| Les cœurs des Vertébrés et des Euarthropodes : des organes des appareils circulatoires | ||
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Le cœur des Vertébrés : un organe d’appareil circulatoire clos
Le cœur de Mouton et le cœur de Porc, deux Mammifères, permettent de décrire l’organisation du cœur des Vertébrés et sa place dans l’appareil circulatoire.
Copyright : 2019 Loriane Mérand ; Sandrine Heusser
Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.
Le cœur des Mammifères apparaît constitué de deux chambres antérieures nettement séparées morphologiquement et de deux chambres postérieures entourées d’une enveloppe continue. Il s’agit respectivement des atriums droit et gauche et des ventricules droit et gauche.
Des vaisseaux communiquent avec les chambres cardiaques. Ce sont les veines en relation avec les atriums et les artères en relation avec les ventricules.
Copyright : 2019 Loriane Mérand ; Sandrine Heusser
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Anatomiquement, les deux chambres cardiaques d’un même côté communiquent entre elles et les chambres droites et gauches sont isolées par une cloison. Ainsi atrium droit et ventricule droit sont en continuité, de même qu’atrium gauche et ventricule gauche. L’atrium est séparé du ventricule par une valve atrioventriculaire formée de lames membraneuses reliées par des fibres tendineuses à des piliers charnus.
Les veines débouchent dans les atriums et les artères émanent des ventricules dont elles sont séparées par des valves ventriculoartérielles également qualifiées de sigmoïdes.
La place du cœur dans l’appareil circulatoire des Mammifères est représentée ci-dessous.
Copyright : 2019 Clothilde Gagne
Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.
Le sang pauvre en dioxygène et riche en dioxyde de carbone provenant des organes est amené à l’atrium droit par les veines caves. Il passe dans le ventricule droit puis dans le tronc pulmonaire donnant naissance aux artères pulmonaires. Dans les poumons, le sang se charge en dioxygène et libère le dioxyde de carbone. Il est acheminé vers l’atrium gauche par les veines pulmonaires. Il passe ensuite dans le ventricule gauche puis dans l’artère aorte.
Ainsi, la moitié droite du cœur traite le sang pauvre en dioxygène et riche en dioxyde de carbone alors que la moitié gauche traite le sang riche en dioxygène et pauvre en dioxyde de carbone, sans qu’il y ait mélange.
Une telle organisation détermine une double circulation, le sang empruntant deux circuits, pulmonaire (petite circulation) et systémique (grande circulation), et traversant le cœur deux fois sur son parcours.
Dans les organes un réseau de vaisseaux très fins, qualifiés de capillaires, est situé en aval des ramifications ultimes des artères et en amont des veines les plus fines. Les vaisseaux capillaires sont le siège des échanges entre les cellules profondes et le sang, ou entre le sang et le milieu extérieur. Les réseaux capillaires des circuits pulmonaire et systémique sont disposés en série, ceux des organes du circuit systémique en parallèle.
Finalement dans l’appareil circulatoire des Mammifères et plus généralement des Vertébrés, le sang est endigué sur la totalité de son parcours. Il transite du cœur aux artères puis aux vaisseaux capillaires avant de circuler dans les veines et de revenir au cœur. En conséquence l’appareil circulatoire des Vertébrés est dit clos.
Chez les Téléostéens le cœur est formé de trois chambres, le sinus veineux, l’atrium et le ventricule. Le sinus veineux reçoit le sang pauvre en dioxygène et riche en dioxyde de carbone provenant des organes. Le sang transite ensuite dans l’atrium puis dans le ventricule. Il est transféré au bulbe artériel, à l’origine de l’aorte ventrale. Elle irrigue l’appareil respiratoire branchial dans lequel le sang est enrichi en dioxygène et appauvri en dioxyde de carbone. Le sang riche en dioxygène et pauvre en dioxyde de carbone est alors distribué dans les organes par des artères issues de la convergence des vaisseaux capillaires branchiaux.
La circulation est dans ce cas simple et le cœur ne traite que du sang pauvre en dioxygène et riche en dioxyde de carbone.
L’organisation de l’appareil circulatoire varie donc selon le groupe de Vertébrés mais ses caractéristiques fondamentales sont partagées.
Qu’en est-il de la place du cœur dans l’appareil circulatoire des Euarthropodes ?
