II. Cấu tạo cơ thể và hoạt động sinh lý 1 Hình dạng cơ thể
8. Cơ quan hô hấp
Cơ quan hô hấp của chim bay có cấu tạo đặc biệt, gồm đường hô hấp, phổi và túi khí.
8.1 Đường hô hấp
- Từ khe họng dẫn đến thanh quản gồm sụn nhẫn và sụn hạt cau. Ở chim 2 sụn này không tham gia phát thanh vì chúng có cơ quan phát thanh riêng được gọi là minh quản (syrinx). Minh quản nằm ngay ở nơi phân khí quản thành 2 phế quản, cấu tạo nói chung giống với thanh quản.
- Chim có 2 loại dây thanh dài ngắn khác nhau, nhờ cơ hót hoạt động rất linh hoạt nên phát ra tiếng kêu rất đặc trưng.
8.2 Phổi
Phổi của chim nhỏ, là 1 túi xốp, ít giãn nở vì ẩn sâu vào gốc xương sườn, có vô số các vi khí quản. Phổi chim có dung tích lớn, diện tích mao mạch rất lớn có nhiều
phế nang và tiểu phế nang.
8.3 Túi khí
Phế quản đi tới phổi tạo ra các vi khí quản, xuyên qua thành phổi tạo thành các túi đặc biệt gọi là túi khí. Ngoài các túi chính nằm ở phần bụng và phần ngực, còn có các túi nhỏ len lỏi trong nội quan. Chim có 9 túi (1 túi lẻ, 1 đôi túi ở cổ, 2 đôi ở ngực, 1 đôi túi bụng). Túi khí có thể tích lớn hơn phổi nhiều lần, chứa nhiều không khí nên có thể thực hiện hô hấp kép khi chim bay, làm nhẹ cơ thể, điều hòa thân nhiệt. Động tác hô hấp của chim rất đặc trưng và có hiệu quả rất cao:
- Khi chim không bay (khi chim nghỉ), sự hô hấp được thực hiện do cử động lồng ngực nhờ các cơ gian sườn.
- Khi bay, do cơ ngực hoạt động chim không thể hô hấp bằng co giãn lồng ngực mà phải thở bằng hệ thống túi khí. Khi nâng cánh túi khí nở ra và hút không khí từ mũi vào khí quản, đến phế quản, qua phổi vào túi khí sau (chiếm khoảng 75% lượng khí), các túi khí sau là nơi dự trữ không khí sạch. Khi đập cánh, nội quan ép vào túi khí, không khí lại từ túi khí sau qua phổi đến các túi khí trước và đi ra ngoài. Như vậy phổi nhận không khí sạch cả trong quá trình hít ra và thở vào, hầu hết dòng không khí giàu ôxy liên tục đi qua hệ thống vi khí quản. Hiện tượng này được gọi là hô hấp kép
9. Hệ tuần hoàn
9.1 Tim
Tim của chim lớn, có cấu tạo rất hoàn chỉnh nhờ chim trao đổi chất mạnh, tim có 4 phần hay buồng (2 tâm nhĩ, 2 tâm thất), chia tim thành 2 nửa trái, phải riêng biệt: Nửa phải chứa máu tĩnh mạch, nửa trái chứa máu động mạch
9.2 Hệ mạch máu
Tâm thất phải phát ra thân chung, sau đó tách thành 2 động mạch phổi đưa máu tĩnh mạch tới phổi.
9.2.1 Hệ động mạch
Chim chỉ có 1 cung động mạch chủ phải, đi từ tâm thất trái dẫn tới động mạch chủ lưng. Ở gốc cung chủ động mạch phát ra một đôi động mạch không tên, mỗi động mạch không tên phân thành 3 động mạch là động mạch cảnh, động mạch dưới đòn và động mạch ngực đi tới cánh và ngực. Thân chính của động mạch không tên vòng qua phế quản phải, kéo dài dọc sống lưng hình thành nên động mạch chủ lưng, từ đây hình thành các động mạch tới nội quan. Tới vùng chậu, sau khi hình thành đôi động mạch ngồi và đôi động mạch đùi, động mạch chủ lưng trở thành động mạch đuôi.
