{"id":13713,"date":"2021-07-12T20:59:50","date_gmt":"2021-07-12T18:59:50","guid":{"rendered":"https:\/\/codexvirtualis.fr\/codex\/?page_id=13713"},"modified":"2021-08-01T12:36:29","modified_gmt":"2021-08-01T10:36:29","slug":"les-echanges-gazeux-respiratoires-des-euarthropodes-en-milieu-aerien","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/codexvirtualis.fr\/codex\/petites-questions-de-physiologie\/petites-questions-de-physiologie-animale-2019-ouvrage\/les-echanges-gazeux-respiratoires-des-euarthropodes-en-milieu-aerien","title":{"rendered":"Les \u00e9changes gazeux respiratoires des Euarthropodes en milieu a\u00e9rien"},"content":{"rendered":"
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Les \u00e9changes gazeux respiratoires des Euarthropodes en milieu a\u00e9rien <\/th>\n<\/tr>\n
\nPr\u00e9c\u00e9dent<\/a>\u00a0<\/td>\nLes \u00e9changes gazeux respiratoires des Euarthropodes<\/th>\nSuivant<\/a>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n
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Les trach\u00e9es, des expansions t\u00e9gumentaires internes r\u00e9alisant des \u00e9changes de gaz respiratoires entre air et cellules<\/h3>\n

Les Hexapodes comme le Criquet sont des Euarthropodes \u00e9voluant en milieu a\u00e9rien.<\/p>\n

Comment est organis\u00e9 leur appareil respiratoire ?<\/p>\n

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\"Morphologie
Figure\u00a07.\u00a0Morphologie de la r\u00e9gion ant\u00e9rieure du Criquet en vue lat\u00e9rale <\/a><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n
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Copyright : 2019 – \u00c9milie Bresson ; \u00c9lysa Chavarin ; Charlotte D\u00e9cline Emonot ; C\u00e9line Dugat ; Sandrine Heusser<\/p>\n<\/div>\n

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Cette illustration est mise \u00e0 disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les m\u00eames conditions 4.0 International.
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\"Morphologie
Figure\u00a08.\u00a0Morphologie de l’abdomen du Criquet en vue lat\u00e9rale <\/a><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n
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Copyright : 2019 – \u00c9milie Bresson ; \u00c9lysa Chavarin ; Charlotte D\u00e9cline Emonot ; C\u00e9line Dugat ; Sandrine Heusser<\/p>\n<\/div>\n

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Cette illustration est mise \u00e0 disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les m\u00eames conditions 4.0 International.
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Le corps du Criquet, \u00e0 l’instar de celui des autres Euarthropodes, est form\u00e9 de segments recouverts de pi\u00e8ces de cuticule rigide, articul\u00e9es par des membranes articulaires souples. Il est divis\u00e9 en segments se succ\u00e9dant le long de l’axe ant\u00e9ropost\u00e9rieur et group\u00e9s en r\u00e9gions corporelles appel\u00e9es tagmes. Ces sont la t\u00eate, le thorax et l’abdomen.<\/p>\n

Les deuxi\u00e8me et troisi\u00e8me segments thoraciques ainsi que tous les segments abdominaux portent une paire d’orifices lat\u00e9roventraux appel\u00e9s stigmates.<\/p>\n

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\"Anatomie
Figure\u00a09.\u00a0Anatomie du Criquet en vue dorsale <\/a><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n
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Copyright : 2019 – \u00c9milie Bresson ; \u00c9lysa Chavarin ; Charlotte D\u00e9cline Emonot ; C\u00e9line Dugat ; Sandrine Heusser<\/p>\n<\/div>\n

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Cette illustration est mise \u00e0 disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les m\u00eames conditions 4.0 International.
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Anatomiquement, les stigmates sont en continuit\u00e9 avec un r\u00e9seau de tubes blanc nacr\u00e9 internes, les trach\u00e9es. Il comporte des troncs trach\u00e9ens longitudinaux de diam\u00e8tre important, ramifi\u00e9s entre les organes puis dans les organes. Les trach\u00e9es les plus fines, appel\u00e9es trach\u00e9oles, sont insinu\u00e9es entre les cellules des organes.<\/p>\n

