Luftsack (Vogel)

Die Luftsäcke (Sacci pneumatici) der Vögel sind dünnwandige Anhänge der Lunge, die wie Blasebälge, die Luft durch die Lunge leiten. In ihnen findet kein Gasaustausch statt. Sie sind von einem einschichtigen Plattenepithel ausgekleidet und in ihrer Wand befindet sich glatte Muskulatur.

Einteilung der Luftsäcke

Embryonal werden 5 paarige Luftsäcke angelegt, von denen zwei in der weiteren Entwickung zu unpaaren Gebilden verschmelzen:

• Saccus cervicalis (Halsluftsack): linker und rechter verschmelzen zu einer medianen Hauptkammer, von der Aussackungen (Divertikel) inner- und außerhalb der Halswirbelsäule ausgehen.
• Saccus clavicularis (Schlüsselbeinluftsack): auch die ursprünglich paarigen Schlüsselbeinluftsäcke verschmelzen median bei den meisten Arten zu einem unpaaren Sack. Von ihm gehen Divertikel innerhalb und außerhalb des Thorax aus, letztere erstrecken sich auch in die Knochen des Schultergürtels, die Knochen sind somit luftgefüllt (pneumatisiert).
• Sacci thoracici craniales (vordere Brustluftsäcke): sie liegen zwischen zwei Bindegewebsmembranen (Septum horizontale und obliquum) innerhalb des Thorax und umfassen das Herz und den Drüsenmagen (Proventriculus).
• Sacci thoracici caudales (hintere Brustluftsäcke): sie liegen direkt an der Körperwand

• Sacci abdominales (Bauchluftsäcke): liegen als dünne Ballons zwischen den Darmschlingen und pneumatisieren den Beckengürtel

Die Luftsäcke sind nicht bei allen Arten gleich ausgebildet, Hühnervögel besitzen beispielsweise kleine (Huhn) oder gar keine (Truthühner) hinteren Brustluftsäcke. Papageien und Sperlingsvögel haben kleine Bauchluftsäcke.

Luftsacksysteme

Man unterscheidet funktionell zwei Luftsacksysteme:

• kraniales Luftsacksystem: Hals-, Schlüsselbein- und beide vorderen Brustluftsäcke. Sie werden über die medioventralen Sekundärbronchen belüftet und sind meist nur bei verstärkter Atmung aktiv.
• kaudales Luftsacksystem: aus hinteren Brust- sowie Bauchluftsäcken. Sie sind über einen lateroventralen Sekundärbronchus bzw. direkt an den Hauptbronchus angeschlossen.

Atmung bei Vögeln

Die Atmung der Vögel unterscheidet sich grundsätzlich von der der Säugetiere. Zwar gibt es auch hier Muskeln für Inspiration und Exspiration, sie wirken aber nicht auf die Lungen, da diese bei Vögeln unbeweglich im Thorax eingewachsen sind und keine Volumenänderungen ausführen können. Stattdessen wirkt der Unterdruck in der Leibeshöhle bei der Einatmung auf die Luftsäcke, die dadurch Luft ansaugen, durch die Lunge hindurch.

Ruheatmung
In der Ruheatmung ist zumeist nur das hintere Luftsacksystem aktiv. Von den beiden hinteren Luftsackpaaren wird Luft durch einen Teil der Lunge (sogenannte Neopulmo) gesaugt, zum Teil gelangt auch Frischluft in die Luftsäcke. Damit befindet sich am Ende der Einatmung Mischluft mit noch einem nützlichen Sauerstoffanteil in den hinteren Luftsäcken. Bei der Ausatmung wird diese nun noch einmal durch die Lunge geleitet und so viel effektiver genutzt als beim Säugetier.

Forcierte Atmung
Bei vermehrter Atmung kommt zu der normalen Atmung noch das vordere Luftsacksystem dazu. Es saugt Luft durch die Lunge, die verbrauchte gelangt bei der Ausatmung aber direkt in die Luftröhre.

Besonderheiten
Bei Vogelarten ohne Neopulmo (z.B. Pinguine) gelangt nur Frischluft in die hinteren Luftsäcke, sie nutzen bei der Einatmung das vordere, bei der Ausatmung das hintere System.