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
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