- caractéristiques
- Respiration cutanée dans les différentes classes d'animaux
- Amphibiens
- Reptiles
- Les mammifères
- Insectes
- Des poissons
- Références
La respiration cutanée est une forme de respiration dans laquelle l'échange gazeux se produit à travers la peau et non à travers les poumons ou les branchies. Ce processus se produit principalement chez les insectes, les amphibiens, les poissons, les serpents de mer, les tortues et certains mammifères (Jabde, 2005).
La peau des animaux qui utilisent la respiration cutanée est assez particulière. Pour permettre l'échange de gaz, il doit être humide afin que l'oxygène et le dioxyde de carbone puissent le traverser librement.
Crapaud. Un exemple d'animal avec respiration cutanée.
caractéristiques
Le processus de respiration cutanée s'effectue uniquement à travers la peau. Pour cette raison, la majorité des animaux vertébrés qui utilisent ce type de respiration, la peau est fortement vascularisée afin de faciliter le processus d'échange gazeux.
Cet échange est très important chez les amphibiens et les tortues à carapace molle, qui utilisent des glandes muqueuses pour conserver l'humidité de la peau (Marshall, 1980).
Certains amphibiens ont de nombreux plis dans leur peau qui aident à augmenter leur fréquence respiratoire. Les crapauds sont connus pour absorber de l'eau et respirer à travers leur peau. Ils ont trois formes de respiration: cutanée, pulmonaire et à travers la muqueuse de la bouche. Ce dernier type de respiration est le plus utilisé lorsqu'ils sont en état de repos.
La respiration cutanée est un type de respiration qui ne nécessite pas que les poumons soient effectués. Pour cette raison, il existe des espèces dépourvues de poumons et qui peuvent encore survivre grâce aux échanges gazeux effectués à travers la peau.
Il existe des espèces qui peuvent exercer à la fois la respiration cutanée et pulmonaire, cependant, on estime que chez les amphibiens la respiration cutanée est responsable de l'absorption de 90% de l'oxygène nécessaire à la vie.
Respiration cutanée dans les différentes classes d'animaux
Amphibiens
Les amphibiens sont classés comme des organismes multicellulaires et appartiennent à la classe des amphibiens, ce qui signifie «les deux moyens» en grec.
La peau de toutes les espèces d'amphibiens est l'organe le plus utilisé pour effectuer le processus de respiration. Certaines espèces dépendent uniquement de la respiration cutanée pour survivre.
C'est le cas de la salamandre à plumes de la famille des Plethodontidae. Cette famille d'amphibiens est complètement dépourvue de poumons, mais elle constitue le plus grand groupe d'espèces de salamandres au monde. (Zahn, 2012)
Alors que les amphibiens sont complètement immergés dans l'eau, la respiration cutanée a lieu à travers leur peau. Il s'agit d'une membrane poreuse à travers laquelle l'air se propage entre les vaisseaux sanguins et tout ce qui les entoure.
Bien que la respiration cutanée soit prédominante chez les amphibiens, elle ne contribue qu'à la survie des crapauds pendant les saisons plus froides.
La respiration cutanée nécessite une humidité constante à la surface de la peau. Lorsque les crapauds sont hors de l'eau, les glandes muqueuses de la peau continuent de l'humidifier, ce qui permet un processus d'absorption de l'oxygène de l'air.
Il existe des cas particuliers dans la respiration des amphibiens. Par exemple, les têtards, qui respirent par les branchies, et les crapauds du désert, qui ont tendance à avoir la peau sèche, ce qui rend la respiration cutanée impossible (Bosch, 2016).
Reptiles
Les écailles qui recouvrent le corps des reptiles empêchent, dans la plupart des cas, un processus de respiration cutanée de se produire. Cependant, il existe la possibilité d'un échange de gaz entre les échelles ou les zones où la densité des échelles est plus faible.
Pendant les périodes d'hibernation sous l'eau, certaines tortues dépendent de la respiration cutanée autour du cloaque pour survivre.
De même, il existe des espèces de serpents de mer qui absorbent environ 30% de l'oxygène dont ils ont besoin à travers la peau. Cela devient indispensable lorsqu'ils doivent plonger sous l'eau.