Le cœur des Euarthropodes : un organe d’appareil circulatoire ouvert
Les exemples du Criquet, appartenant au groupe des Insectes (Mandibulates), et du Crabe vert, appartenant au groupe des Malacostracés (Mandibulates), permettent de décrire la place du cœur dans l’appareil circulatoire des Euarthropodes.
Copyright : 2019 Loriane Mérand ; Sandrine Heusser
Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les mêmes conditions 4.0 International.
Copyright : 2019 Loriane Mérand ; Sandrine Heusser
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Le cœur du Criquet est situé dans l’abdomen au niveau des segments 1 à 8, en position dorsale et médiane. Il se présente comme une structure tubuleuse formée par sept chambres renflées successives.
Obturé à l’arrière, il est à l’avant en continuité avec un vaisseau dorsal, l’aorte, irriguant la tête et émettant des expansions dans le thorax. Elles s’ouvrent finalement sur la cavité générale appelée hémocœle. Le cœur et l’aorte sont situés entre une structure membraneuse dorsale, le diaphragme dorsal sur lequel ils reposent, et les pièces du tégument dorsal, les tergites. Ils adhèrent au diaphragme et sont suspendus par des fibres conjonctives aux tergites.
L’hémocœle est partiellement cloisonné en :
- un sinus ventral localisé autour de la chaîne nerveuse ventrale et délimité par les pièces du tégument ventral, les sternites et une structure membraneuse ventrale, le diaphragme ventral ;
- un sinus périviscéral situé entre les diaphragmes ventral et dorsal.
L’hémolymphe circule de l’avant vers l’arrière dans le sinus ventral et du ventre vers le dos dans le sinus périviscéral.
Dans un tel dispositif, le liquide circulant n’est pas endigué sur la totalité de son trajet : il transite par le cœur puis par l’artère aorte avant de s’épancher dans la cavité générale.
L’appareil circulatoire est en conséquence qualifié d’ouvert et le liquide circulant est nommé hémolymphe. En raison du circuit parcouru par l’hémolymphe, la circulation s’apparente à une circulation simple.
Copyright : 2019 Loriane Mérand ; Sandrine Heusser
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En coupe longitudinale, la paroi cardiaque apparaît perforée par des ostioles situés au niveau des constrictions délimitant les chambres cardiaques. Ils permettent le retour dans le cœur de l’hémolymphe déversée dans l’hémocœle.
Des valves sont également présentes au niveau des ostioles et entre les chambres cardiaques. Ouvertes, elles autorisent le passage de l’hémolymphe et fermées, elles l’empêchent.
De même que celui des Vertébrés, l’appareil circulatoire des Euarthropodes présente une relative diversité.
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Chez le Crabe vert le cœur est situé dans la partie postérieure du thorax en position dorsale. Logé dans un fin péricarde et de forme grossièrement pentagonale, il est constitué d’une unique chambre percée de trois paires d’ostioles.
Dorsalement et à l’avant il communique avec une artère ophtalmique irriguant le rostre et les yeux, une paire d’artères antennaires et une paire d’artères hépatiques. À l’arrière il est en relation avec l’artère abdominale dorsale ramifiée en deux artères latérales, une paire d’artères par paire d’appendices abdominaux, et deux artères situées au-dessus de l’intestin.
Ventralement une grosse artère sternale part du cœur et se divise en artères sternales ventrale antérieure et abdominale postérieure. Des paires d’artères irriguant les différents appendices se détachent de la première.
L’hémolymphe ayant irrigué les organes est recueillie dans un sinus latéral longeant la base des branchies et à l’origine de vaisseaux branchiaux afférents. Elle est ensuite prise en charge par des vaisseaux branchiaux efférents et retourne au péricarde par des sinus veineux.
L’appareil circulatoire du Crabe vert est, à l’instar de celui du Criquet et des autres Euarthropodes, de type ouvert mais les vaisseaux artériels sont bien développés. Leur organisation peut être représentée comme ci-dessous.
Copyright : 2019 Clothilde Gagne ; Sandrine Heusser
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Le cœur est donc un constituant des appareils circulatoires des Vertébrés comme des Euarthropodes, les premiers étant clos et les seconds ouverts.
Quelle est sa fonction en relation avec sa structure ?