La respiration chez les animaux

Le poumon, organe de la respiration aérienne.

LE POUMON DE LA GRENOUILLE VERTE.

Nous avons déjà rencontré la grenouille verte, et nous avions promis de reparler d'elle : nous y voilà. Cet amphibien respire, majoritairement , de l'air grâce à deux poumons. Comment ces organes permettent-ils la respiration aérienne ?
Les poumons de la grenouille verte se présentent sous la forme de deux sacs transparents, en forme de ballon, dont la paroi est donc fine et contient, en outre, des petits vaisseaux sanguins, relativement peu nombreux : les capillaires (appelés ainsi à cause de leur ressemblance, sous le microscope, avec des cheveux; ils sont, en fait, beaucoup plus fins).
Lorsque la Grenouille avale l'air (n'ayant pas de cage thoracique, elle ne peut l'inspirer), ce mélange gazeux se retrouve dans les deux poumons . Là, grâce à la finesse de la paroi pulmonaire et des capillaires, l'oxygène de l'air peut passer à travers et se retrouve dans le sang. Il sera ensuite distribué à tous les organes, toutes les cellules de l'organisme. En retour, le dioxyde de carbone, ou gaz carbonique, produit par le fonctionnement des organes et des cellules du corps, est lui aussi transporté par le sang jusqu'aux poumons, où il sera rejeté dans l'air ambiant.

LE POUMON HUMAIN

Le poumon humain présente une structure plus complexe. Tout d'abord, il contient de très nombreux vaisseaux capillaires, qui constituent un réseau d'une longueur totale de 2400 kilomètres. D'autre part, il est muni de minuscules structures, les alvéoles pulmonaires, véritables petits sacs microscopiques regroupés en amas (les sacs alvéolaires), au niveau desquelles passent des capillaires sanguins, et qui sont le lieu des échanges gazeux respiratoires. Chaque poumon contient pas moins de 350 millions de ces alvéoles pulmonaires, totalisant une surface de 100 mètres carrés.
En ce qui concerne les échanges gazeux respiratoires, le fonctionnement du poumon humain est tout à fait comparable à celui du poumon de grenouille, sauf en termes d'efficacité ; Le poumon humain est beaucoup plus efficace, permettant un bien meilleur apport en oxygène à l'organisme.

Les trachées, autres organes de la respiration aérienne.

LES TRACHÉES DES INSECTES.

Une erreur fréquente et classique consiste à penser que les Insectes sont, comme la Grenouille verte et l'Être humain, dotés de poumons. C'est une confusion grave, teintée, de plus, d'anthropocentrisme, qui prend certainement sa source dans les représentations simplistes des dessins animés et autres publications pour la jeunesse, qui représentent les insectes avec un visage humain – certes plus acceptable pour le grand public que l'aspect peu engageant de la tête de ces animaux invertébrés...
Une étude encore plus fine permettra de déceler, à intervalles réguliers sur les segments de l'abdomen, de petits orifices qui peuvent s'ouvrir et se fermer: on les appelle des stigmates (ou spiracles). Lorsque ces stigmates sont ouverts, l'air ambiant peut entrer et sortir. Les orifices débouchent, à l'intérieur du corps de l'insecte, sur une série de petits tubes de couleur blanc nacré, formant un réseau plus ou moins dense: ce sont des trachées... à ne pas confondre avec la trachée (voir l'étude du poumon humain plus haut). Ces tubes millimétriques se ramifient rapidement à l'intérieur du corps des insectes, pour former des trachéoles, trachées de plus en plus nombreuses et de plus en plus petites (les plus fines ne dépassent pas un micromètre de diamètre, soit un millième de millimètre). Ces tubes sont munis d'une spirale rigide qui leur permet de rester béants, d'où une circulation facilitée de l'air (un peu comme le tuyau d'un aspirateur, avec ses anneaux rigides...).
L'extrémité des trachées pénètre à l'intérieur des organes de l'animal, ce qui permet à l'air d'atteindre directement les cellules de ces organes : l'oxygénation des organes est donc directe, sans intervention de sang ni de vaisseaux sanguins; d'ailleurs, le corps des insectes ne présente aucun vaisseau sanguin (le sang circule librement, grâce à l'activité d'un cœur dorsal allongé tubulaire, dans les organes de l'animal
Inversement, chez la grenouille verte ou l'être humain, le sang sert d'intermédiaire, entre les poumons et les organes, pour transporter l'oxygène de l'air alvéolaire jusqu'aux cellules).

La branchie, organe de la respiration aquatique.

LES BRANCHIES DES MOLLUSQUES BIVALVES OU LAMELLIBRANCHES.

Comme leur nom l'indique clairement, les mollusques lamellibranches sont des animaux à corps mou doté de branchies en lamelles ou en peigne: la moule et l'huître en sont deux exemples classiques. Comment ces organes permettent-ils la respiration aquatique?

LES BRANCHIES DES «POISSONS».

Sous l'appellation classique de «poissons», on entend un certain nombre d'animaux aquatiques, que l'on peut principalement diviser en «poissons à squelette cartilagineux » (c'est-à-dire souple, comme les requins et autres roussettes; groupe des Chondrichtyens) et «poissons à squelette osseux » (la majorité des poissons, comme les truites, les carpes, les ombelles, etc., dont les nageoires sont rayonnées: groupe des Actinoptérygiens). On distingue aussi le groupe des «poissons à nageoires charnues », ancêtres directs des amphibiens: groupe des Sarcoptérygiens.