9.2.2 Hệ tĩnh mạch
Chim có hệ gánh thận không đầy đủ. Từ tĩnh mạch đuôi phân hai tĩnh mạch gánh thận. Tĩnh mạch qua thận còn tiếp nhận tĩnh mạch đùi mang máu từ chi sau về làm thành đôi tĩnh mạch hông, đôi này gắn với nhau làm thành chủ sau. Ở gốc tĩnh mạch đuôi còn có một tĩnh mạch treo ruột cùng đặc trưng cho chim, đổ vào tĩnh mạch gan. Ngoài ra còn có tĩnh mạch trên ruột mang máu từ mạc treo đổ vào tĩnh mạch gánh gan
Máu ở phần đầu đổ vào đôi tĩnh mạch chủ trước, tĩnh mạch chủ sau đi vào tâm nhĩ phải. Máu ở phổi đổ vào 4 tĩnh mạch phổi, sau đó vào tâm thất trái.
Như vậy chim có 2 vòng tuần hoàn: Máu động mạch từ tâm thất trái theo cung chủ động mạch tới cơ quan rồi theo tĩnh mạch về tâm nhĩ phải là vòng lớn. Máu tĩnh
mạch từ tâm thất phải tới phổi để trao đổi khí, theo tĩnh mạch phổi về tâm nhĩ trái là vòng tuần hoàn nhỏ. Như vậy máu không pha trộn.
9.2.3 Nhịp tim
So với nhiều động vật khác thì tim chim đạp nhanh, nhịp tim tỷ lệ với nghịch với khối lượng cơ thể. Ví dụ ở gà là 250 lần/phút, ở chim sơn tước đầu đen khi ngủ là 500 lần/phút, còn khi hoạt động thì đạt tới 1.000 lần/phút. Nhờ vậy máu lưu thông nhanh, đảm bảo cung cấp ôxy cho cơ thể kịp thời. Mặt khác hồng cầu của chim có nhiều và lồi hai mặt, có nhân, hemoglobin liên kết với ôxy và khí cacbonic yếu nên việc giải phóng ôxy và khí cacbonic thực hiện nhanh. Điều này giải thích vì sao thân
nhiệt của chim rất cao (khoảng 38-45,50C) tuỳ theo loài.
10. Hệ bài tiết
Chim có một đôi hậu thận, lớn, nằm đối xứng ở vùng xương chậu. Mỗi thận chia làm 3 thùy hình bầu dục, mỗi thuỳ lớn có rất nhiều thuỳ nhỏ. Từ mỗi thận đi ra có ống dẫn niệu thông với phần giữa của huyệt. Chim không có bóng đái, nên không tích trữ nước tiểu làm cho chim nhẹ hơn nhiều. Tại huyệt, nước trong nước tiểu được hấp thụ lại nên rất đậm đặc, nồng độ axit uric cao hơn urê, trước khi thải ra ngoài bị hấp thụ nước tạo thành muối urát. Chim có tuyến trên thận màu vàng, nằm ở bờ trước của thận.
11. Hệ sinh dục
10.1 Tuyến sinh dục
Hệ sinh dục có cấu tạo biến đổi xu hướng giảm trọng lượng cơ thể.
- Con đực có hai tinh hoàn lớn hình bầu dục có màu trắng ngà, có thêm tinh hoàn phụ. Ống dẫn ngắn, không có cơ quan giao phối, tuy nhiên ở một số loài như gà vịt, ngan... vẫn có cơ quan giao phối.
- Con cái có một buồng trứng và một ống dẫn ở bên trái, buồng trứng và ống dẫn trứng bên phải tiêu giảm. Hình thành nhiều bao noãn, hình thành số lượng lớn các tế bào noãn, nhưng chỉ có một số ít phát triển. Khi trứng chín rơi vào noãn quản đi ra huyệt. Noãn quản (ống Muller) có ba phần chức năng khác nhau: Phần gồm loa kèn là ống Fanlốp để sinh lòng trắng, phần giữa dài là tuyến tiết vỏ trứng, phần cuối rộng và có thành mỏng gọi là tử cung.
