CIRCULATION CHEZ LES POISSONS: CARACTÉRISTIQUES, FONCTIONNEMENT, EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

Le système de circulation chez les poissons est un système circulatoire fermé similaire à celui des autres vertébrés. Cependant, le sang fait un seul circuit au cœur du poisson, c'est pourquoi il est connu sous le nom de simple système circulatoire fermé ou «circulation à cycle unique».

Les humains et les vertébrés terrestres ont une double circulation. Le côté droit du cœur est chargé de recevoir le sang qui revient du corps de manière «désoxygénée». Ce sang pénètre dans l'oreillette droite, puis dans le ventricule droit, et est pompé vers les poumons pour être oxygéné.

Poisson (Image de joakant sur www.pixabay.com)

Le sang qui retourne oxygéné des poumons entre dans le ventricule gauche par l'oreillette gauche et est ensuite pompé le long de toutes les branches des artères à travers le système circulatoire des tissus. Il s'agit d'un système circulatoire à double fermeture.

Chez les poissons, le cœur n'a qu'un oreillette et un ventricule, donc le sang désoxygéné revenant du corps entre dans l'oreillette et le ventricule pour être pompé vers les branchies du poisson, où il est oxygéné.

En d'autres termes, le sang oxygéné circule dans le corps du poisson et, finalement, atteint à nouveau le cœur «désoxygéné».

Morphologie et caractéristiques

Trois types différents de système circulatoire peuvent être trouvés chez les poissons, qui diffèrent de celui des autres vertébrés à bien des égards. Ces trois types sont:

- Le système circulatoire typique des téléostéens respiratoires aquatiques.

- Le système circulatoire des téléostéens respiratoires.

- Le système circulatoire du poisson-poumon.

Les trois types de systèmes sont des systèmes circulatoires «simples fermés» et partagent les caractéristiques suivantes.

Le cœur est composé de quatre chambres continues, disposées en série. Ces chambres sont contractiles, à l'exception du bulbe élastique chez les poissons téléostéens. Ce type de cœur maintient un flux sanguin à sens unique à travers lui.

Schela du système circulatoire de certains poissons (Source: Lennert B via Wikimedia Commons)

Les quatre chambres sont le sinus veineux, l'oreillette, le ventricule et le bulbe artériel. Tous ceux-ci sont connectés les uns après les autres, comme s'il s'agissait d'un circuit en série. Le sang désoxygéné pénètre dans le sinus veineux et sort du bulbe artériel.

Cette disposition des organes principaux du système circulatoire des poissons contraste fortement avec le système circulatoire de la plupart des vertébrés, puisque ces derniers ont leurs composants disposés en parallèle.

Puisqu'il est en série, le sang pénètre dans le cœur en continu sous forme «désoxygénée», traverse les quatre cavités du cœur, est pompé vers les branchies, oxygéné et est ensuite pompé dans tout le corps.

En général, les poissons utilisent leurs branchies comme une sorte de «reins» pour la désintoxication de leur corps. Grâce à eux, ils excrètent du dioxyde de carbone et effectuent une régulation ionique et acide-base.

Vannes

L'unidirectionnalité dans le cœur est produite et maintenue par trois valves. Le sang entre toujours par un endroit, traverse les cavités du cœur et sort par un endroit différent vers les branchies.

Les trois valves qui permettent cela sont la valve à la connexion sino-auriculaire, la valve à la connexion auriculo-ventriculaire et la valve à la sortie du ventricule.

Toutes les valves, sauf celle la plus éloignée (distale) du ventricule, communiquent entre elles, mais une valve fermée à la sortie du bulbe artériel maintient une différence de pression entre le cône et l'aorte centrale.

Lorsque la pression dans le ventricule et le bulbe artériel augmente et dépasse la pression dans l'aorte centrale, les plis de la valve distale s'ouvrent et expulsent le sang dans l'aorte. Pendant la systole ventriculaire (contraction), les plis de la valve proximale se ferment.

Cette fermeture empêche le reflux du sang dans le ventricule pendant qu'il se détend. Cette contraction du bulbe artériel se déroule relativement lentement. Du cœur à l'aorte, chaque groupe de valves se ferme pour éviter le reflux du sang.

Types de système circulatoire chez les poissons

À une échelle évolutive, le système circulatoire des animaux vertébrés terrestres se serait spécialisé à partir d'organismes dotés d'un système circulatoire similaire à celui du poisson-poumon.

Cependant, aucun des trois systèmes n'est considéré comme plus évolué que les autres. Tous les trois sont des adaptations réussies pour l'environnement dans lequel ils vivent et le mode de vie des organismes qui les possèdent.