L’appareil trach\u00e9en est agenc\u00e9 en trois plans : un plan dorsal alimentant la musculature corporelle et l’appareil circulatoire, un plan ventral alimentant la musculature corporelle et le syst\u00e8me nerveux et un plan m\u00e9dian alimentant les visc\u00e8res. Des renflements, les sacs a\u00e9riens, sont pr\u00e9sents sur les trach\u00e9es chez les Insectes bons voiliers comme le Criquet.<\/p>\n

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\"Thorax
Figure\u00a010.\u00a0Thorax de Grillon (Collection de l’ENS de Lyon) <\/a><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n
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Copyright : 2019 – \u00c9milie Bresson ; \u00c9lysa Chavarin ; Charlotte D\u00e9cline Emonot ; C\u00e9line Dugat ; Sandrine Heusser<\/p>\n<\/div>\n

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Cette illustration est mise \u00e0 disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les m\u00eames conditions 4.0 International.
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La lumi\u00e8re des trach\u00e9es est bord\u00e9e par un \u00e9pith\u00e9lium simple et cubique surmont\u00e9 d’une fine cuticule localement \u00e9paissie en anneaux ou en spirale, les t\u00e9nidies. Ils r\u00e9v\u00e8lent que les trach\u00e9es sont des expansions t\u00e9gumentaires internes. Communiquant avec l’air environnant par les stigmates, elles contiennent un m\u00e9lange de gaz semblable \u00e0 ceux composant l’air.<\/p>\n

Au niveau des trach\u00e9oles, le dioxyg\u00e8ne de l’air contenu dans la lumi\u00e8re diffuse vers les cellules consommatrices et le dioxyde de carbone suit le chemin inverse.
\n Ainsi l’appareil trach\u00e9en distribue directement le dioxyg\u00e8ne aux cellules et \u00e9vacue directement le dioxyde de carbone sans intervention de l’h\u00e9molymphe.<\/p>\n

Comment le dioxyg\u00e8ne de l’air des trach\u00e9es est-il renouvel\u00e9 et le dioxyde de carbone \u00e9limin\u00e9 ?<\/p>\n

Le dioxyg\u00e8ne de l’air que contiennent les trach\u00e9es diffuse des stigmates vers les trach\u00e9oles, selon son gradient de pression partielle lorsque les stigmates sont ouverts. En effet, dans les trach\u00e9oles la pression partielle du dioxyg\u00e8ne est faible alors qu’elle est \u00e9lev\u00e9e dans le milieu a\u00e9rien ext\u00e9rieur, et le dioxyg\u00e8ne diffuse ais\u00e9ment dans l’air.
\nDe mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, le renouvellement de l’air des trach\u00e9es est assur\u00e9 par leur compression due \u00e0 l’activit\u00e9 des muscles locomoteurs ou visc\u00e9raux.
\nChez le Criquet, il existe par ailleurs de v\u00e9ritables mouvements ventilatoires abdominaux impliquant la contraction et le rel\u00e2chement des muscles dorsoventraux \u00e0 l’origine respectivement d’une diminution et d’une augmentation du volume de la cavit\u00e9 abdominale. La premi\u00e8re provoque une expulsion de l’air des trach\u00e9es quand les stigmates sont ouverts, et la seconde une aspiration. Un cycle ventilatoire assure le renouvellement de 60% de l’air des trach\u00e9es.
\nLa ventilation des trach\u00e9es, quand elle existe, est de type bidirectionnel, l’air entrant et sortant par les stigmates et effectuant entre les deux le m\u00eame circuit en sens inverses.<\/p>\n

