Atmen wir ein, entsteht ein Unterdruck und frische, sauerstoffreiche Luft wandert über die Luftröhre in die Lunge und ins fein verzweigte Bronchiengewebe hin zu den Lungenbläschen. Atmen wir aus, entsteht ein Überdruck, wodurch verbrauchte, sauerstoffarme Luft den Weg durch den Körper zurück wandert: Sie strömt von den Lungenbläschen zurück zur Luftröhre und wird ausgestoßen.

Wie Vögel atmen

Vögel dagegen haben geschlungene Atemwege. Die Luft, die sie aufnehmen, strömt in Kreisläufen durch die Lunge. Das gibt auch die Richtung der Ströme in den Kreisläufen vor. Sie werden in Einbahnstraßen gedrängt. Egal, ob die Tiere ein- oder ausatmen. Wind belüfte sogar die tiefen Nischen der Lunge und bringe frische Luft hinein, sagt Leif Ristroph, Mit-Autor einer Studie über Vogel-Atmung und Privatdozent an der New York University (NYU). Die Atemwege von Vögeln sehen so aus:

Effektive Vogel-Atmung

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Vögeln ermöglicht ihr Atemsystem, die "schwierigste und mit höchstem Energieverbrauch verbundene Tätigkeit aller Tiere auszuüben: Sie können fliegen, und zwar über ganze Ozeane, Kontinente und in Höhen wie dem Mount Everest, wo der Sauerstoffgehalt der Luft extrem dünn ist", sagt Leif Ristroph.

Vogel-Atmung - Aerodynamik aufgedeckt

Zwar ist schon seit rund einem Jahrhundert bekannt, dass Vögel ein Atemsystem haben, dass einer Einbahnstraße gleicht, aber nicht, wie es funktioniert. Forscher der New York University und des New Jersey Institute of Technology konnte nun durch Experimente zeigen und genau nachmessen, wie die Aerodynamik dieses außergewöhnlich effektiven Atemsystems funktioniert. Die Erkenntnisse könnten zum Beispiel Beatmungs- und andere -geräte verbessern, durch die Flüssigkeiten zu spezifischen Zwecken in bestimmte Richtungen gepumpt und in denen Ströme kontrolliert werden müssen. Die Studie wird am 19. März 2021 im Fachmagazin Physical Review Letters veröffentlicht.