Chap 10 systèmes respiratoires Flashcards
Pourquoi la
PCO2 artérielle est beaucoup (~20 fois) plus élevée chez les
animaux respirant dans l’air que chez ceux respirant dans l’eau ?
Un animal dans l’air a besoin de ventiler moins souvent, milieu plus riche en oxy, on aura donc plus de pco2 artérielle comparativement a l’eau car moins de CO2 expulsé du syst. Mais dans l’eau on ventille plus donc on a moins de pco2 artérielle dans l’eau
Quel est l’étape supplémentaire d’un milieu terrestre pour obtenir l’oxygène du milieu
Dissolution de l’oxygène
Avantages des branchies internes
-Protection de structures fragiles
(surfaces minces & humides)
-Ajustement possible du débit du médium contenant O2
Alors que branchies externe, le médium est directement en lien avec le milieu externe
2 grands types de structures spécialisées dans le mouvement du médium aqueux?
- Mouvements ciliaires
- Contractions musculaires
Utilité des structures spécialisées dans le mouvement du médium aqueux chez les invertébrés: mollusques (gastéropodes et bivalves) ?
MOUVEMENTS CILIAIRES
- Mouvements du médium aqueux à travers les branchies
- Ventilation unidirectionnelle
- Flux sanguin à contrecourant
Utilité des structures spécialisées dans le mouvement du médium aqueux chez les invertébrés: mollusques (céphalopodes)?
Contractions musculaires
- Mouvements du médium aqueux à travers les branchies
- Ventilation unidirectionnelle
- Flux sanguin à contrecourant
Utilité des structures spécialisées dans le mouvement du médium aqueux chez les invertébrées: crustacées
- Pour les petites espèces filtreuses et copépodes : diffusion simple
- Crabes crevettes, homard, écrevisse: Appendices modifiés dans la cavité branchiale pour la ventilation. (scaphognathite : homards, Plaques branchiales: crabes)
Qu’est-ce qu’un Scaphognathite/plaques branchiales?
structure relié a un muscle capable de mouvement situé en avant de la cavité branchiale, capable de propulser de l’eau vers l’avant de l’animal. cela crée un différentiel de pression qui diminue, on aura de l’eau du milieu extérieur qui entrera dans la cavité branchiale de ce fait même! Cette eau entre par succion a la base des pattes et sors par le scaphognathite (homard). Plaques branchiales mm principe mais pour crabes!
Utilité des structures spécialisées dans le mouvement du médium aqueux chez les invertébrés: Échinodermes
Pour les étoiles de mer
-Pieds tubulaires et papules respiratoires: madréporites (eau entre et sort par la) et papules respiratoires (branchies externes cilliés permettant la circu du médium).
Pour le concombre de mer
- invagination de la surface corporelle (‘‘poumons’’)
On aura des mouvements ciliaires et contractions musculaires
On aura également Respiration cutanée (flux non directionnel)
Utilité des structures spécialisées dans le mouvement du médium aqueux chez les vertébrés (poissons: myxine)
-Contraction musculaire ciliée: Velum (battements qui entraîne flux d’eau vers la chambre branchiale)
Ventilation unidirectionnelle, flux sanguin à contrecourant
Eau entre par le nostril median et sort par l’ouverture de la chambre branchiale.
Utilité des structures spécialisées dans le mouvement du médium aqueux chez les vertébrés (poissons: lamproie)
Contraction musculaire ciliée (velum)
-Changement de mode de ventilation (cas particulier)
2 étapes
1. Hors période de nourrissage (comme myxine: ventilation unidirectionnelle, flux sanguin à contrecourant
2.Pendant le nourissage (bouche obstruée): Eau entre/sort par les ouvertures branchiales, ventilation bidirectionnelle
Utilité des structures spécialisées dans le mouvement du médium aqueux chez les vertébrés (poissons: cartilagineux)
Pompe buccale des Élasmobranches (ss-classe des chondrichtyens)
- Augmentation du vol cavité buccale, entrée d’eau dans bouche et spiracle ouverts
- Vol diminue dans cavité cavité buccale (contraction muscu), l’eau sort par les fentes branchiales (bouche et spiracles fermés)
- Pompe aspirante et expirante
- Flux unidirectionnel à contre-courant
- Flux pulsatile
Utilité des structures spécialisées dans le mouvement du médium aqueux chez les vertébrés (poissons: osseux) -> Ventilation avec pompe bucco-operculaire
Pompe bucco-operculaire 1. Arc branchial 2. Lames branchiales 3. Lamelles branchiales L'eau entre par la bouche et sors par les opercules branchiaux.