L’appareil respiratoire trach\u00e9en pr\u00e9sente ainsi de nombreuses ramifications et d\u00e9veloppe ainsi une importante surface d\u2019\u00e9changes avec les cellules consommatrices de dioxyg\u00e8ne et productrices de dioxyde de carbone. Les trach\u00e9oles, ultimes ramifications, ont une paroi tr\u00e8s peu \u00e9paisse et sont proches des cellules qu’elles alimentent. La distance \u00e0 parcourir par les gaz respiratoires est de ce fait r\u00e9duite.
\nToutes ces caract\u00e9ristiques favorisent la r\u00e9alisation des \u00e9changes de gaz respiratoires, conform\u00e9ment \u00e0 la loi de Fick.<\/p>\n

Les trach\u00e9es sont donc des invaginations t\u00e9gumentaires distribuant le dioxyg\u00e8ne dans l’organisme. Leur paroi \u00e9tant relativement peu \u00e9paisse et le milieu a\u00e9rien \u00e9tant peu porteur, d\u00e9veloppant une faible pouss\u00e9e d’Archim\u00e8de en relation avec sa faible densit\u00e9, elles sont susceptibles de se refermer. Les t\u00e9nidies sont interpr\u00e9t\u00e9es comme des structures de soutien \u00e9vitant leur effondrement.
\nL’air est par ailleurs un milieu dess\u00e9chant, or les organismes sont riches en eau. En raison du d\u00e9s\u00e9quilibre hydrique, l’eau des organismes tend \u00e0 s’\u00e9vaporer dans le milieu a\u00e9rien \u00e0 travers les surfaces corporelles. L’appareil respiratoire, avec sa grande surface et sa faible \u00e9paisseur, est un site d’\u00e9vaporation privil\u00e9gi\u00e9. Chez les Insectes, l’ouverture contr\u00f4l\u00e9e des stigmates et la saturation de l’air des trach\u00e9es en vapeur d’eau, qui d\u00e9coule d’une communication ma\u00eetris\u00e9e entre trach\u00e9es et air ambiant, contribuent \u00e0 limiter les pertes d’eau respiratoires.<\/p>\n

L’appareil respiratoire trach\u00e9en est \u00e9galement rencontr\u00e9 chez les Myriapodes et chez quelques Arachnides.<\/p>\n<\/section>\n

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Les poumons, des expansions t\u00e9gumentaires internes r\u00e9alisant des \u00e9changes de gaz respiratoires entre air et h\u00e9molymphe<\/h3>\n

De nombreux Arachnides poss\u00e8dent un appareil resiratoire repr\u00e9sent\u00e9 par des poumons \u00e9galement d\u00e9sign\u00e9s par le terme phyllotrach\u00e9es.<\/p>\n

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\"Morphologie
Figure\u00a011.\u00a0Morphologie d’une Araign\u00e9e en vue dorsale <\/a><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n
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Copyright : 2019 – \u00c9milie Bresson ; \u00c9lysa Chavarin ; Charlotte D\u00e9cline Emonot ; C\u00e9line Dugat ; Sandrine Heusser<\/p>\n<\/div>\n

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Cette illustration est mise \u00e0 disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les m\u00eames conditions 4.0 International.
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\"Poumon
Figure\u00a012.\u00a0Poumon d’Araign\u00e9e en coupe longitudinale (Collection de l’ENS de Lyon) <\/a><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n
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Copyright : 2019 – \u00c9milie Bresson ; \u00c9lysa Chavarin ; Charlotte D\u00e9cline Emonot ; C\u00e9line Dugat ; Sandrine Heusser<\/p>\n<\/div>\n

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Cette illustration est mise \u00e0 disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les m\u00eames conditions 4.0 International.
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Les poumons sont g\u00e9n\u00e9ralement des organes pairs, localis\u00e9s dans l’opisthosome.<\/p>\n

