Come respirano gli uccelli?

Come respirano gli uccelli? Di primo acchito può sembrare una domanda banale, eppure non così scontata. Questo perché l’apparato respiratorio dei volatili è decisamente diverso rispetto a quello dei mammiferi, umani inclusi, e garantisce loro alcuni vantaggi. Innanzitutto, quello di mantenere un peso del corpo abbastanza ridotto, garantendogli così la possibilità di sollevarsi in volo.

La respirazione degli uccelli ha affascinato l’uomo sin da tempi antichi, tanto da essere una delle prime a essere osservate e studiare dalle più remote civiltà. Di seguito, tutte le informazioni utili sull’apparato respiratorio degli uccelli e sul funzionamento di questo complesso, e delicato, sistema.

Come respirano gli uccelli

Come già accennato, la respirazione degli uccelli è decisamente diversa rispetto a quella dei mammiferi, incluso l’uomo. I volatili sono infatti dotati di un apparato respiratorio decisamente peculiare, caratterizzato da polmoni non elastici e spugnosi, quindi non in grado di espandersi per completare lo scambio gassoso con il sangue. Come avviene, quindi, la respirazione negli uccelli?

Innanzitutto, è necessario comprendere come sia composto l’apparato respiratorio dei volatili. Il percorso dell’aria parte, senza troppe sorprese, dalle narici: queste si trovano posizionate sul becco, a poca distanza dalla sua attaccatura al capo, e si caratterizzano per due semplici forellini.

Dalle narici, l’aria passa lungo la trachea, per poi raggiungere una struttura decisamente affascinante, composta da tre gruppi di organi diversi. Gli uccelli presentano infatti:

• dei sacchi aerei anteriori;
• due polmoni;
• dei sacchi aerei posteriori.

I polmoni degli uccelli, così come già accennato, non si espandono e non presentano un tessuto spugnoso, affinché risultino elastici. Come avviene, quindi, lo scambio gassoso con l’aria? In che modo i volatili trattengono l’ossigeno presente nell’aria, cedendo invece anidride carbonica?

Il flusso dell’aria verso i polmoni è garantito dai sacchi aerei, delle strutture membranose in grado di espandersi, tutti fra loro collegati agli stessi polmoni. Ogni volatile può disporre di ben nove sacchi aerei, divisi in quelli cervicali e interclavicolari – ovvero i sacchi aerei anteriori – e in quelli addominali e toraci, cioè quelli posteriori. Espandendosi e contraendosi, questi sacchi spingono l’aria verso i polmoni – con un vero e proprio effetto soffio – dove lo scambio gassoso avviene tramite alcuni appositi capillari, delle apposite strutture tubolari.

Il ciclo respiratorio degli uccelli

Ma come avviene il ciclo respiratorio degli uccelli? Innanzitutto, negli uccelli l’aria circola in un’unica direzione: non vi è, in altre parole, un’alternanza tra inspirazione ed espirazione come avviene nei mammiferi. Infatti, il flusso è determinato da ben due cicli respiratori.

Primo ciclo di inspirazione ed espirazione:

• i sacchi aerei posteriori si espandono, aspirando l’aria esterna tramite le narici e la trachea;
• i sacchi aerei posteriori si contraggono, spingendo l’aria aspirata nei polmoni.

Secondo ciclo di inspirazione ed espirazione:

• i sacchi aerei anteriori si espandono, aspirando l’aria presente nei polmoni;
• i sacchi aerei anteriori si contraggono, spingendo l’aria verso l’esterno.

Durante questo processo, poco meno del 30% dell’aria inspirata raggiunge i polmoni, dove avviene lo scambio tra anidride carbonica e ossigeno per il sangue, tramite i capillari aerei. La restante porzione viene espulsa o, ancora, rimane a disposizione nei sacchi aerei posteriori per il successivo ciclo di respirazione. Questo spiega perché, in media, un volatile può arrivare anche a 200 respiri al minuto.

Vantaggi della respirazione degli uccelli

È più che naturale chiedersi perché, a differenza di molte altre specie animali, gli uccelli abbiano sviluppato un apparato respiratorio così singolare. Le ragioni sono molteplici:

• Sia per struttura ossea, che per organi interni, gli uccelli devono mantenere un peso specifico molto leggero rispetto alle loro dimensioni. Questo per permettere loro di librarsi in volo. Indipendentemente dalla grandezza dell’esemplare, da un piccolo passerotto a un grande rapace, il peso deve rimanere proporzionalmente ridotto rispetto alla grandezza del corpo;
• Il ricorso a sacche aeree, anziché a polmoni elastici, permette di ridurre il peso sia dell’apparato respiratorio nel suo complesso che dei singoli organi che lo compongono;
• Sembra che questo sistema, con un flusso d’aria a direzione unica e doppio ciclo di respirazione, sia particolarmente utile proprio quando l’animale si trova in volo. Questa configurazione, infatti, sembra adattarsi meglio a flussi intensi d’aria, dovuti alla velocità e alle correnti che si trovano normalmente ad alta quota.

Per contro, l’apparato respiratorio dei volatili è anche molto delicato e maggiormente soggetto all’attacco di agenti esterni, come ad esempio batteri e virus.

Fonte: BirdFacts