En étapes:
1. La bouche s’ouvre, valve opperculaire (VO) fermé, CO et CB grossissent, l’eau entre dans CB car Pext > Pbucc > Pbranc
- Bouche ferme, VO fermé, CB compressée, CO grossit, L’eau va de CB vers CO car, Pbucc > Pbranch.
- Bouche fermé, VO ouverte, CB compressé, CO compressé. L’eau s’écoule hors des CO car, Pbuccal > Pbranc> Pmilieu
- Bouche s’ouvre, VO ouvert, CB grossis, CO compressé, l’eau entre de nouveau dans la CB mais un peux d’eau des CO reviens dans la CB car Pbucc < Pbranc, mais Pbranc < Pmilieu
Flux unidirectionnel grâce a deux pompes génératrices de différentiels de pression (bouche et opercule)
Est-ce tout les poissons osseux qui utilisent la ventilation avec pompe bucco-operculaire? Si non, quel est l’alternative?
Certaines espèces actives (thon, qq requins) font de la ventilation sans pompe bucco-operculaire (perfusion) ce qui diminue les dépense d’énergie pour ventiler
Espèces actives vs statique a une influence sur le nombre de lames et lamelles branchiales selon le degré d’activité des différentes espèces de téléostéens.
Ventilation unidirectionnelle, Flux à contre courant
Aspects évolutifs de la ventilation et échanges gazeux dans l’air?
Type de ventilation:
Unidirectionnelle -> branchies (resp aquatique)
Bidirectionnelle -> poumons
Ventilation et échanges gazeux dans l’air (invertébrés) Mollusques terrestres
- Cavité interne du manteau très vascularisée
- Contractions musculaires de la cavité du manteau
Ventilation et échanges gazeux dans l’air (invertébrés) Crustacés terrestres
- Branchies rigides (poumons en lamelle)
- Cavité branchiale hautement vascularisée
- Scaphognathite
Ventilation et échanges gazeux dans l’air (invertébrés) Chélicérates
- Poumons en feuillets
- système trachéal
Ventilation et échanges gazeux dans l’air (invertébrés) isopodes terrestres (cloportes)
- Branchies avec face mine et face chitineuse épaisse
- Pseudotrachea
Ventilation et échanges gazeux dans l’air (invertébrés) Insectes terrestres: organisation du système trachéal?
- longs et fins tunnels internes de cuticule emplis d’air
- Trachéoles: extrémité emplis d’hémolymphe
Nommez les 3 modes de ventilation chez les insectes terrestres
- Changement de volume abdominal ou thoracique, (uni ou bidirectionnelle)
- Ventilation active du système trachéal
- Échanges gazeux discontinus (fermeture des stigmates)
Décrivez les 3 phases du 3eme mode de ventilation des insectes terrestres (échanges gazeux discontinus)
Phase 1: Stigmates fermés on a donc pas d’échange avec l’ext.
- L’O2 est consommé -> CO2 -> HCO3-
- PO2 et Ptrach dimin
Phase 2: Stigmates ouverts partiellement
Entrée d’air.
-Ptrach faible favorise le flux
Phase 3: Stigmates ouverts totalement
-puisque PCO2 augmente, PO2 et Ptrach tot augmente jusqu’au max (oxy augmente bcp dans l’organisme) Pintratrachéale augm
-CO2 relâché vers l’ext car stigmates sont ouvert.
+ courte des 3 phases
Quels sont les avantages évolutifs du 3eme mode de ventilation chez les insectes terrestres (échange gazeux discontinus)
1e avantage. limiter les échanges extérieurs, afin de maintenir l’eau dans le métabo, l’eau sors lors de l’ouverture des stigmates. L’hémolymphe dans les cul de sac contient de l’eau et lors de l’ouverture des stigmates on perd un peu d’eau.
2e avantage: trop forte Conc d’oxy directement au niveau de nos tissus, cela peut causer de l’oxydation de ces tissus. dans le cas des insectes on a une très courte période où l’oxy est en forte concentration proche des tissus, on limite donc cette forte concentration par ce système.
Pratique pour les insectes sous terre, permet de récupérer en un temps donné une grosse qté d’oxy dans un milieu dont la ppartielle est pauvre en oxy
Ventilation et échanges gazeux dans l’air (invertébrés) insectes aquatiques
- Organes spécialisés pour respiration aérienne même dans l’eau.
- Provision d’air (Bulle branchiale du dytique)
- Siphon respiratoire (tuba des larves de moustiques)
- Plastron constitué de soies hydrofuges
