Ademhaling bij vogels

Het ademhalingssysteem van vogels is uniek. De longen kunnen niet uitzetten, maar hebben een vast volume. In plaats daarvan hebben vogels  verschillende luchtzakjes die zuurstofrijke lucht door het lichaam transporteren.

Doordat de longen niet kunnen uitzetten en aan het borstbeen vastzitten, is het dus altijd zaak om een vogel niet al te stevig vast te houden, al dan niet in een handdoek. Door teveel druk op het borstbeen kunnen de longen geheel of gedeeltelijk worden geblokkeerd.

Het ademhalingssysteem is opgebouwd uit de luchtpijp, achterste luchtzakken, de longen zelf en de voorste luchtzakken. Tijdens een inademing stroomt lucht vanuit de luchtpijp naar de achterste luchtzakken en vanaf de longen naar de voorste luchtzakken. Bij uitademen stroomt de lucht van achterste luchtzakken naar de longen en vanuit de voorste luchtzakken naar buiten. Er zijn sterke aanwijzingen dat deze eigenschap zich al bij de dinosaurus (in het bijzonder de Avetheropoda) ontwikkeld heeft. Dit ademhalingssysteem maakt het mogelijk om op grote hoogte te vliegen zonder last te hebben van zuurstofgebrek (mensen hebben daar wel last van als ze zich op grote hoogte bevinden).

De ademhaling bij vogels

Vliegen is een zeer arbeidsintensieve bezigheid die een goed hart- en longensysteem vereist om de vliegspieren van brandstof en zuurstof te voorzien en om geen zuurstofgebrek te hebben op grote hoogte (mensen hebben bijvoorbeeld wel last van een zuurstofgebrek als zij hoog klimmen). De stijve vogellongen werken beduidend efficiënter dan zoogdierlongen omdat de lucht er, door gebruik van flexibele buffers in de vorm van luchtzakken, en een aparte van kleppen voorziene in- en uitgang, altijd in één richting door stroomt, en er niet in- en weer uitgepompt wordt. Er is geen vermenging van zuurstofarme (oud) en (nieuwe) zuurstofrijke lucht. De relatief kleine longen van vogels zetten niet uit maar hebben een vaste omvang. Dit wordt gecompenseerd door die bekende luchtzakken die in het lichaam verspreid voorkomen en die wel kunnen uitzetten (sommige) en waarvan de meeste vogels er negen hebben. Die luchtzakken lopen vaak zelfs door tot in de beenderen en wervels. Ook hebben vogels een eenzijdige doorstroming van de longen. Dit betekent dat er vrijwel een constante doorstroming is van de longen met zuurstofrijke lucht. De luchtzakken slaan alleen lucht tijdelijk op en helpen niet mee met de gasuitwisseling.

De negen luchtzakken kunnen eigenlijk worden vereenvoudigd tot twee types, de voorste (5 stuks) en de achterste (4) luchtzakken. Schematisch is dit het ademhalingssysteem van vogels en dus ook papegaaien (bron van het schema: http://www.dinosaurus.net” dank!). We kunnen de ademhaling van vogels in 4 fases verdelen:

Ademhalingsfase 1, de eerste keer inademen
De lucht stroomt door de luchtpijp en bronchiën hoofdzakelijk naar de achterste luchtzakken en een deel naar de longen.

Afbeelding

Ademhalingsfase 2, de eerste keer uitademen
De lucht stoomt uit de achterste luchtzakken naar de longen. Dit is nog steeds zuurstofrijke lucht en verdrijft de al aanwezige lucht.

Afbeelding

Ademhalingsfase 3, de tweede keer inademen
De oude lucht stroomt uit de longen naar de voorste luchtzakken. Dit is zuurstofarme lucht.

Afbeelding

Ademhalingsfase 4, de tweede keer uitademen
De zuurstofarme lucht wordt uit de voorste luchtzakken naar buiten getransporteerd.

Afbeelding

Als je ziet hoe ver de ingeademde lucht het papegaaienlijfje inkomt en hoe delicaat dit allemaal functioneert, is het wel heel logisch dat dit “systeem” vatbaar is voor schadelijke invloeden en dampen, zoals sigarettenrook (!), geurkaarsen, luchtverfrissers, wierook, tevlon, barbecue, gourmetten, spuitbussen, verflucht, chemische stoffen, enz.enz.. Die dampen komen niet alleen in de longen terecht, maar via de 9 luchtzakken en het circulatiesysteem door het hele toch al zo kleine en kwetsbare lichaampje. Oppassen geblazen dus!