Physiologie animale 14

3.Systèmes respiratoires et respiration

3.1 Généralités : systèmes et milieux respiratoires

3.1.1. Systèmes respiratoires - Mouvements d'oxygène et de dioxyde de carbone

Dans bon nombre de cas, les échanges O₂/CO₂ entre un organisme et son environnement mettent en jeu des organes spécialisés. Dans certains cas cependant, la diffusion à travers le tégument externe ou directement entre les cellules et le milieu extérieur suffit à assurer des échanges convenables; c'est le cas chez tous les diploblastiques: spongiaires, cnidaires et cténaires. C'est également le cas chez de nombreux triploblastiques invertébrés au métabolisme peu actif: plathelminthes, némertiens, rotifères, némathelminthes, siponculiens, chætognathes, priapulides, pogonophores, la plupart des échiuriens et différents annélides.

La plupart des échinodermes sont également dépourvus de système respiratoire. Seules les holothuries possèdent des "poumons" (encore appelés organes arborescents). Ce sont des sacs volumineux très ramifiés qui débouchent par un tronc commun dans l'ampoule rectale. Dans différentes autres classes, astérides notamment, la respiration est assurée via: 1) des papules disséminées essentiellement sur la surface dorsale. Elles correspondent à des zones tégumentaires amincies étant constituées simplement de deux épithélia ciliés séparés par une mince couche conjonctivo-musculaire. 2) Les podias du système ambulatoire qui présentent également des zones d'amincissement tégumentaire.

Certains attribuent au lophophore des lophophoriens un rôle respiratoire. Ce dispositif est constitué de tentacules creux, simples évaginations de la paroi du corps contenant un diverticule cœlomique. On ne peut donc assimiler ce système, tout comme les papules ou podias des échinodermes, à des organes respiratoires vrais même s'il peut participer, comme nombre d'autres structures tégumentaires, aux échanges O₂/CO₂.

En définitive, on ne trouve des systèmes respiratoires spécialisés chez les invertébrés que chez les arthropodes, les mollusques, les stomochordés, différents annélides et un groupe d'échiuriens. On trouvera par contre des systèmes spécialisés chez tous les cordés (vertébrés, céphalo et urocordés), au métabolisme généralement plus élevé. L'absence de système respiratoire ne signifie nullement absence de système circulatoire. La plupart des espèces dépourvues de système respiratoire ont en effet un système circulatoire qui leur permet d'assurer les échanges au niveau tissulaire avec une efficacité plus ou moins grande.

Les différents types d'organes respiratoires vont intervenir dans des systèmes dits branchiaux, cutanés, pulmonaires ou trachéens (figure 3-18). Les systèmes branchiaux et cutanés interviennent dans une respiration aquatique; les systèmes pulmonaires et trachéens dans une respiration aérienne bien que les trachées puissent également servir aux échanges O₂/CO₂ en milieu aquatique chez certaines espèces d'insectes retournées à l'eau (voir plus loin).