Poly respiration - master bgstu bordeaux i

UNIVERSITE BORDEAUX I &MICHEL de MONTAIGNE BORDEAUX 3
(année universitaire 2008-2009)
Master SCIENCES ET TECHNOLOGIES
Mention SCIENCES DE LA TERRE ET ENVIRONNEMENT, ECOLOGIE
Parcours BIOLOGIE GENERALE, SCIENCES DE LA TERRE ET DE L'UNIVERS
PHYSIOLOGIE COMPAREE DES GRANDES FONCTIONS
DANS LE REGNE ANIMAL
RESPIRATION
Alain SARRIEAU, Professeur
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SOMMAIRE
INTRODUCTION
GENERALITES
LES RELATIONS ENTRE APPAREILS CIRCULATOIRE ET RESPIRATOIRE
L’ADAPTATION RESPIRATOIRE AUX CONTRAINTES DU MILIEU
1. Les caractéristiques des milieux aquatiques et aériens
2. Les conséquences physiologiques des différences entre les milieux aquatiques et aériens
LA CLASSIFICATION DES APPAREILS RESPIRATOIRES
LES PIGMENTS RESPIRATOIRES
LA CLASSIFICATION, L'ORIGINE ET LA DISTRIBUTION DES PIGMENTS RESPIRATOIRES
LA STRUCTURE DES PIGMENTS RESPIRATOIRES
LES FONCTIONS DES PIGMENTS RESPIRATOIRES
LA RESPIRATION EN MILIEU AQUATIQUE
LA RESPIRATION AQUATIQUE SANS APPAREIL RESPIRATOIRE
LA RESPIRATION BRANCHIALE
1. Aspects généraux
2. Les branchies externes
3. Les branchies internes
4. La mécanique respiratoire
LA RESPIRATION EN MILIEU AERIEN
LES INSECTES
LES VERTEBRES
1. Les poissons
2. Les batraciens
3. Les reptiles
4. Les oiseaux
5. Les mammifères marins
L'EVOLUTION DE LA STRUCTURE DES POUMONS
LE CONTROLE DE LA VENTILATION
LE CONTROLE NERVEUX DE LA VENTILATION
LE CONTROLE CHIMIQUE DE LA VENTILATION
LE CONTROLE DE L'EQUILIBRE ACIDO-BASIQUE
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FIG. 1 – MODALITES D'ASSOCIATION DES APPAREILS CIRCULATOIRE ET RESPIRATOIRE.
TABLEAU I
CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DES MILIEUX AQUATIQUE ET AERIEN.
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TABLEAU II
EFFET DE LA TEMPERATURE SUR LA SOLUBILITE DU DIOXYGENE DANS L'EAU.
TABLEAU III
IMPORTANCE DE LA SURFACE RESPIRATOIRE ET DE L'EPAISSEUR DE LA BARRIERE DE DIFFUSION
CHEZ LES VERTEBRES.
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FIG. 2 – RELATIONS ENTRE LA SURFACE DE LA BARRIERE DE DIFFUSION, LE POIDS CORPOREL ET
LA CONSOMMATION EN DIOXYGENE CHEZ LES VERTEBRES.
FIG. 3 – MISE EN EVIDENCE PAR NORTHERN BLOT DE LA SYNTHESE DE LA CYTOGLOBINE DANS
DES TISSUS HUMAINS.
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FIG. 4 – DISTRIBUTION DES PIGMENTS RESPIRATOIRES DANS LE REGNE ANIMAL.
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TABLEAU IV
LOCALISATION ET MASSE MOLECULAIRE DES PIGMENTS RESPIRATOIRES DANS LE REGNE ANIMAL.
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FIG. 5 – COURBE DE SATURATION DE L'HEMOGLOBINE EN FONCTION DE LA PRESSION PARTIELLE
EN DIOXYGENE.
FIG. 6 – COURBE DE SATURATION DE L'HEMOGLOBINE PAR LE DIOXYGENE CHEZ
LES MAMMIFERES.
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FIG. 7 – EFFET BOHR CHEZ LES MAMMIFERES.
