los sacos de aire claviculares pueden interconectarse o fusionarse con los sacos torácicos anteriores.
En el proceso de la inhalación, realizado por el ave el aire ambiental inicialmente ingresa a esta a través de las fosas nasales, desde donde se calienta, humidifica y filtra en las fosas nasales y partes superiores de la tráquea.
A partir de ahí, el aire entra en la tráquea inferior y continúa justo más allá de la siringe, en cuyo punto la tráquea se ramifica en dos bronquios primarios , dirigiéndose de manera directa a los dos pulmones. (ver artículo: Charrán Ártico).
Los bronquios primarios ingresan a los pulmones para convertirse en los bronquios intrapulmonares, que emiten un conjunto de ramas paralelas llamadas ventrobronchi y, un poco más adelante, un conjunto equivalente de dorsobronchi.
Los extremos de los bronquios intrapulmonares descargan aire en los sacos aéreos posteriores en la parte caudalfin del pájaro Cada par de dorso-ventrobronchi está conectado por un gran número de capilares de aire microscópicos paralelos (o parabronchi) donde se produce el intercambio de gases.
Mientras el ave inhala, el aire traqueal fluye a través de los bronquios intrapulmonares a los sacos aéreos posteriores, así como al dorso bronquios (pero no al ventrobronquio cuyas aberturas en los bronquios intrapulmonares se creían cerradas durante la inhalación).
Estudios más recientes han determinado que la aerodinámica bronquial se encarga de dirigir el aire inhalado lejos de las aberturas del ventrobronchi, en la continuación del bronquio intrapulmonar hacia el dorsobronchi y sacos aéreos posteriores.
De esta manera durante la inhalación, los sacos de aire posterior y anterior cumplen la función de expandirse de manera natural, y de este modo los sacos de aire posteriores se llenan con aire fresco inhalado, mientras que los sacos de aire anteriores se llenan con aire «gastado» (pobre en oxígeno) que acaba de pasar por los pulmones.
En el caso del proceso de la exhalación, existían ciertas teorías que indicaban que los bronquios intrapulmonares estaban estrechamente contraídos entre la región donde se ramifican los ventrobronquis y la región donde se ramifica el dorsobronchi, pero con el paso del tiempo se ha comprobado que no es así.
Debido a que las características aerodinámicas más intrincadas tienen el mismo efecto. Por tal motivo, los sacos aéreos posteriores que se contraen sólo pueden vaciarse en el dorsobronchi, garantizando un buen desarrollo.
Los pulmones de las aves se caracterizan por no tener alvéolos como los de los mamíferos. En cambio, contienen millones de pasajes estrechos conocidos como parabronchi, que conectan el dorsobronchi con el ventrobronchi en cualquiera de los extremos de los pulmones. (ver artículo: Avoceta).
El aire fluye en sentido anterior (caudal a craneal) a través del parabronquio paralelo. Estos parabronchi tienen paredes alveoladas. Las células del panal son vesículas de aire sin salida, llamadas aurículas , que se proyectan radialmente desde el parabronchi.
Las aurículas son el sitio de intercambio de gases por difusión simple. El flujo de sangre alrededor del parabronchi (y sus aurículas) forma un intercambiador de gas a través de la corriente.
Por lo general cada una de las especies de aves, excepto el pingüino, poseen una pequeña región de sus pulmones dedicada al «parabronchi neopulmónico».
Esta red desorganizada de tubos microscópicos se ramifica desde los sacos aéreos posteriores y se abre al azar en el dorso y ventrobronquio, así como directamente en los bronquios intrapulmonares, los cuales son necesarios para el proceso de la respiración.
Adaptaciones del sistema respiratorio de las aves
El sistema respiratorio de las aves también se adapta a las exigencias del vuelo, esto debido a que esta especie requiere de una mayor cantidad de oxigeno que cualquier otro animal.
El sistema respiratorio de un ave es proporcionalmente más grande y en ciertos casos considerado con un nivel más eficiente que el de las personas, como era de esperar, ya que se entiende que el vuelo es una actividad que requiere de un demanda mas compleja y en muchos casos más exigente que realizar la función de caminar o correr.
