Le système respiratoire
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Le système respiratoire Absorption d’oxygène pour le métabolisme Lien entre le système respiratoire et le métabolisme Echange de gazes entre surface d’un organisme et son environnement Forte Pression (Air oxygéné) Faible Pression (Sang non oxygéné) Diffusion passive (jusqu’à équilibre) Forte Pression (Air oxygéné) Faible Pression (Sang non oxygéné) Diffusion passive (jusqu’à équilibre) Si diffusion passive Pour échanger de l’oxygène entre nos poumons et nos pieds plusieurs années seraient nécessaires Forte Pression (Air oxygéné) Faible Pression (Sang non oxygéné) Diffusion passive (jusqu’à équilibre) Solution 1 Augmentation de la surface d’échange. Solution 2 Barrières fines Solution 3 Système de pompe (ex. cage thoracique et arc branchiaux) épaisseur Masse corporelle Aire Masse corporelle Solution 1 Augmentation de la surface d’échange. Solution 2 Barrières fines Solution 3 Système de pompe (ex. cage thoracique et arc branchiaux) La respiration inclue différents processus qui délivre l’oxygène au tissues et le retrait des déchets (CO2 principalement). 1) La respiration externe (échanges de gazes entre environnement et sang) 2) Respiration interne (échanges de gazes entre le sang et les tissus) La respiration inclue différents processus qui délivre l’oxygène au tissues et retire des déchets (CO2 principalement). 1) Ventilation (respiration) 2) Apnée 3) Perfusion (circulation sanguine qui retire le sang d’un organe) L’eau est plus dense et donc plus difficile à mouvoir Quantité de gazes dissout peuvent être très différentes par rapport à l’air. Dans l’air 21% d’O2, 78% d’azote, 0.03% de CO2 I) Les Organes de la respiration: les branchies Bouche Pores externes Fentes (poches) branchiales Les fentes (poches) branchiales de la lamproie I) Les Organes de la respiration: les branchies Bouche Spiracle Hemibranchie Holobranchie Fentes branchiales Chambre branchiale externe Septum interbranchial Les fentes branchiales des Chondrichthyens I) Les Organes de la respiration: les branchies Bouche Barre branchiale Pharynx Filament branchiale Opercule œsophage Branchie operculaire d’un téléostéen I) Les Organes de la respiration: les branchies Bouche Cavité buccale Barre branchiale Branchie externe Branchie externe d’une larve de salamandre Vessie natatoire dorsale Pompe buccale (Quatre étape) Foie Pompe pharyngeale Pompe aspirante (diaphragme ) Pompe buccale (2 ou 4 étapes) Respiration aérienne Pompe aspirante (diaphragme ) Pompe buccale (Quatre étape) Foie Pompe buccale (2 ou 4 étapes) Respiration aérienne I) Les Organes de la respiration: les vessies gazeuses NB: le foie des Chondrichtyens I) Les Organes de la respiration: les vessies gazeuses Les vessie gazeuses sont des diverticules du tube digestif remplient de gazes et servant à l’hydrostatisme et parfois la respiration. I) Les Organes de la respiration: les vessies gazeuses Les vessie gazeuses sont des diverticules du tube digestif remplient de gazes et servant à l’hydrostatisme et parfois la respiration. Canal pneumatique Vessie natatoire dorsale Pompe buccale (Quatre étape) Foie Pompe pharyngeale Pompe aspirante (diaphragme ) Pompe buccale (2 ou 4 étapes) Respiration aérienne I) Les Organes de la respiration: les vessies gazeuses Les vessie gazeuses sont des diverticules du tube digestif remplient de gazes et servant à l’hydrostatisme et parfois la respiration. Vessie natatoire dorsale Pompe buccale (Quatre étape) Foie Pompe pharyngeale vessie ventrale Pompe aspirante (diaphragme ) Pompe buccale (2 ou 4 étapes) Respiration aérienne Poumon en rouge Vessie natatoire dorsale Pompe buccale (Quatre étape) Foie Pompe pharyngeale Pompe aspirante (diaphragme ) Pompe buccale (2 ou 4 étapes) Respiration aérienne I) Les Organes de la respiration: les vessies gazeuses Les vessie gazeuses sont des diverticules du tube digestif remplient de gazes et servant à l’hydrostatisme et parfois la respiration. Différences avec des poumons 1) La vessie gazeuse est dorsale 2) Cette vessie est souvent simple (versus paire pour les poumons) 3) Le système sanguin draine le sang veineux vers le cœur (voir cours sur le système sanguin) I) Les Organes de la respiration: les vessies gazeuses Les vessie gazeuses sont des diverticules du tube digestif remplient de gazes et servant à l’hydrostatisme et parfois la respiration. Points commun avec des poumons 1) Diverticule du système digestif et du pharynx 2) Vascularisations sanguines et innervations nerveuses très similaires NB: Fonction initiale floue (respiration ou hydrostatisme). Convergence multiple de morphologies. Comment c’est passé la transition vers les poumons Poumon ventral Vessie natatoire Poumon ventraux Comment c’est passé la transition vers les poumons I) Les Organes de la respiration: les structures accessoires Oxygène Excretion de CO2 Et la respiration cutanée dans tout