Các hệ thống tuần hoàn của các loài chim được tạo thành từ trái tim (với bốn khoang, tương tự như của động vật có vú), động mạch và tĩnh mạch mang chất dinh dưỡng, oxy, carbon dioxide, chất thải trao đổi chất, kích thích tố và nhiệt độ.
Mô hình hệ thống tuần hoàn này khá hiệu quả, vì nó cho phép chim thỏa mãn nhu cầu trao đổi chất để có thể bay, chạy, bơi hoặc lặn. Hệ thống này không chỉ phân phối oxy có trong máu đến các tế bào của cơ thể, nó còn loại bỏ các chất cặn bã của quá trình trao đổi chất và duy trì nhiệt độ cơ thể của chim (Lovette & Fitzpatrick, 2016).
Các loài chim, giống như động vật có vú, có trái tim bốn ngăn (hai tâm thất và hai tâm nhĩ), nơi diễn ra quá trình hoàn toàn tách máu có oxy khỏi máu không chứa oxy. Tâm thất phải bơm máu đến phổi, trong khi tâm thất trái phải tạo ra áp suất để bơm máu đi khắp cơ thể (D'Elgin, 1998).
Các loài chim có xu hướng có trái tim lớn hơn động vật có vú tương ứng với kích thước cơ thể của chúng. Tim của chim tương đối lớn, vì nó phải đáp ứng nhu cầu trao đổi chất cần thiết để bay.
Chim ruồi, mặc dù có kích thước nhỏ, nhưng là loài chim có trái tim lớn hơn so với tỷ lệ của các phần còn lại của cơ thể. Điều này là do việc vỗ cánh liên tục của chúng đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng cao.
Cấu trúc của hệ tuần hoàn ở chim
Tim
Tim là cơ quan quan trọng nhất trong hệ tuần hoàn của bất kỳ động vật có xương sống nào. Trong trường hợp của loài chim, nó được chia thành bốn khoang chịu trách nhiệm phân tách máu được cung cấp oxy và không chứa máu. Tim có nhiệm vụ quan trọng là phân phối oxy và chất dinh dưỡng đến cơ thể qua máu (Reilly & Carruth, 1987).
Tim của chim tương tự như tim của động vật có vú, tuy nhiên cấu trúc của chúng hơi khác một chút do lối sống và nhu cầu của chúng. Các loài chim có trái tim lớn hơn tương ứng so với trái tim của động vật có vú, điều này có nghĩa là thể tích trung bình mà trái tim của động vật có vú chiếm 0,4% khối lượng cơ thể của nó, trong khi ở chim là 4%.
Những con chim nhỏ hơn có trái tim đặc biệt lớn so với kích thước của chúng, vì chúng cần nhiều năng lượng hơn để bay. Mặt khác, tim của chim bơm máu nhiều hơn mỗi phút so với tim của động vật có vú.
Tốc độ của nhịp tim chậm hơn, nhưng lượng máu bơm ở chim lớn hơn ở động vật có vú. Tuy nhiên, tim của các loài chim có một vòm động mạch chủ duy nhất nằm ở phía bên phải của cơ thể, trong khi tim của động vật có vú có cùng một vòm ở phía bên trái.
Tĩnh mạch và động mạch
Máu nằm bên trong cơ thể chim chảy qua các loại mạch máu khác nhau được gọi là động mạch, tiểu động mạch, mao mạch và tĩnh mạch. Mỗi kênh này đáp ứng các chức năng khác nhau, như có thể thấy bên dưới.
- Động mạch: mang máu có oxy từ tim đến các tế bào của cơ thể.
- Tiểu động mạch: chúng phân phối máu trực tiếp đến các mô và cơ quan cần máu nhất, thông qua các quá trình co mạch và giãn mạch.
- Mao mạch: chúng thực hiện trao đổi chất dinh dưỡng, khí và các chất cặn bã giữa máu và tế bào của cơ thể.
