Système respiratoire
Le système respiratoire rend possible la respiration.
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La cavité nasale
Les cavités nasales sont revêtues de la muqueuse nasale, dont la jonction avec la peau se fait au niveau des narines. Le rat est capable de légèrement augmenter ou diminuer leur ouverture.
Au fond des cavités nasales, un tissu capte les odeurs et transmet ces informations sensorielles à l'encéphale. Cette partie de la muqueuse est la région olfactive.
Les cellules épithéliales portent de minuscules prolongements semblables à des poils, on les appelle cils. Ils servent à une certaine filtration de l'air. La muqueuse a un rôle d'humidification et de réchauffement de l'air inspiré. En sécrétant du mucus, elle capte la moindre petite particule de poussière.
La muqueuse s'étend également dans le sinus maxillaire (poche latérale) et dans les sinus frontaux, bien que l'épithelium diffère de la cavité nasale. Le rôle des sinus est mal connu.
Les cavités nasales se prolongent par le pharynx.
Le pharynx
Le pharynx est commun au système respiratoire et au système digestif qui ont chacun leur entrée dans celui-ci mais qui sont ensuite séparés par une cloison. C'est pourquoi lors de détresse respiratoire la bouche est utilisée comme voie supplémentaire d'entrée d'air.
Le pharynx est lié à l'oreille interne grâce aux trompes d'Eustache.
La trachée
La trachée est un tube cartilagineux béant. Elle repose sur la face ventrale du cou et passe à travers l'ouverture crâniale du thorax.
La trachée se termine par une bifurcation en deux bronches principales, une à droite et une à gauche.
Les poumons
Les poumons remplissent presque tout l'espace de la cavité thoracique, mais laissent la place au cœur. Le poumon gauche est ainsi légèrement moins volumineux.
Les bronches
Les bronches sont semblables à un arbre, d'où le nom évocateur qu'on leur donne : l'arbre bronchique. Les ramifications successives diminuent progressivement de taille, comme le tissu cartilagineux se modifie pour enfin disparaître.
Chez les Rongeurs, les poumons sont divisés : 4 lobes pour le poumon droit, le poumon gauche ne présentant par contre pas de lobation chez le rat comme chez la souris.
Les bronchioles sont de petites bronches dont le diamètre s'affaiblit également à force de ramifications. Les bronchioles terminales se divisent en conduits alvéolaires, chaque conduit se termine en sacs alvéolaire composés d'alvéoles pulmonaires.
L'épithelium des parois d'une bronchiole et de ses ramifications est très fin et sans cils, on l'appelle membrane pulmonaire et c'est à son niveau que se font les échanges gazeux avec les capillaires (petits vaisseaux sanguins).
La respiration
La respiration englobe l'ensemble des échanges gazeux entre l'animal et son environnement, l'échange par diffusion de CO2 et de O2. Elle alimente les cellules en dioxygène et expulse du corps le dioxyde de carbone issu de la respiration cellulaire.
Les mouvements respiratoires se font grâce au diaphragme et à certains muscles du thorax qui se contractent et se dilatent de façon alternée. Lors de la respiration calme, les muscles ne sont pas utilisés à leur maximum, ils ont une réserve importante qui peut être mobilisée lors d'une détresse respiratoire.
A l'aide de capteurs et de signaux, la fréquence et la profondeur des mouvements respiratoires peut changer. Parmi les facteurs qui les influencent notons les teneurs en gaz carbonique et en oxygène du sang.
En biologie la respiration animale se nomme ventilation pulmonaire.
Inspiration
Lors de l'inspiration les poumons se dilatent et l'air y pénètre. Le dioxygène (O2) passe au travers des parois des alvéoles et se fixe sur les globules rouges.
Le sang oxygéné est transporté par les artères grâce au système cardio-vasculaire et est acheminé vers les différents organes.
Expiration
Lors d'une respiration tranquille, le thorax se rétréci grâce à la seule élasticité des tissus et de la relaxation des muscles.
La contraction des muscles abdominaux propulse le contenu de la cavité abdominale contre le diaphragme, qui aide ainsi à réduire le volume du thorax. Les poumons suivent les mouvements du thorax et diminuent de volume, laissant l'air sortir (comme un ballon que l'on dégonflerait).
Le dioxyde de carbone dissous dans le plasma sanguin passe dans l'air pulmonaire, et est expulsé.
Respiration cellulaire
La respiration sert aux organes car système respiratoire et système cardio-vasculaire marchent de pair pour leur permettre des échanges gazeux : la respiration cellulaire. La respiration cellulaire consiste à utiliser le dioxygène et à se débarasser du dioxyde de carbone. Le dioxygène sert à une réaction d'oxydo-réduction qui dégage de l'énergie, énergie stockée sous forme d'adénosine triphosphate pour être utilisée par la cellule. Cette réaction produit du dioxyde de carbone (CO2) qui se dissout dans le plasma et est acheminé vers les poumons via les veines pour être éliminé par la respiration pulmonaire.
Définitions et données pour le rat
- Dioxygène
- O2, oxygène
- Dioxyde de carbone
- CO2, gaz carbonique
- Fréquence respiratoire
- Lors d'une respiration tranquille, le rat respire 80 fois par minute, cela s'appelle la fréquence respiratoire.
- Flux d'air courant
- L'air transporté lors de chaque respiration.
- Volume courant
- 0,8 mL. Quantité correspondante au flux d'air courant.
- Volume résiduel
- 27 mL/kg. Volume d'air qu'il reste dans les poumons même à la fin d'une expiration poussée.
- Capacité vitale
- 50 mL/kg. La quantité totale d'air qui peut être expirée après une respiration minimale.
CO2