Pour les serpents de mer, il est possible d'effectuer ce processus en diminuant l'intensité avec laquelle le sang alimente les poumons et en augmentant l'apport sanguin dans les capillaires de la peau. Pour cette raison, la peau de serpent peut parfois apparaître rose. (Feder et Burggren, 1985)
Les mammifères
Les mammifères sont connus pour être des espèces endothermiques ou à «sang chaud». Ils ont généralement une demande métabolique plus élevée que les animaux vertébrés exothermiques ou dits «à sang froid».
De même, la peau des mammifères est plus épaisse et plus imperméable que celle des autres espèces de vertébrés, ce qui empêche grandement la peau d'être l'organe utilisé pour réaliser le processus d'échange gazeux.
Cependant, la respiration cutanée chez les mammifères existe, mais elle se produit dans un pourcentage plus faible. Un exemple est les chauves-souris, qui absorbent l'oxygène à travers les membranes hautement vasculaires situées sur leurs ailes. Les chauves-souris peuvent absorber environ 12% de l'oxygène dont elles ont besoin par leurs ailes.
Les humains font partie des espèces de mammifères qui prélèvent le plus faible pourcentage d'oxygène de l'air à travers la peau. Un être humain peut absorber en moyenne entre 1% et 2% d'oxygène de l'air, avec lequel il ne pourrait pas assurer sa subsistance (Ernstene & Volk, 1932).
Insectes
Chez les insectes, les échanges gazeux à travers la peau ont tendance à être généreux, mais ce n'est pas la principale source d'absorption d'oxygène.
La plupart des insectes absorbent de l'oxygène et libèrent du dioxyde de carbone à travers un tissu appelé cuticule, situé dans la partie la plus externe de l'épiderme des invertébrés.
Certaines familles d'insectes n'ont pas de système respiratoire défini et dépendent donc entièrement de la respiration cutanée pour transporter l'hémolymphe (semblable au sang chez les insectes) de la surface du corps vers les tissus internes.
La plupart des insectes terrestres utilisent un système de trachée pour effectuer les échanges gazeux. Cependant, chez les insectes aquatiques et endoparasites, la respiration cutanée est vitale, car leur système trachéal ne peut pas fournir à lui seul l'oxygène nécessaire (Chapman, 1998).
Des poissons
La respiration cutanée a lieu chez différentes espèces de poissons marins et d'eau douce. Pour la respiration aquatique, les poissons nécessitent principalement l'utilisation de branchies.
Cependant, la respiration cutanée représente entre 5% et 40% de la consommation totale d'oxygène de l'eau, bien que tout cela dépende de l'espèce et de la température de l'environnement.
La respiration cutanée est plus importante chez les espèces qui prennent l'oxygène de l'air comme les poissons sauteurs ou les poissons coralliens. Chez ces espèces, l'absorption d'oxygène par la peau représente 50% de la respiration totale.
Références
- Bosch, DL (7 sur 2 de 2016). Tout ce dont vous avez besoin, c'est de la biologie. Récupéré de Comment respirer sans poumons, style lissamphibien: allyouneedisbiology.wordpress.com.
- Chapman, RF (1998). Respiration cutanée. Dans RF Chapman, Les insectes: structure et fonction (p. 452). New York: Cambridge University Press.
- Ernstene, AC et Volk, MC (1932). L'effet de la congestion veineuse sur le taux d'élimination du dioxyde de carbone et l'absorption d'oxygène. Le Journal of Clinical Investigation, 387-390.
- Feder, ME et Burggren, WW (1985). Échange de gaz cutané chez les vertébrés: conception, modèles, contrôle et implications. Examens biologiques, 1-45.
- Jabde, PV (2005). Respriation. Dans PV Jabde, Text Book Of General Physiology (p. 112). New Dehli: Maison d'édition Discovery.
- Marshall, PT (1980). Respriation, échange de gaz et transport. Dans PT Marshall, Physiology of Mammals and Other Vertebrates (pp. 88-89). New York: Cambridge University Press.
- Zahn, N. (24 sur 8 de 2012). Obtenu de Salameandering Into Cutaneous Respiration: iheartungulates.com.