Según diversos estudios realizados a distintas aves a fin de conocer más detalles sobre el desarrollo en el sistema respiratorio, se calculo el siguiente porcentaje, las aves promedio invierten aproximadamente una quinta parte de su volumen corporal a su sistema respiratorio, a diferencia de un mamífero promedio el cual se caracteriza por solo usar una vigésima parte.
Cada uno de estos procesos necesarios son fundamentales en las características que poseen estas especies. Por tal motivo a lo largo de la historia se han creado diferentes estudios a fin de conocer mucho más de su capacidad y buen desarrollo (ver artículo: características de las aves).
Ocurre la segunda exhalación, el aire de la primera respiración se mueve desde los sacos de aire anteriores y sale del ave, mientras que la segunda respiración se mueve hacia los pulmones.
El aire se mueve en una dirección a través de los pulmones. Todas las aves tienen este sistema de flujo de una sola dirección; la mayoría tiene un segundo sistema de flujo bidireccional que puede representar hasta el 20 por ciento del volumen pulmonar.
En ambos sistemas, el aire se canaliza hacia los túbulos finos que se interdigitan con los capilares que transportan sangre venosa pobre en oxígeno. Al comienzo de los túbulos, el aire rico en oxígeno está en estrecho contacto con esa sangre sedienta de oxígeno; más abajo, en los túbulos, el contenido de oxígeno del aire y la sangre está en equilibrio.
Los pulmones de las aves se caracterizan por ser anatómicamente complejos (su estructura y función suele estar dirigida por una serie de procesos entre los cuales se crea una especie de circulación de aire y sangre a contracorriente.
La cual cumple el proceso de proporciona una mayor capacidad para el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono a través de las membranas delgadas intervinientes se encuentra en los pulmones de mamíferos.
Al contrario de lo que se creía, el ritmo de la bomba respiratoria de dos tiempos de un pájaro no está relacionado con los latidos de sus alas. Los movimientos de vuelo y los movimientos respiratorios son independientes.
El corazón hace el bombeo requerido para llevar sangre oxigenada a los tejidos y para llevar sangre desoxigenada (cargada con dióxido de carbono) lejos de ellos. Debido a la eficiencia del aparato de respiración del ave, la relación de respiraciones a latidos del corazón puede ser bastante baja.
Entre las diferencias que tienen las aves y los mamíferos se destaca de una manera considerable el modo de la respiración, en el caso de los mamíferos generan un ciclo de cuatro latidos y medio sin importar su tamaño, y en cuanto a un pájaro posee de uno a seis a diez latidos del corazón en este caso si importa el tamaño del ave.
El corazón de un ave es de un tamaño grande, y cuenta con un diseño básico igual al que tiene un mamífero. Es una estructura de cuatro cámaras con dos bombas operando una al lado de la otra. Una bomba de dos cámaras recibe sangre rica en oxígeno de los pulmones y la bombea a los tejidos en espera.
La otra bomba recibe sangre pobre en oxígeno de los tejidos y la bombea a los pulmones. Esta segregación de los dos tipos de sangre (que no ocurre completamente en reptiles, anfibios y peces) hace que el sistema circulatorio de un ave, como su sistema respiratorio, esté bien equipado para manejar los rigores del vuelo.
Los músculos de vuelo de la mayoría de las aves son de color rojo, producto a la presencia de muchas fibras que contienen compuestos rojos portadores de oxígeno, mioglobina y citocromo.
En el caso del cerebro de las aves, este cumple una función importante para que se produzcan cada uno de los procesos necesarios para que pueda volar, los nervios de una ave pueden transmitir ciertas órdenes del cerebro a los músculos que operan las alas.
Esta suele ser una combinación de agudeza visual, así como de toma de decisiones de forma rápida, casi por instinto, las cuales les garantiza su buen desarrollo.
Imágenes del proceso de la respiración de las Aves
Existe una amplia variedad de aves en el mundo, cada una de estas especies cumple con un funcionamiento sorprendente al recorrer grandes distancias y mantener su vuelo, esto lo logran gracias al correcto funcionamiento del sistema respiratorio, a continuación algunas imágenes referentes a dicho tema.
Distintas Aves y su respiración
Respiración de las Aves
Respiración de las Aves
Localización de los Sacos Aéreos
Proceso de la Respiración de las Aves
Actualizado el 16 enero, 2020
