鳥の呼吸の仕組み

鳥類の特異な呼吸器を確認したので、それらを使ってどのように呼吸しているのか、順を追って見ていきましょう。本講義の冒頭にあるアニメーションと照らし合わせながら読み薦めると分かりやすいでしょう。

鳥類の吸息は、胸骨をお腹の方向に動かして胸郭を拡げるところから始まります。

鳥類には横隔膜が存在しないので、人間で言う腹式呼吸は不可能であり、胸式呼吸のみを行います。「烏口骨（うこうこつ）」という翼の支柱となる頑丈な骨を支点として、肋骨の筋肉が胸骨を前腹方向に動かし、胸郭を拡大させます。

すると気嚢を取り囲む空間の気圧が低下し、気嚢を外側に引っ張る力が発生します。柔軟な気嚢は引っ張られるままに拡張して、空気を取り込みます。この時、吸気は拡大する後部気嚢群に一度溜め込まれるのがポイントです。

次に、後部気嚢群に溜め込まれた酸素豊富な空気を肺に向けて押し出すべく、胸骨を背中側に引き寄せることによって胸郭を縮小させます。気嚢を内側に押す力が発生し、後部気嚢群は肺に向けて空気を放出しつつしぼんでいきます。

後部気嚢群から押し出された空気は、管状の肺を通過していきます。肺管の周囲には毛細血管が走っており、交叉流式の効率的なガス交換が行われます。管状の肺を進むにつれて、空気中の酸素は毛細血管に取り込まれ、代わりに毛細血管から二酸化炭素が排出されます。

後部気嚢群が十分にしぼんだ段階では空気は肺を通過中です。この時点で2回目の吸息が始まります。後部気嚢群が再び大きく膨らんでいき、新鮮な空気が蓄えられていきます。これと同時に、肺を通過中の空気のガス交換が継続して行われています。やがて全ての空気のガス交換は完了し、空気は肺を出て前部気嚢群に移動していきますから、前部気嚢群も大きく膨らみます。

そして、2回目の呼息が始まります。胸骨が背中側に引き寄せられ、胸郭が狭くなっていきます。すると、前部気嚢群に蓄えられた二酸化炭素の多い空気は気道に向けて押し出され、気道を通過して呼気として口や鼻から吐き出されます。同時に、後部気嚢群の新鮮な空気は肺に向けて押し出され、再びガス交換が行われます。