Chacun communique avec le milieu ext\u00e9rieur par l’interm\u00e9diaire d’un stigmate ouvert sur une chambre appel\u00e9e atrium. Elle est bord\u00e9e d’un \u00e9pith\u00e9lium simple surmont\u00e9 d’une cuticule h\u00e9riss\u00e9e de reliefs maintenant l’atrium b\u00e9ant et filtrant l’air qui y p\u00e9n\u00e8tre par le stigmate. L’\u00e9pith\u00e9lium et sa cuticule sont en continuit\u00e9 avec le t\u00e9gument, indiquant que les poumons sont des invaginations t\u00e9gumentaires.<\/p>\n

Les poumons sont form\u00e9s de lamelles, ou feuillets, juxtapos\u00e9es et sont en cons\u00e9quence qualifi\u00e9s de lamellaires.<\/p>\n

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\"Poumon
Figure\u00a013.\u00a0Poumon d’Araign\u00e9e en coupe longitudinale (Collection de l’ENS de Lyon) <\/a><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n
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Copyright : 2019 – \u00c9milie Bresson ; \u00c9lysa Chavarin ; Charlotte D\u00e9cline Emonot ; C\u00e9line Dugat ; Sandrine Heusser<\/p>\n<\/div>\n

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Cette illustration est mise \u00e0 disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les m\u00eames conditions 4.0 International.
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Les lamelles pulmonaires sont des replis de la paroi de l’atrium. Elles sont d\u00e9limit\u00e9es par un \u00e9pith\u00e9lium simple et pavimenteux recouvert d’une fine cuticule.
\nLes \u00e9pith\u00e9liums des lamelles sont maintenus \u00e9cart\u00e9s par des cellules de soutien appel\u00e9es cellules pilier. Les lacunes ainsi m\u00e9nag\u00e9es contiennent de l’h\u00e9molymphe circulante.
\nLes espaces interlamellaires contiennent de l’air. Leur collapsus est \u00e9vit\u00e9 gr\u00e2ce aux reliefs de la cuticule. Les \u00e9changes de gaz respiratoires sont r\u00e9alis\u00e9s entre l’air et l’h\u00e9molymphe.<\/p>\n

Dans un tel organe, l’h\u00e9molymphe des lacunes des lamelles et l’air des espaces interlamellaires sont s\u00e9par\u00e9s par un \u00e9pith\u00e9lium et la cuticule qui le surmonte. En l’occurrence, l’un est l’autre sont d’\u00e9paisseurs r\u00e9duites, la distance s\u00e9parant l’h\u00e9molymphe de l’air est ainsi tr\u00e8s faible. Les \u00e9changes de gaz respiratoires par diffusion en sont facilit\u00e9s.<\/p>\n

Par ailleurs, les nombreux replis de l’\u00e9pith\u00e9lium \u00e0 l’origine des lamelles ont pour cons\u00e9quence le d\u00e9veloppement d’une surface d’\u00e9changes importante favorisant de m\u00eame les \u00e9changes de gaz.<\/p>\n

Le dioxyg\u00e8ne diffuse de l’air des poumons vers l’h\u00e9molymphe qui circule dans l’organisme et assure sa distribution. L’h\u00e9molymphe enrichie en dioxyg\u00e8ne est remplac\u00e9e par de l’h\u00e9molymphe pauvre en dioxyg\u00e8ne du fait de la circulation. Ce processus maintient la pression partielle de dioxyg\u00e8ne dans le milieu int\u00e9rieur au contact de l’\u00e9changeur \u00e0 un niveau bas, contribuant ainsi au maintien du gradient de pression partielle de ce gaz.
\nLe renouvellement du dioxyg\u00e8ne de l’air du poumon est r\u00e9alis\u00e9 par diffusion comme dans le cas des trach\u00e9es des Insectes, ou par ventilation bidirectionnelle. Les mouvements cardiaques en sont notamment responsables, g\u00e9n\u00e9rant alternativement des surpressions et des d\u00e9pressions dans les poumons.<\/p>\n<\/section>\n

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