FIG. 8 – EFFET ROOT CHEZ LES POISSONS
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FIG. 9 – EFFET DE L'ALTITUDE SUR LA SATURATION DE L'HEMOGLOBINE PAR LE DIOXYGENE;
FIG. 10A – COURBE DE SATURATION DE L'HEMOGLOBINE DANS UN SYSTEME A HAUTE PRESSION
PARTIELLE EN DIOXYGENE.
[A : pression partielle en dioxygène du sang artériel ; V : pression partielle en dioxygène du sang
veineux.]
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FIG. 10B – COURBE DE SATURATION DE L'HEMOGLOBINE DANS UN SYSTEME A BASSE PRESSION
PARTIELLE A PARTIR D'UNE PRESSION PARTIELLE ELEVEE EN DIOXYGENE.
FIG. 10C – COURBE DE SATURATION DE L'HEMOGLOBINE DANS UN SYSTEME A BASSE PRESSION
PARTIELLE A PARTIR D'UNE PRESSION PARTIELLE FAIBLE EN DIOXYGENE.
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FIG. 11 – STRUCTURE GENERALE DES BRANCHIES DES POISSONS.
FIG. 12 – CIRCULATION DE L'EAU DANS LA CAVITE BUCCALE ET LES BRANCHIES CHEZ
LES POISSONS.
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FIG. 13 – ASPECTS ULTRASTRUCTURELS DES BRANCHIES DE POISSONS.
FIG. 14 – MECANISMES DE L'HEMATOSE AU NIVEAU DES BRANCHIES DES POISSONS
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FIG. 15 – ECHANGE DU DIOXYGENE PAR CONTRE-COURANT AU NIVEAU
DES LAMELLES BRANCHIALES
FIG. 16 – BRANCHIES EXTERNES DE VERTEBRES.
[Bg. : bourgeon ; Br. branchie.]
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FIG. 17 – MODIFICATION DES APPAREILS CIRCULATOIRE ET RESPIRATOIRE LORS DE LA
METAMORPHOSE DES AMPHIBIENS.
[Cu : artère cutanée].
FIG. 18 – BRANCHIE INTERNE DE TYPE SEPTAL.
[A.B.A. : artère branchiale afférente ; A.B.E. : artère branchiale efférente ; Br. : arc branchial ; F. :
filament branchial ; F. Br. : fente branchiale ; He. : hémibranchie ; Ho. : holobranchie ; Hy. : arc
hyoïde ; L. Br. : lamelle branchiale ; M. Br. : muscle branchial ; Md. : arc mandibulaire ; N. : nerf
crânien branchial ; Œ. : œsophage ; P. Br. : pseudobranchie ; Ph. : pharynx ; R. Br. : rayon
branchial ; S. : septum interbranchial ; Sp. : spiracle.]
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FIG. 19 – BRANCHIE INTERNE DE TYPE OPERCULE.
[A.A.F. : artère afférente d'un filament branchial ; A.E.F. : artère efférente d'un filament
branchial ; B. : branchictenies ; Hol. : holobranchie ; Op. : opercule ; Ps. Br. : pseudobranchie.
Voir également la légende de la figure 18.]
FIG. 20 – BRANCHIE INTERNE DE TYPE BOURSE.
[A. : artère branchiale afférente ; A. V. : aorte ventrale ; B. : bouche ; C. L. : cartilage lingual ; C.
M. : couche musculaire ; C.N.H. : Canal naso-hypophysaire ; Co. : chorde ; C. P. C. : canal
pharyngo-cutané ; C. S. : canal spiraculaire ; E : artère branchiale efférente ; En. : Encéphale ; F. :
filament branchial ; L. : langue ; O. : oscule ; Œ. : œsophage ; O.N.H. : Orifice naso-hypophysaire
; Ph. : pharynx ; S. : spiracule ; S. Br. : poche branchiale ; S. C. : spiracule commun ; S.H. : Sac
hypophysaire ; S.O. : sac olfactif ; V. : velum.]
