E’ sempre importante conoscere la fisiologia e le diversità dei propri animali in modo da capire perché succedono determinate cose e perché certe patologie possono causare determinati sintomi. Questo è tanto più importante quanto più il nostro pet è diverso da noi come nel caso di uccelli e rettili che hanno un metabolismo molto lontano dal nostro.
Le caratteristiche respiratorie dei nostri compagni volatili ne sono un esempio. Negli uccelli, date le esigenze fisiologiche singolari legate al volo, struttura e funzione del sistema respiratorio presentano differenze significative rispetto ai mammiferi.
Cercheremo di capire come funziona
Funzioni
- Approvvigionamento ossigeno
- Rimozione CO2
- Termoregolazione
- Pneumatizzazione ossa
- Sostegno al volo su lunghe distanze, ad altitudini in cui l’aria è rarefatta: sono dotati di un meccanismo di estrazione dell’ossigeno molto efficiente, che consente loro di mantenere gli elevati livelli di metabolismo basale (necessari a contrastare lo stress fisico associato al volo) e di volare ad altitudini elevate (dove l’ossigeno è scarso)
Peculiarità
- Gabbia toracica poco flessibile: durante la respirazione ha scarsa possibilità di spostamento.
- Ancoraggio muscolare prossimale (sternale) molto rigido
- Rigidità – diminuzione e fusione di alcune ossa
- Polmoni ridotti e poco dilatabili
- Assenza del diaframma e questo fa sì che tutte le patologie addominali possano avere una ripercussione sulla funzione respiratoria.
Anatomia
COMPONENTI DELL’APPARATO RESPIRATORIO
Vie aeree superiori
Narici
Cavità nasale
Seno infraorbitale
Sacco aereo cervico cefalico
Vie aeree inferiori
Glottide
Trachea
Bronchi principali
Siringe: La trachea, dopo avere superato l’ingresso del torace, si divide in due bronchi principali. La siringe (ovvero la cassa fonica dei volatili) si trova in prossimità della biforcazione, benché la sede esatta vari secondo la specie. La siringe è dotata sia di membrane interne sia esterne e di muscoli siringei associati che sono coinvolti nella produzione del canto.
Bronchi secondari
Parabronchi
I bronchi principali si dividono a livello polmonare in bronchi secondari e parabronchi; questi ultimi sono molto diversi da quelli presenti nei mammiferi poiché si anastomizzano liberamente fra loro, e sono dotati di diverticoli lungo le pareti che consentono gli scambi di aria permettendo loro di mantenere un diametro relativamente costante.
I bronchi secondari originano da quelli primari e sono denominati in base alla regione polmonare, dove confluiscono (dorsobronco, mesobronco, ventrobronco). L’insieme dei bronchi secondari forma un’unità funzionale deputata a mantenere la continuità del flusso diaria.
Quelli mediodorsali e medioventrali sono collegati ai sacchi aerei polmonari craniali, che comprendono i sacchi cervicale, clavicolare e toracico craniale. Questi sacchi aerei e la disposizione dei bronchi secondari e relativi parbronchi in questa porzione di polmone formano il sistema di sacchi aerei paleopolmonari .
Il sistema neopolmonare si trova nella porzione caudale dell’apparato respiratorio e comprende il maggior numero dei bronchi secondari lateroventrali, i sacchi aerei toracici caudali e i sacchi aerei addominali (in cui si estendono e si aprono i bronchi primari.)
Polmoni: I due polmoni sono saldamente adesi alle coste e alla colonna vertebrale, e si estendono in direzione caudale dall’ingresso del torace fino alle surreni e alla porzione craniale dei reni.
I sacchi aerei:
2 sacchi aerei cervicali
1 clavicolare (impari – omero)
2 toracici anteriori
2 toracici posteriori
2 addominali (femore)
- I sacchi aerei non servono per gli scambi gassosi ma fungono da stoccaggio per l’extra aria.
- Permettono un flusso aereo unidirezionale in senso caudo craniale attraverso i polmoni.
- Pneumatizzano parte delle ossa lunghe e parte delle vertebre
- Rimuovono l’eccesso di calore dall’organismo.
- Nei maschi i sacchi addominali vicini ai testicoli li mantengono a una temperatura ottimale per lo sviluppo degli spermatozoi.
CICLO RESPIRATORIO
Nei volatili, la respirazione non dipende dalle variazioni di volume del torace come nei mammiferi. Sono invece le variazioni pressorie nei sacchi aerei che inducono il movimento di aria attraverso il polmone che non si espande. Queste modificazioni pressorie derivano da variazioni di volume nella cavità toracoaddominale e richiedono sforzi muscolari sia incorso d’inspirazione che di espirazione.
Durante l’inspirazione, coste e sterno sono spostati cranialmente e la porzione più caudale della parete toracoaddominale è spinta in direzione ventrale. Quest’azione è assimilabile a quella di un soffietto. Quando lo spazio toracoaddominale è espanso, l’aria si sposta velocemente nei sacchi aerei (in particolare in quelli caudali) per effetto dell’abbassamento pressorio.
Durante l’espirazione, coste e sterno si muovono in direzione caudodorsale, chiudendo i“soffietti” e riducendo lo spazio toracoaddominale. Di conseguenza, la pressione nei sacchi aerei s’innalza, inducendo l’espulsione di aria. Negli uccelli l’aria penetra ed esce dall’apparato respiratorio secondo un ciclo doppio. Un ciclo di questo tipo consente un flusso continuo di aria dai parabronchi alle superfici di scambio dei gas, mentre il ciclo respiratorio meno efficiente dei mammiferi permette lo scambio di gas unicamente al termine dell’inspirazione.
Sono quindi necessari due cicli respiratori completi perché l’aria possa attraversare completamente il tratto respiratorio degli uccelli. Durante il primo ciclo l’inspirazione dovuta all’espansione dei sacchi aerei posteriori aspira l’aria al loro interno attraverso la trachea e il mesobronco.
L’espirazione forza l’aria nei parabronchi polmonari attraverso il dorso bronco. L’uni direzionalità del flusso è assicurata da valvole poste all’uscita del dorso bronco e del ventro bronco che hanno una struttura tale per cui la formazione di vortici e quindi la resistenza al flusso varia con la direzione del flusso.
Durante il secondo ciclo l’inspirazione dovuta all’espansione dei sacchi aerei anteriori aspira l’aria dai parabronchi polmonari attraverso il ventrobronco.
Mentre l’espirazione forza l’aria all’esterno attraverso la trachea.
Nei volatili, i polmoni non vanno incontro a espansioni o contrazioni significative, attività che riguarda unicamente i sacchi aerei. Questo fa si che le superfici di scambio possono essere ridotte e maggiormente compattate rispetto agli alveoli nei mammiferi.