Caractéristiques de la respiration trachéale et exemples d'animaux

Le respiration trachéale C'est la respiration la plus couramment utilisée par les insectes centipodes, les tiques, les parasites et les araignées.

Chez ces insectes, les pigments respiratoires sont absents du sang, car le système trachéal est responsable de la distribution directe de l’oxygène (air) dans les cellules du corps.

La respiration trachéale permet le processus d'échange de gaz. De cette manière, une série de tubes ou de trachées se trouvent stratégiquement dans le corps des insectes. Chacune de ces trachées a une ouverture vers l'extérieur qui permet l'entrée et la sortie des gaz.

Comme chez les animaux vertébrés, le processus d'expulsion des gaz du corps des insectes dépend du mouvement musculaire de la contraction qui presse tous les organes internes du corps, forçant le CO2 à quitter le corps.

Ce type de respiration a lieu chez la plupart des insectes, y compris ceux qui habitent les milieux aquatiques.

Ce type d'insectes a spécialement préparé des corps pour pouvoir respirer pendant qu'ils sont immergés sous le niveau de l'eau (Society, 2017).

Vous pourriez également être intéressé par la respiration de la peau et la respiration pulmonaire: caractéristiques, processus, phases et anatomie.

Parties du système respiratoire trachéal

La trachée

La trachée est un système très ramifié comportant de petits conduits par lesquels passe l'air. Ce système est situé dans le corps des insectes.

La présence de canaux est possible grâce à l'existence de parois corporelles alignées en interne par une membrane appelée ectoderme.

Un insecte a plusieurs trachées ou conduits qui s'ouvrent vers l'extérieur de son corps, permettant au processus d'échange gazeux d'avoir lieu directement dans toutes les cellules du corps de l'insecte.

La zone où la concentration de branches est la plus élevée est généralement le ventre de l’insecte, qui comporte de nombreux pipelines qui cèdent progressivement la place à l’air à l’intérieur du corps.

Le système complet de la trachée d'un insecte est généralement constitué de trois canaux principaux situés parallèlement et longitudinalement à son corps. D'autres petits canaux traversent les trachées principales, formant un réseau de tubes qui recouvre tout le corps de l'insecte.

Chacun des tubes ayant une sortie vers l'extérieur se termine par une cellule appelée cellule trachéale.

Dans cette cellule, les trachées s'alignent avec une couche de protéines appelée trachéine. De cette façon, l'extrémité externe de chaque trachée est remplie par le liquide trachéal (Site, 2017).

Des spiracles

Le système de la trachée s'ouvre à l'extérieur par des ouvertures séparées appelées stigmates ou spiracles. Dans les blattes, il existe deux paires de spiracles situés dans la région thoracique et huit paires de spiracles situés dans le premier segment de la région abdominale (Stidworthy, 1989).

Chaque spiracle est entouré d'un sclérite appelé peritrema et possède des soies qui agissent comme des filtres, empêchant la poussière et d'autres particules de pénétrer dans la trachée.

Les spiracles sont également protégés par des valves attachées aux muscles occlusaux et dilatateurs qui régulent l'ouverture de chaque tube.

Échange de gaz

À l'état de repos, les trachées sont remplies d'un liquide capillaire grâce à la faible pression osmotique dans les cellules des tissus corporels. De cette manière, l'oxygène qui pénètre dans les conduits se dissout dans le liquide trachéal et le CO2 est libéré dans l'air.

Le liquide trachéal est absorbé par les tissus lorsque le volume de lactate augmente une fois que l'insecte entre en phase de vol. De cette façon, le CO2 est stocké temporairement sous forme de bicarbonate, envoyant des signaux aux spiracles à ouvrir.

Cependant, la plus grande quantité de CO2 est libérée au moyen d'une membrane appelée cuticule (pages de biologie, 2015).

Mouvement de ventilation

La ventilation du système trachéal se réalise lorsque les parois musculaires du corps de l'insecte se contractent.

L'expiration du gaz du corps se produit lorsque les muscles dorso-abdominaux se contractent. Inversement, l'inspiration de l'air se produit lorsque le corps prend sa forme régulière.

Les insectes et certains autres invertébrés procèdent à des échanges gazeux en éliminant le CO2 à travers leurs tissus et en prélevant de l'air dans des tubes appelés trachées.

Dans les grillons et les sauterelles, les premier et troisième segments de votre poitrine ont un évent de chaque côté. De même, huit autres paires de spiracles sont localisées linéairement de chaque côté de l'abdomen (Yadav, Physiology of Insects, 2003).

Les insectes plus petits ou moins actifs effectuent le processus d'échange de gaz par diffusion. Cependant, les insectes qui respirent par diffusion peuvent souffrir dans les climats plus secs, car la vapeur d'eau n'est pas abondante dans l'environnement et ne peut pas se propager à l'intérieur du corps.

Les mouches des fruits évitent le risque de mourir dans des environnements secs en contrôlant la taille de l'ouverture de leurs spiracles, de telle sorte qu'elles s'adaptent aux besoins en oxygène des muscles pendant la phase de vol.

Lorsque la demande en oxygène est plus faible, la mouche des fruits ferme partiellement ses spiracles afin de retenir plus d'eau dans le corps.

Les insectes les plus actifs, tels que les grillons ou les sauterelles, doivent constamment ventiler leur système trachéal. De cette façon, ils doivent contracter les muscles de l’abdomen et appuyer sur les organes internes pour expulser l’air des trachées.

Les sauterelles ont de grands sacs aériens attachés à certaines sections des plus grandes trachées afin d’accroître l’efficacité du processus d’échange de gaz (Spider, 2003).

Insectes aquatiques: exemple de respiration trachéale

Les insectes aquatiques utilisent la respiration trachéale pour effectuer le processus d'échange de gaz.

Certains, comme les larves de moustiques, prennent de l'air en exposant un petit tube respiratoire en dehors du niveau de l'eau, qui est relié à leur système trachéal.

Certains insectes qui peuvent se plonger dans l'eau pendant des périodes prolongées emportent avec eux des bulles d'air d'où ils prennent l'O2 dont ils ont besoin pour survivre.

D'autre part, d'autres insectes ont des spiracles situés dans la partie supérieure du dos. De cette façon, ils perforent les feuilles en suspension dans l'eau et y adhèrent pour respirer (Yadav, 2003).

Références

1. pages de biologie (24 janvier 2015). Extrait de la respiration trachéale: biology-pages.info.
2. Site, T. O. (2017). Partie III: Comment les organismes vivants respirent: Index. Récupéré du système respiratoire des insectes: saburchill.com.
3. Société, T. A. (2017). Société des entologues amateurs. Récupéré de la respiration d'insectes: amentsoc.org.
4. Spider, W. (2003). Insectes et araignées du monde, volume 10. New York: Marshall Cavendish.
5. Stidworthy, J. (1989). Appuyez sur Étoile.
6. Yadav, M. (2003). Biologie Des Insectes. New Delhi: DPH.
7. Yadav, M. (2003). Physiologie des insectes. New Delhi: DPH.