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FIG. 21 – CYCLE RESPIRATOIRE CHEZ LES POISSONS TELEOSTEENS.
[Bucc. : cavité buccale ; Op. : cavité operculaire. Les flèches noires indiquent des mouvements
actifs et les flèches blanches des mouvements passifs.]
FIG. 22 – RELATION ENTRE LA RYTHMICITE DE LA FONCTION RESPIRATOIRE ET LA VITESSE DE
NAGE CHEZ LE MAQUEREAU.
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FIG. 23 – STRUCTURE DE L'APPAREIL TRACHEAL DES INSECTES.
FIG. 24 – APPAREIL RESPIRATOIRE DES INSECTES.
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FIG. 25 – CYCLE RESPIRATOIRE DES INSECTES.
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FIG. 26 – VESSIES GAZEUSES DES POISSONS.
[C. P. : canal pneumatique ; Œ : œsophage.]
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FIG. 27 – LES DIFFERENTS MODES DE RESPIRATION CHEZ L'ANGUILLE
FIG. 28 – IMPORTANCE RELATIVE DE LA RESPIRATION BRANCHIALE ET DE LA RESPIRATION
PULMONAIRE CHEZ LES DIPNEUSTES.
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FIG. 29 – ADAPTATION DE LA FONCTION RESPIRATOIRE AU CHANGEMENT DE MILIEU CHEZ LES
DIPNEUSTES.
FIG. 30 – RENOUVELLEMENT DES HEMOGLOBINES LORS DE LA METAMORPHOSE
DE LA GRENOUILLE
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FIG. 31 – COURBE DE SATURATION DES HEMOGLOBINES FŒTALES ET ADULTES DE GRENOUILLE.
FIG. 32 – CYCLE RESPIRATOIRE CHEZ LA GRENOUILLE.
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FIG. 33 – IMPORTANCE RELATIVE DE LA PEAU ET DU POUMON DANS LA RESPIRATION AU COURS
DES SAISONS.
FIG. 34 – STRUCTURE DU POUMON CHEZ LES REPTILES.
[Br. E. : bronche extrapulmonaire ; Br. I. : bronche intrapulmonaire ; Ch. D. : chambre dorsale ;
Ch. V. : chambre ventrale ; F. : favéole ; S. : septum.]
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FIG. 35 – STRUCTURE DE LA COQUILLE DE L'ŒUF D'OISEAU.
FIG. 36 – EVOLUTION DES PRESSIONS PARTIELLES EN DIOXYGENE ET EN DIOXYDE DE CARBONE
PENDANT L'INCUBATION DE L'ŒUF DE POULE.
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FIG. 37 – BILAN DES ECHANGES PENDANT LA COUVAISON DE L'ŒUF DE POULE.
FIG. 38 - ETAPES DE LA COUVAISON DE L'ŒUF DE POULE.
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FIG. 39 – DIFFUSION DES GAZ RESPIRATOIRES AU NIVEAU DE LA COQUILLE DE L'ŒUF D'OISEAU.
FIG. 40 – APPAREIL BRONCHIQUE DES OISEAUX.
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FIG. 41 – CIRCUIT BRONCHIQUE CHEZ LE MANCHOT (EN HAUT) ET
CHEZ LES AUTRES OISEAUX (EN BAS).
FIG. 42 – RELATIONS ENTRE LES SACS AERIENS ET LES POUMONS CHEZ LES OISEAUX.
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FIG. 43 – COMPARAISON DU SENS DES MOUVEMENTS DE CONVECTION VENTILATOIRE
CHEZ LES MAMMIFERES ET LES OISEAUX.
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FIG. 44 – CYCLE RESPIRATOIRE DES OISEAUX.
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FIG. 45 – ORGANISATION DU CONTROLE DE LA RESPIRATION CHEZ L'HOMME.
TABLEAU V
REPONSES VENTILATOIRES DES ESPECES AQUATIQUES OU TERRESTRES.
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FIG. 46 – L'EQUILIBRE ACIDO-BASIQUE CHEZ LES ANIMAUX TERRESTRES OU AQUATIQUES.