Apparition des fonctions

Apparition des fonctions
I/Introduction.
C’est l’étude du fonctionnement normal du vivant (Grec : connaissance de la nature) et des organes
ainsi que la réponse adaptative à l’environnement.
La complexité des organes dépend des années d’évolution qui ont perfectionné leur physiologie.
L’approche téléologique : approche du problème par la fonction.
L’approche mécanique : approche spécifique selon la structure.
II/Origine des fonctions.
Différentes activités physiologiques :
- Apport de carbone réduit / rejet des déchets nutrition / digestion.
- Apport d’oxygène et rejet de dioxyde de carbone  respiration.
- Production d’énergie métabolisme.
- Régulation hydrique excrétion.
- Régulation de la température thermorégulation.
- Mouvements activité musculaire.
Pour les animaux de petite taille ces activités se font par diffusion membranaire.
L’organisme peut donc survivre sans avoir besoin d’organes spécifiques.
La formule de Newton Harvey montre qu'à partir d'une certaine taille, la diffusion membranaire
ne suffit plus à alimenter l'organisme.
Pour les animaux diploblastiques (deux couches de cellules):
Certains animaux, comme la méduse, ont gardé le principe de diffusion à travers la membrane
plasmique : elle capture une proie, la met dans sa cavité interne, la digère et y prend les molécules
d'intérêt par diffusion.
 La taille peut ainsi augmenter sans être limitée par la relation de Newton Harvey.
Les trois types d’animaux triploblastiques (endoderme, ectoderme, mésoderme) :
- Acœlomates : sans cavité interne (toutes les cellules sont dans le même bain).
Pseudocoelomates : cavité non creusée dans le mésoderme, et donc non totalement fermé.
- Coelomates : cavité fermée par le mésoderme, certaines cellules pourront se développer
différemment, puisqu'elles ne sont pas dans le même milieu.
L'apparition des coelomates correspond à une explosion de la diversité et a permis le
développement des organes.
L’homéostasie est la réponse interne à un facteur externe :
Si un des paramètres est perturbé par l'extérieur (ou même le milieu interne), l'organisme va essayer
de rétablir les normes de ces paramètres.
Si les normes ne sont pas rétablies on parle de maladie.
III/La respiration.
L'oxygène est important pour pouvoir bruler le glucose : C6 H12O6 + 6O2  6CO2 + 6 H2O.
La captation de l'oxygène est moins couteuse en énergie dans le milieu aérien que dans le milieu
aquatique.
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La respiration aérienne est soumise au risque de déshydratation.
Pour effectuer la respiration, il faut :
- Une interface milieu animal.
- Pompe : ventilation (pour assurer le renouvellement).
- Circulation du gaz.
- Pigments.
- Régulation physiologique : ajustement des paramètres.
Loi de Fick : permet de déterminer le débit de transfert d'une molécule d'un compartiment à un
autre compartiment au travers d’une séparation.
dV/dt = (S/E) x D(P1+P2)
Il existe deux surfaces d’échanges:
- Invaginé : vers l’intérieur, nécessite un mouvement bidirectionnel (poumons).
- Evaginé : vers l’extérieur, moins couteux en énergies (branchies).
Présente de nombreux replis pour augmenter la surface de contact et la résistance.
Quatre types de poumons :
- Monocavitaire septe (pleins de replis a la surface du poumon).
- Multicavitaire septe (pleins de replis sur d'autres replis).
- Broncho-alvéolaire (mammifères).
- Tubulaires (oiseaux).
Le débit du poumon se calcule en fonction de la pression sur la résistance de l’organe (débit = ΔP/R).
Des micro-vascularisations collées aux alvéoles permettent la diffusion vers les érythrocytes.
Muscles en jeu :
- Les muscles intercostaux.
- La plèvre.
- Le diaphragme.
- Les muscles pectoraux.
Leurs contractions sont régulées par le tronc cérébral.
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