ça? I) Les Organes de la respiration: les structures accessoires I) Les Organes de la respiration: les structures accessoires Sac vitellin Replis cutanée Papilles externe I) Les Organes de la respiration: la respiration embryonnaire Les anamniotes effectuent de la respiration cutanée I) Les Organes de la respiration: la respiration embryonnaire La « Dent » du bec Membrane Allanto-chorial Membrane interne de la coquille Membrane externe de la coquille Coquille Pore Cuticule II) Les Mécanismes de ventilation Présence de cils et de mucus à l’intérieur des Poumons Sécrétion qui enduit les poumons et les vessies respiratoires: le surfactant Le surfactant réduit la tension à l’interface de l’air et de l’eau Surface tension Formation de poumon embryonnaire et propriétés du surfactant Eau seulement ion alat exh Eau et surfactant Surface relative Surface tension Formation de poumon embryonnaire et propriétés du surfactant Eau seulement Eau et détergent ion alat exh Surface relative Surface tension Formation de poumon embryonnaire et propriétés du surfactant Eau seulement Eau et détergent ion alat exh Eau et surfactant Surface relative II) Les Mécanismes de ventilation Présence de cils et de mucus à l’intérieur des Poumons Sécrétion de surfactant qui enduit les poumons et les vessies respiratoires: le surfactant Le surfactant réduit la tension à l’interface de l’air et de l’eau Evite que le système pulmonaire perde sa structure II) Les Mécanismes de ventilation II) Les Mécanismes de ventilation II) Les Mécanismes de ventilation Pompe binaire des poissons Cavité buccale Cavité operculai re bouche Valve operculai re Phase de Suction Phase de Poussée FLUX UNIDIRECTIONNEL II) Les Mécanismes de ventilation Pompe binaire d’amphibiens II) Les Mécanismes de ventilation 1) Sortie des poumons 1) Entrée dans poumons Pompe quadruple d’amphibiens 2) Sortie de la bouche 1) Entrée dans la bouche II) Les Mécanismes de ventilation Vessie natatoire dorsale Pompe buccale (2 ou 4 étapes) Foie Pompe pharyngeale Pompe aspirante (diaphragme ) Pompe buccale (2 ou 4 étapes) Respiration aérienne II) Les Mécanismes de ventilation Vessie natatoire dorsale Pompe buccale (Quatre étape) Foie Pompe pharyngeale Pompe aspirante (diaphragme ) Pompe buccale (2 ou 4 étapes) Respiration aérienne II) La diversité phylogénétique des systèmes de respirations Les fentes branchiale sont moins nombreuses que chez l’Amphioxus. Alternance de mouvements musculaires vont créer aspirations et contractions de l’appareil branchial Sept paires de fentes branchiales couverte de replis cutanés empêchant le retour de l’eau à l’intérieur des poumons. II) La diversité phylogénétique des systèmes de respirations Contrairement aux Gnathostomes, les cyclostomes ont des branchies médiales à l’arc branchiale Observez la position de l’arc branchiale en rouge. II) La diversité phylogénétique des systèmes de respirations Contrairement aux Gnathostomes, les cyclostomes ont des branchies médiales à l’arc branchiale Respiration dites tidale et par les même poche branchiale II) La diversité phylogénétique des systèmes de respirations Un système plus classique chez la Myxine! HEMIBRANCHIE (D’UN COTE) HOLOBRANCHIE (DES DEUX COTES) ASPIRATION DE L’EAU EXPIRATION DE L’EAU II) La diversité phylogénétique des systèmes de respirations II) La diversité phylogénétique des systèmes de respirations II) La diversité phylogénétique des systèmes de respirations NAGE NUTRITION LE MUSEAU DANS LE SABLE Composition en gaz varie en fonction de la profondeur, de la pression en oxygène seulement pour les poissons des grand fond et marins. Pour les poissons d’eau douce c’est surtout l’azote pour les poisson de rivières Productions de son et détection de son aussi Requin (cartilage, nageoire, squalène) VS Actinoptérygien (os, nageoire, vessie natatoire) Pharynx séparé d’œsophage Deux conduit un vestibulaire (produit le son) et un autre pour la respiration Spermaceti contient un liquide gras et toxique Hyp 1 (qui fait office de ballaste en refroidissent et de ballon en se réchauffant, tout ceci pendant la plongée en apnée) Hyp 2 organe accoustique pour le sonar ou production de son Grenouille tétard Face au courant rapide La ventouse Narines Branchie Sortie Ventouse orale Cavité buccale Bouche Cavité buccale Valve orale Suction Fixation SALAMANDRE tétard 2 muscles Palato-carré Ceratohyal Baisse le planché buccal Fait monter le planché buccal Ouvre la bouche Glotte bouge Ouvre la bouche Ouvre les Narines Glotte se ferme Air dans les poumons Ferme la bouche Et les Narines Glotte s’ouvre Air rentre Ouvre la bouche Glotte s’ouvre Air sort Action des muscles Et du foie Muscles Diaphramatiques Maintiennent poumon Pendant la plongée Séparation des viscères vis à vis des membres Muscle qui vont protéger les cavités viscérales Sacs connectés aux os et entre les viscères Bronchie secondaire ou parabronchi Bronchie primaire Exhalation 2
