Respirační systém ptáků je jistě nejdokonalejší z respiračního systému na zvířatech a může reagovat na jejich vysokou metabolismus , který je například 6 až 10 krát vyšší než v plaz podobné velikosti. Je to zásadně odlišné od savců a dokonce i plazů . Jeho hlavním rysem je zajistit stálý přísun kyslíku v krvi.
Na rozdíl od savců, kde plíce slouží jako vzduchový vak i jako orgán pro výměnu plynů, je dýchací systém ptáků tvořen na jedné straně vzduchovými vaky bez výměny a na druhé straně systémově fixovanými průduškami. Orgány jsou duplikovány laterálně.
Ventilace probíhá vzduchovými vaky distribuovanými po celém těle. Během inspirace se všechny vzduchové vaky naplní a během výdechu se všechny vzduchové vaky vyprázdní. Většina ptáků má obvykle devět vzduchových vaků, ale toto číslo se může pohybovat od sedmi do dvanácti. Ptákům chybí bránice, a proto pomocí svých mezižeberních a břišních svalů dilatují a stahují všechny své torakoabdominální dutiny, přičemž rytmicky mění objemy všech svých vzdušných vaků (obrázek vpravo). Aktivní fází dýchání u ptáků je výdech, který vyžaduje kontrakci jejich dýchacích svalů. Uvolnění těchto svalů způsobuje vdechování. Funkčně se rozlišují „přední“ vzdušné vaky: jeden intraklavikulární vak, dva krční vaky a dva přední hrudní vaky; a „zadní“ vzduchové vaky: dva zadní hrudní vaky a dva břišní vaky.
„Plíce“ ptáků, kde dochází k výměně plynů, jsou proporcionálně menší než u plic savců. Jsou také tuhé, to znamená, že se při dýchání nemění objem. Uvnitř se průdušky dělí na množství malých kanálků zvaných parabronche, které se zmenšují a zmenšují. Drobné koncové kanály mají délku 1 až 4 centimetry a průměr 1 až 2 milimetry a nazývají se dorsobronchioly a ventrobronchioly podobné plicním alveolám savců. Jsou propíchnuty velmi mnoha otvory o průměru 0,1 milimetru, které se otevírají do „komor“ spojených dohromady sítí „vzdušných kapilár“ o délce 3 až 10 mikrometrů protkaných sítí krevních kapilár, mezi nimiž dochází k výměně plynu.
Dýchání probíhá ve dvou fázích. Vzduch vstupuje zobákem a prochází choanou, což je štěrbina v patře, která umožňuje proudění vzduchu z nosních dírek do hlasivek . Vzduch se tam zahřívá, zvlhčuje a filtruje. Vzduch sleduje průdušnici a poté vstupuje do dvou průdušek na úrovni syrinxu . Systém ventilů v zákopech však ovládá průchody mezi průdušnicí na jedné straně a dorso- a ventrobronchioly na straně druhé, čímž zavádí trvalý jednosměrný tok do průdušek.
Čerstvý vzduch tak neustále cirkuluje v parabronch, a to jak při inspiraci, tak při výdechu.
Krevní oběh v kapilárách se provádí proti proudění vzduchu, což maximalizuje výměnu plynů, ale také dýchací.
Všechny druhy ptáků, s výjimkou tučňáka, mají malou oblast plic nazývanou „neopulmonické parabronche“. Tato neorganizovaná síť mikroskopických trubic vychází ze zadních vzduchových vaků a náhodně se otevírá do dorza a ventrobronchi, stejně jako přímo do intrapulmonálních průdušek. Na rozdíl od parabronch, ve kterých se vzduch pohybuje jednosměrně, je proudění vzduchu v neopulmonálních parabronch obousměrné. Neopulmonické parabronche nikdy nepředstavují více než 25% celkové plochy výměny plynů ptáků.
Jednosměrný provoz je také nalezený v leguán , varan, a americký aligátor . Jeho adaptace je možná zděděna vyhynutím permu a triasu před 250 miliony let, během něhož by hladina kyslíku dramaticky poklesla, což by způsobilo zmizení 95% mořských druhů a 70% druhů žijících na kontinentech. Tento dýchací systém by mohl plazům prospět a přispět k jejich radiační explozi na začátku sekundární éry tím , že by jim umožnil mnohem aktivnější metabolismus než jejich savčím konkurentům.
Frekvence respiračních pohybů se liší podle velikosti ptáka a jeho aktivity. Silně se zvyšuje během letu nebo během silných emocí. U pštrosa je to 5 inhalačních / výdechových cyklů za minutu , 19 u běžce , 48 u kosu a 97 u každého .
Někteří ptáci jsou schopni zadržet dech, jako je běžný bažant , který může zůstat ponořen po dobu 8 minut.
Dýchací systém plní jiné role než jednoduchá výměna plynů. Umožňuje ptákovi regulovat jeho teplotu. O to důležitější je, že přítomnost peří výrazně snižuje dýchání a pocení kůže .
Vývoj uncine procesů , přítomných v jiných Theropodas, jako je Maniraptora, je spojen s dýchacím systémem, tyto zploštělé procesy, které se oddělují od kaudálního hřebene, pomáhají zabránit zhroucení hrudní dutiny během mávání křídly .
Obvykle jsou způsobeny traumatem nebo infekcí (viz Ornithosis ). Infekce jsou různé ( sinusitida , rýma , tracheitida , pneumonie ...). Nejběžnějšími příznaky jsou anorexie , dušnost , kýchání , kašel a ptyalismus .