Systeme respiratoire (oiseau)

Le système respiratoire des oiseaux est certainement le plus sophistiqué des systèmes respiratoires des animaux^[1] et peut répondre à leur métabolisme élevé qui est par exemple de 6 à 10 fois ceux d'un reptile de taille similaire. Il est foncièrement différent de celui des mammifères et même des reptiles. Sa principale caractéristique est d'assurer un apport constant d'oxygène dans le sang.

Mécanismes

Courant d'air à travers les sacs aériens des oiseaux (A normal, B respiration forcée)
1 Trachée.
2 Paléopoumon.
3 Néopoumon.
4 Sacs aériens postérieurs.
5 Sacs aériens antérieurs.

Les poumons des oiseaux sont plus petits proportionnellement que ceux des mammifères. Ils sont aussi rigides, c'est-à-dire qu'ils ne changent pas de volume lors de la respiration. Selon les besoins en oxygène, il existe plusieurs types de respirations.

L'air entre par le bec et passe par la choane qui est une fente dans le palais qui permet à l'air d'aller des narines vers la glotte. L'air suit la trachée puis pénètre dans les deux bronches au niveau du syrinx. Les organes sont dupliqués latéralement. L'air passe ensuite par les sacs pulmonaires caudaux. La première expiration emmène l'air aux deux poumons, chacun en continuité d'un sac.

À l'intérieur des poumons, les bronches se divisent en une multitude de petits canaux nommés parabronches de plus en plus petits. Les minuscules canaux finaux mesurent de 1 à 4 centimètres de long et 1 à 2 millimètres de diamètre et se nomment dorsobronchioles et ventrobronchioles analogue aux alvéoles pulmonaires des mammifères^[2]. Ils sont percés de très nombreux orifices de 0,1 millimètres de diamètre ouvrant sur des "chambres" unies entre elles par un réseau « capillaire aérien » de 3 à 10 micromètres entrelacé d'un réseau de capillaires sanguins entre lesquels ont lieu les échanges gazeux. La circulation sanguine dans les capillaires se fait à contre-courant de celle de l'air, ce qui maximise les échanges gazeux mais aussi respiratoire.

L'air est ensuite inspiré par les sacs aériens antérieurs et expulsé. La présence de valves empêche l'air de revenir vers l'arrière.

Rythme respiratoire

La fréquence des mouvements respiratoires varie selon les dimensions de l'oiseau et selon son activité. Elle augmente fortement lors du vol ou lors d'une forte émotion. Elle est de 5 cycles inspiration/expiration par minute chez l'autruche, 19 chez le plongeon huard, 48 chez le merle noir et 97 chez le rouge-gorge^[3].

Certains oiseaux sont capables de retenir leur respiration, comme par exemple le plongeon huard, qui peut rester en plongée durant 8 minutes^[3].

Autres Considérations

Le système respiratoire remplit d'autres rôles que le simple échange gazeux. Il permet à l'oiseau de régler sa température. Il est d'autant plus important que la présence de plumes réduit très fortement la respiration cutanée et la sudation.

Le développement des processus uncinés, présent chez d'autres Theropoda comme les Maniraptora est lié au système de respiration, ces apophyses aplaties qui se détachent de l’arête caudale permettent d’empêcher le collapsus de la cavité thoracique durant le battement des ailes^[4].

Inconvénients

Les troubles respiratoires sont fréquents pour les oiseaux. Ils sont causés par des affectations virales, exemple : Fongus ; ou bactériennes, comme une Ornithose ; ainsi que par une néoplasie.
Les conséquences en sont en sinusites, les rhinites, les trachéites et pneumonies et les symptômes en sont des anorexies, dyspnées, tachypnée, décharges nasales, éternuements fréquents, toux, respiration sonore, ptyalisme, respiration bouche ouverte^[5].

Voir aussi

Bibliographie

• O'Connor, P.M. and Claessens, L.P.A.M. (2005). Basic avian pulmonary design and flow-through ventilation in non-avian theropod dinosaurs. Nature 436:253.

Liens externes

• La respiration dans le monde animal, Académie de Versailles
• Anatomie sur animauxexotiques.com
• (en)Gary Ritchison, « Avian Respiration », Department of Biological Sciences Eastern Kentucky University
• La cavité oro-pharyngée sur Radio piaf, Les voies respiratoires, Les poumons, Les sacs aérien
• (en)How animal works: Avian Respiratory Dynamics Animation

Notes

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