Système circulatoire typique des poissons téléostéens (respiration purement aquatique)

Les poissons à la respiration purement aquatique oxygènent leur sang en échangeant des gaz à travers le flux sanguin à travers leurs branchies. La circulation respiratoire à travers les branchies et systémique du corps est en série, typique des poissons.

Le cœur n'est pas divisé, c'est-à-dire que les quatre chambres qui le composent sont connectées en série, et le stimulateur cardiaque est dans la première chambre, le sinus veineux. Le ventricule expulse le sang dans une petite aorte à travers le bulbe artériel.

Le sang qui sort de l'aorte est dirigé vers la branchie pour effectuer l'échange de gaz avec l'eau et être oxygéné. Il passe par les branchies jusqu'à une aorte dorsale très longue et rigide.

Depuis l'aorte dorsale, le sang est dirigé vers les tissus du reste du corps et une petite partie, représentant environ 7%, est dirigée vers le cœur pour effectuer la circulation primaire et oxygéner les muscles cardiaques. Une fois les tissus oxygénés, le sang retourne au cœur pour recommencer le cycle.

Système circulatoire des téléostéens avec respiration aérienne

Les poissons respirant l'air vivent dans l'eau, mais remontent à la surface pour absorber des bulles d'air qui complètent leur apport en oxygène nécessaire. Ces poissons n'utilisent pas leurs filaments branchiaux pour profiter de l'oxygène de l'air.

Au lieu de cela, ces types de poissons utilisent leur cavité buccale, des parties de l'intestin, la vessie natatoire ou leur tissu cutané pour capturer l'oxygène de l'air. Généralement, chez les poissons qui respirent l'air, les branchies sont réduites en taille pour éviter la perte d'oxygène du sang vers l'eau.

Les poissons dont le principal apport en oxygène est la respiration de l'air ont développé une variété de shunts circulatoires pour permettre des changements dans le flux de distribution du sang vers les branchies et l'organe qui permet la respiration de l'air.

Chez les poissons respirant l'air, les flux sanguins oxygénés et désoxygénés sont modérément séparés. Le sang désoxygéné est conduit à travers les deux premiers arcs branchiaux et à travers l'organe qui effectue la respiration de l'air.

Le sang oxygéné circule, dans la plupart des cas, à travers les arcades branchiales postérieures jusqu'à l'aorte dorsale. Le quatrième arc branchial est modifié pour que les artères afférentes et efférentes se connectent et permettent l'oxygénation du sang.

Ce système reliant les artères afférentes et efférentes est spécialisé pour permettre un échange de gaz efficace à travers les branchies, même si l'oxygénation du sang se produit à un plus grand degré par la respiration de l'air.

Système circulatoire du poumon

La division la plus complète du cœur se trouve dans les poumons, ils ont des branchies et des «poumons» définis. Il n'y a qu'une seule espèce vivante aujourd'hui avec ce type de système circulatoire, c'est un poisson africain du genre Protopterus.

Le cœur de ce type de poisson est divisé en trois chambres au lieu de quatre comme les autres poissons. Il a un oreillette, un ventricule et une ampoule artérielle.

Celui-ci a un septum partiel entre l'oreillette et le ventricule, il a des plis en spirale dans le bulbe cardiaque. En raison de ces cloisons et plis, une séparation claire entre le sang oxygéné et désoxygéné est maintenue dans le cœur.

Les arcades branchiales antérieures de ces poissons manquent de lamelles et le sang oxygéné peut couler du côté gauche du cœur directement dans les tissus, tandis que dans les lamelles présentes dans les arcades branchiales postérieures, il existe une connexion artérielle qui permet de dériver le flux sanguin..

Cette connexion empêche le passage du sang à travers les lamelles lorsque le poisson respire uniquement et exclusivement par les poumons. Le sang coule des arcades branchiales postérieures vers les poumons ou pénètre dans l'aorte dorsale par un canal spécialisé appelé «canal».

Le canal est directement impliqué dans le contrôle du flux sanguin entre l'artère pulmonaire et la circulation systémique du corps du poisson. La partie vasomotrice et le "canal" agissent réciproquement, c'est-à-dire que l'un se contracte, l'autre se dilate. Le «canal» est analogue au «canal artériel» des fœtus de mammifères.

L'absence de lamelles dans les arcades branchiales antérieures de ces poissons permet au sang de s'écouler directement dans la circulation systémique à travers l'aorte dorsale.

Références

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