Hệ tuần hoàn của chim: chức năng và cấu trúc

Hệ thống tuần hoàn của chim được tạo thành từ tim (bốn khoang, tương tự như động vật có vú), động mạch và tĩnh mạch mang chất dinh dưỡng, oxy, carbon dioxide, chất thải trao đổi chất, hormone 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 chất thải của các 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 một trái tim gồm bốn khoang (hai tâm thất và hai tâm nhĩ), trong đó một quá trình tách hoàn toàn máu oxy ra khỏi máu không mang oxy được thực hiện. Tâm thất phải bơm máu đến phổi, trong khi tâm thất trái phải tạo ra áp lực để bơm máu qua cơ thể (D'Elgin, 1998).

Chim có xu hướng có trái tim lớn hơn động vật có vú tỷ lệ với kích thước cơ thể của chúng. Trái tim của những con chim có kích thước 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 phần còn lại của cơ thể. Điều này là do việc vỗ cánh liên tục đòi hỏi một mức tiêu thụ năng lượng cao.

Cấu trúc hệ tuần hoàn ở chim

Trái tim

Trái tim là cơ quan quan trọng nhất của hệ tuần hoàn của bất kỳ động vật có xương sống. Trong trường hợp của các loài chim, nó được chia thành bốn khoang chịu trách nhiệm tách máu oxy ra khỏi cái không có. Trái tim có nhiệm vụ quan trọng là phân phối oxy và chất dinh dưỡng cho cơ thể thông qua máu (Reilly & Carruth, 1987).

Trái tim của các loài chim tương tự như động vật có vú, tuy nhiên, cấu trúc của chúng hơi khác nhau do lối sống và nhu cầu của chúng. Chim có trái tim lớn hơn so với động vật có vú, điều này có nghĩa là khối lượng trung bình chiếm trái tim của động vật có vú là 0, 4% khối lượng cơ thể của chúng, 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 đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để có thể bay. Mặt khác, trái tim của những con chim bơm máu nhiều hơn mỗi phút so với trái tim của động vật có vú.

Tốc độ của nhịp tim thấp hơn, nhưng thể tích máu bơm ở chim cao hơn ở động vật có vú. Tuy nhiên, trái tim của những con chim có một vòm động mạch chủ duy nhất nằm ở bên phải của cơ thể, trong khi trái tim của động vật có vú có cùng một vòm ở bên trái.

Tĩnh mạch và động mạch

Máu nằm bên trong cơ thể của những con 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 được nhìn thấy dưới đây.

Động mạch: chúng mang máu oxy từ tim đến các tế bào của cơ thể.
Arterioles: chúng phân phối máu trực tiếp đến các mô và cơ quan cần nó nhất, thông qua các quá trình co mạch và giãn mạch.
Mao mạch: thực hiện trao đổi giữa các chất dinh dưỡng, khí và chất thải giữa máu và các tế bào của cơ thể.
Tĩnh mạch: có thể lớn hoặc nhỏ hơn (tĩnh mạch) và chịu trách nhiệm đưa máu trở lại tim để được oxy hóa lại và được bơm trở lại phần còn lại của cơ thể.

Một số động mạch quan trọng nhất của hệ tuần hoàn của chim là như sau:

Carotid: mang máu đến đầu và não.
Brachials: chúng mang máu đến cánh.
Âm hộ: chúng vận chuyển máu đi trực tiếp đến cơ ngực, cần thiết để bay.
Vòm hệ thống: còn được gọi là động mạch chủ, chịu trách nhiệm mang máu đến tất cả các bộ phận của cơ thể, ngoại trừ phổi.
Động mạch phổi: chúng vận chuyển máu đi đến phổi.
Celiacs: là nhánh quan trọng nhất xuất hiện từ động mạch chủ giảm dần. Họ chịu trách nhiệm đưa máu đến các cơ quan và mô ở vùng bụng trên.
Động mạch thận: chúng vận chuyển máu đi đến thận.
Femoral: mang máu đi đến chân và động mạch đuôi có nhiệm vụ tưới cho đuôi.
Viêm màng treo sau: chịu trách nhiệm về máu đến các cơ quan và mô ở bụng dưới.

Máu được phân phối bởi các động mạch xung quanh cơ thể, chảy ngược về tim, trực tiếp vào khoang đầu tiên hoặc tâm nhĩ phải qua các tĩnh mạch.

Từ tâm nhĩ phải, máu không có oxy được chuyển đến tâm thất phải, bơm máu trực tiếp đến phổi để được oxy lại (P Gia cầm, 2017).

Oxy máu

Trong phổi, máu lại được oxy hóa và di chuyển đến tâm nhĩ trái của tim, từ đó nó được bơm vào tâm thất trái.

Khoang cuối cùng này qua đó máu đi qua, là cơ mạnh nhất và cơ bắp nhất, bởi vì nó có nhiệm vụ bơm máu qua các động mạch tưới cho toàn bộ cơ thể. Do đó, tâm thất trái có một bức tường 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 máu được lặp lại. Chỉ có động vật có vú và chim có bốn khoang trong tim cho phép chúng tách máu oxy ra khỏi đó không còn. Ở những động vật khác, trái tim có tối đa hai khoang và máu lẫn lộn.

Để quá trình chia sẻ máu được oxy hóa hiệu quả hơn, điều quan trọng là máu được oxy hóa lưu thông liên tục trên cơ thể chim và máu không có oxy nhanh chóng quay trở lại tim để được oxy hóa trở lại.

Một quá trình phân phối máu hiệu quả bao gồm quá trình trao đổi chất nhanh hơn và nhiều năng lượng hơn cho chim (Scanes, 2015).