10.2 Trứng
Trứng chín rụng khỏi buồng vào phễu của ống dẫn trứng. Lúc này trứng chỉ có lòng đỏ, phía sau hình thành một đĩa nhỏ được gọi là "sẹo trứng" gồm nguyên sinh chất và hạt nhân. Khi lọt vào ống Fanlốp, nếu gặp tinh trùng thì sẽ thụ tinh và được bọc lòng trắng, tiếp tục di chuyển đến tử cung, được bọc thêm 2 lớp vỏ mỏng và một lớp vỏ dày ở ngoài. Lớp vỏ ngoài thấm thêm caxi và cứng lại, có nhiều lỗ để tham gia trao đổi khí. Phía đầu to của trứng, hai vỏ mỏng tách nhau ra, hình thành nên buồng khí. Hai cực của lòng đỏ có 2 dây xoắn được tạo bằng chất anbumin, được gọi là dây treo, bám vào mặt trong của vỏ mỏng. Dây này giữ cho lòng đỏ chỉ xoay quanh trục dọc của trứng. Do có tỷ trọng lớn hơn khối nguyên sinh chất và hạt nhân, nên khối lòng đỏ luôn hướng về phía dưới, còn khối nhân trứng luôn hướng về phía trên tiếp thu được nhiều nhiệt từ cơ thể chim mẹ khi ấp trứng.
10.3 Sự phát triển phôi
Phần trung tâm của đĩa phôi lồi lên làm thành vùng trong, cạnh sau lõm vào hình thành bờ và kéo dài ra phía sau hình thành dải nguyên thủy. Nơi này sẽ hình thành
trung bì. Trước dải nguyên thủy là nút Hensen, ứng với phôi khẩu. Phần ngoài của đĩa phôi dày và kém trong nên gọi là vùng đục. Sau đó đĩa phôi phát triển rộng ra, bao lấy lòng đỏ, hình thành phôi ở phía trước dải nguyên thủy. Phía trước nút Hensen hình thành mấu đầu, đây là nơi hình thành dây sống, tấm thần kinh rồi ống thần kinh từ ngoại bì. Trung bì hình thành hình thành các túi somit ở hai bên. Phía trước ống thần kinh hình thành não bộ, dần dần nổi lên mặt đĩa phôi. Xung quanh đĩa phôi có vùng mạch là vùng có nhiều mạch máu để nuôi phôi. Tiếp theo quanh phôi hình thành màng ối và túi niệu. Giai đoạn tiếp theo là quá trình phân đốt của phôi.
Ở giai đoạn sơ khai phôi chim có đầu to, não bộ và mắt lớn, hai bên cổ có 5 đôi khe mang, có 2 đôi mấu cánh, chân dài. Sau đó khe mang lấp kín, hình thành mỏ, cổ kéo dài, chi phát triển thêm ngón, đuôi ngắn lại, khối lòng đỏ và lòng trắng co ngắn, túi niệu phát triển mạnh. Đồng thời có quá trình hình thành tuần hoàn của phôi. Sau đó chim mổ thủng vỏ trứng để chui ra ngoài.
10.4 Sự phát triển hậu phôi
Sự phát triển sau khi sinh nở có khác biệt rất lớn giữa các loài chim và được gọi là sự phát triển hậu phôi. Một số loài có thể hoàn toàn tự kiếm ăn khi mới được sinh ra và không cần sự chăm sóc của bố mẹ. Gà con có thể đi lại và tự kiếm ăn ngay sau khi sinh nhưng vẫn cần sự chăm sóc một ít. Một số khác còn tiếp tục phát triển sau khi sinh và phụ thuộc hoàn toàn vào bố mẹ. Thời kỳ phát triển hậu phôi thường có quan hệ với lượng noãn hoàng trong trứng. Ở các loài chim, loài nào có thời kỳ ấp trứng ngắn thì chim non thường yếu, chưa phát triển đầy đủ. Ngược lại, loài nào có thời kỳ ấp trứng dài thì chim non thường mạnh và phát triển đầy đủ.