Сердце – важный орган, без которого не сможет обойтись ни одно живое существо на свете. Кровеносная система птиц устроена особым образом, ведь полет требует большого усилия мышц. Как же устроен кровеносный насос пернатых, чтобы бесперебойно снабжать их кровью?
Строение сердца птицы
Этот полый мышечный орган у птиц и млекопитающих имеет сходное строение. Главное его отличие в том, что оно четырехкамерное. По строению сердце у птиц делится на правое и левое предсердие, а также правый и левый желудочек. Разделяют эти отделы специальные клапаны, состоящие из фиброзно-мышечной ткани. Правый клапан называют трикуспидальным, он трехстворчатый. Левый – митральный, его строение двустворчатое.
Обогащение крови кислородом происходит так: по двум передним и одной задней полым венам кровь поднимается к правому предсердию, из него перетекает в правый желудочек, затем малый круг кровообращения прогоняет кровь через легкие. Насыщенная молекулами кислорода кровь поступает затем в левое предсердие, после чего – в левый желудочек, их которого попадает в главную аорту и разносится по всем органам и системам.
Принцип работы кровеносной системы
У птиц оба круга кровообращения (большой и малый) не связаны, и венозная кровь никогда не смешивается с артериальной. Большой круг кровообращения начинается правой дугой аорты.
Выходя из сердца, аорта наполняет кровью левую и правую безымянные артерии, а сама несет кровь дальше, обвивая правый бронх и спускаясь вдоль позвоночного столба. Безымянные артерии переходят в общую сонную и подключичную. От спинной артерии идут вспомогательные артерии, снабжающие кровью органы пищеварения и другие, что находятся в малом тазу. Они же питают нижние конечности крылатых.
Левая дуга аорты собирает венозную кровь из головы, крыла и плечевых мышц в яремную, плечевую и грудную вены. Затем кровь поступает в правую и левую полые вены и поднимается к правому предсердию. Некоторое количество мелких вен собирает венозную кровь из области клоаки, после чего они прогоняют ее по воротным венам печени и почек.
Часть крови в почках двигается по мелким сосудам и капиллярам, другая часть протекает по крупным сосудам. В печени воротная вена раздает кровь по капиллярам, а затем собирает ее в заднюю полую вену.
Особенности сердца птиц
- Главное, чем отличается сердце птиц – его довольно крупные размеры относительно массы тела самих пернатых. В среднем его величина достигает 1% от общего веса птицы. У многих видов этот показатель еще больше, особенно у тех, кому свойственна быстрота полета и умение совершать виражи.
- Частота пульса у крылатых намного выше человеческой, что говорит об интенсивной работе сердца. В покое эта цифра составляет 200–300 ударов в минуту (у птиц среднего размера), во время полета частота сердечных сокращений увеличивается до 400–500.
- Чем мельче птичка, тем чаще бьется ее сердце. На отдыхе пульс у мелких птиц равен 400–600 ударам в минуту, а при нагрузке может доходить до 1000 и больше.
- Давление крови в сосудах сопоставимо со значениями человека с гипертонией. Его максимальные цифры доходят до 200 мм ртутного столба. Если сравнивать общее количество крови у птиц, оно выше, чем у пресмыкающихся и сопоставимо с млекопитающими.
- Содержание красных кровяных телец также довольно высоко. Кровь интенсивно обогащается кислородом, у пресмыкающихся кислородная емкость ниже в 2–4 раза.
Зачем же птицам такая мощная кровеносная система? У них высокий метаболизм, и кровь должна своевременно снабжать все органы питанием, которое поступает в клетки и уносить своевременно продукты распада, образуемые в ходе обмена веществ.
Преимущества четырехкамерного сердца
Рыбы имеют двухкамерное сердце, рептилии – трехкамерное. Только млекопитающие животные и птицы обладают сердцем с четырьмя камерами. Единственное исключение в среде пресмыкающихся представляет крокодил. Его сердце называют условно четырехкамерным, так как его предсердия сообщаются между собой, а венозная и артериальная кровь иногда смешивается. Это необходимо рептилии для активной выработки желудочного сока и переваривания крупной добычи.
Ученые полагают, что первый четырехкамерный орган появился у динозавров и в ходе эволюции сохранился у их потомков.
- Такое строение сердца позволяет организму не зависеть от температуры окружающей среды. Теплокровные существа могут быть активными даже в холодное время года, не впадая в анабиоз, как пресмыкающиеся.
- Эволюционировавшее сердце позволяет эволюционировать и другим органам, создавая для этого благоприятные условия.
Сокращаться мышечная ткань этого органа начинает еще на ранней стадии эмбрионального развития, и происходит это независимо от внешних раздражителей. Такая особенность получила название автоматизма сердца, а обеспечивает ее особая нервно-мышечная структура, создающая электрические импульсы.
Сердечный цикл состоит из трех фаз, характеризующихся попеременным сокращением и расслаблением разных отделов сердца. Общая продолжительность отдыха сердечной мышцы превышает период ее работы, именно поэтому сердце работает бесперебойно и никогда не устает.