- Tĩnh mạch: chúng có thể lớn hoặc nhỏ hơn (tiểu tĩnh mạch) và có nhiệm vụ dẫn máu trở về tim để được cung cấp oxy trở lại và bơm trở lại phần còn lại của cơ thể.
Một số động mạch quan trọng nhất trong hệ tuần hoàn của chim là:
- Động mạch cảnh: đưa máu lên đầu và não.
- Brachialis: mang máu nuôi cánh.
- Cơ ngực: mang máu đi trực tiếp đến cơ ngực, cần thiết cho quá trình bay.
- Vòm toàn thân: còn gọi là động mạch chủ, nó có nhiệm vụ đưa máu đến tất cả các bộ phận của cơ thể, ngoại trừ phổi.
- Động mạch phổi: mang máu đi đến phổi.
- Celiac: chúng là nhánh quan trọng nhất xuất hiện từ động mạch chủ đi xuống. Chúng có nhiệm vụ đưa máu đến các cơ quan và mô ở vùng bụng trên.
- Động mạch thận: mang máu đến thận.
- Xương đùi: mang máu đi đến chân và động mạch đuôi có nhiệm vụ tưới cho đuôi.
- Màng treo ruột sau: chúng có nhiệm vụ đưa máu đến các cơ quan và mô ở vùng bụng dưới.
Máu được phân phối bởi các động mạch xung quanh cơ thể, chảy trở lại tim, trực tiếp vào buồng thứ nhất hoặc tâm nhĩ phải qua các tĩnh mạch.
Từ tâm nhĩ phải, máu không có oxy sẽ được chuyển đến tâm thất phải, bơm máu trực tiếp đến phổi để được cung cấp oxy trở lại (Pou BirdHub, 2017).
Oxy hóa máu
Ở phổi, máu lại được cung cấp oxy và đi đến tâm nhĩ trái của tim, từ đó nó được bơm đến tâm thất trái.
Khoang cuối cùng mà máu đi qua, là khoang mạnh nhất và cơ bắp nhất, vì nó có nhiệm vụ bơm máu qua các động mạch cung cấp cho toàn bộ cơ thể. Do đó, tâm thất trái có một thành cơ dày cho phép nó hoàn thành nhiệm vụ quan trọng này (Farner & King, 1972).
Với mỗi nhịp đập của tim, quá trình oxy hóa của máu được lặp lại. Chỉ có các loài động vật có vú và chim mới có 4 khoang trong tim cho phép chúng tách máu oxy mà không còn như vậy nữa. Ở các loài động vật khác, tim có tối đa hai ngăn và máu được trộn lẫn.
Để quá trình phân phối máu có oxy hiệu quả hơn, điều quan trọng là máu được cung cấp oxy phải lưu thông liên tục trong cơ thể chim, và máu thiếu oxy sẽ nhanh chóng trở về tim để được cung cấp oxy trở lại.
Quá trình phân phối máu hiệu quả có nghĩa là quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh hơn và cung cấp nhiều năng lượng hơn cho chim (Scanes, 2015).
Người giới thiệu
- D'Elgin, T. (1998). Hệ thống tuần hoàn. Trong T. D'Elgin, The Everything Bird Book: From Identification to Bird Care, (p. 18). Holbrook: Adams Media Corporatio.
- Farner, DS & King, JR (1972). Sinh học gia cầm, Tập 2. New York-London: Academic Press.
- Lovette, IJ và Fitzpatrick, JW (2016). Hệ thống tuần hoàn. Trong IJ Lovette, & JW Fitzpatrick, Handbook of Bird Biology (trang 199-200). Oxford: Wiley.
- (2017, ngày 1 tháng 2). Trung tâm Gia cầm. Lấy từ Hệ thống tuần hoàn: birdhub.org
- Reilly, EM, & Carruth, G. (1987). Hệ thống tuần hoàn. Trong EM Reilly, & G. Carruth, Nhật ký của người quan sát chim (trang 30). Harper & Row.
- Scanes, CG (2015). Hệ thống tim mạch. Trong CG Scanes, Sturkie's Avian Physiology (trang 193-198). Luân Đôn: Elsevier.