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39.3B : Types de respiration - Biologie

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Les types de respiration chez l'homme comprennent l'eupnée, l'hyperpnée, la respiration diaphragmatique et costale; chacun nécessite des processus légèrement différents.

Objectifs d'apprentissage

  • Différencier les types de respiration chez les humains, les amphibiens et les oiseaux

Points clés

  • L'eupnée est une respiration normale et calme qui nécessite une contraction du diaphragme et des muscles intercostaux externes.
  • La respiration diaphragmatique nécessite une contraction du diaphragme et est également appelée respiration profonde.
  • La respiration côtière nécessite une contraction des muscles intercostaux et est également appelée respiration superficielle.
  • L'hyperpnée est une respiration forcée et nécessite des contractions musculaires pendant l'inspiration et l'expiration, telles que la contraction du diaphragme, des muscles intercostaux et des muscles accessoires.
  • Les amphibiens utilisent des branchies pour respirer tôt dans la vie et développent plus tard des poumons primitifs dans leur vie adulte; en outre, ils sont capables de respirer à travers leur peau.
  • Les oiseaux ont développé un système respiratoire directionnel qui leur permet d'obtenir de l'oxygène à haute altitude : l'air circule dans un sens tandis que le sang circule dans un autre, permettant un échange gazeux efficace.

Mots clés

  • eupnée: respiration normale et détendue; état sain d'inspiration et d'expiration
  • hyperpnée: respiration profonde et rapide qui se produit normalement après l'exercice ou anormalement avec fièvre ou troubles divers
  • intercostal: entre les côtes d'un animal ou d'une personne

Types de respiration

Il existe différents types ou modes de respiration qui nécessitent un processus légèrement différent pour permettre l'inspiration et l'expiration. Tous les mammifères ont des poumons qui sont les principaux organes de respiration. La capacité pulmonaire a évolué pour soutenir les activités de l'animal. Pendant l'inhalation, les poumons se dilatent avec l'air et l'oxygène se diffuse à travers la surface des poumons, entrant dans la circulation sanguine. Lors de l'expiration, les poumons expulsent de l'air et le volume pulmonaire diminue. Les différents types de respiration, en particulier chez l'homme, comprennent :

1) Eupnée : un mode de respiration qui se produit au repos et ne nécessite pas la pensée cognitive de l'individu. Au cours de l'eupnée, également appelée respiration calme, le diaphragme et les intercostaux externes doivent se contracter.

2) Respiration diaphragmatique : un mode de respiration qui nécessite la contraction du diaphragme. Lorsque le diaphragme se détend, l'air quitte passivement les poumons. Ce type de respiration est également connu sous le nom de respiration profonde.

3) Respiration costale : un mode de respiration qui nécessite la contraction des muscles intercostaux. Lorsque les muscles intercostaux se détendent, l'air quitte passivement les poumons. Ce type de respiration est également connu sous le nom de respiration superficielle.

4) Hyperpnée : un mode de respiration qui peut survenir lors d'exercices ou d'actions qui nécessitent une manipulation active de la respiration, comme le chant. Au cours de l'hyperpnée, également appelée respiration forcée, l'inspiration et l'expiration se produisent toutes deux en raison de contractions musculaires. En plus de la contraction du diaphragme et des muscles intercostaux, d'autres muscles accessoires doivent également se contracter. Pendant l'inspiration forcée, les muscles du cou, y compris les scalènes, se contractent et soulèvent la paroi thoracique, augmentant le volume pulmonaire. Pendant l'expiration forcée, les muscles accessoires de l'abdomen, y compris les obliques, se contractent, forçant les organes abdominaux vers le haut contre le diaphragme. Cela aide à pousser le diaphragme plus loin dans le thorax, en expulsant plus d'air. De plus, les muscles accessoires (principalement les intercostaux internes) aident à comprimer la cage thoracique, ce qui réduit également le volume de la cavité thoracique.

Types de respiration chez les amphibiens et les oiseaux

Chez les animaux tels que les amphibiens, de multiples façons de respirer ont évolué. Chez les jeunes amphibiens, comme les têtards qui ne quittent pas l'eau, les branchies sont utilisées pour respirer. Certains amphibiens conservent des branchies toute leur vie. Au fur et à mesure que le têtard grandit, les branchies disparaissent et les poumons se développent. Ces poumons sont primitifs et pas aussi évolués que les poumons des mammifères. Les amphibiens adultes manquent ou ont un diaphragme réduit, donc la respiration par les poumons est forcée. L'autre moyen de respiration pour les amphibiens est la diffusion à travers la peau. Pour faciliter cette diffusion, la peau des amphibiens doit rester humide.

D'autres animaux, comme les oiseaux, doivent faire face à un défi unique en ce qui concerne la respiration, c'est-à-dire qu'ils volent. Voler consomme une grande quantité d'énergie; par conséquent, les oiseaux ont besoin de beaucoup d'oxygène pour faciliter leurs processus métaboliques. Ils ont développé un système respiratoire qui leur fournit l'oxygène nécessaire pour pouvoir voler. Comme les mammifères, les oiseaux ont des poumons, qui sont des organes spécialisés pour les échanges gazeux. L'air oxygéné, aspiré lors de l'inhalation, diffuse à travers la surface des poumons dans la circulation sanguine, tandis que le dioxyde de carbone se diffuse du sang dans les poumons et est expulsé lors de l'expiration. Cependant, les détails de la respiration entre les oiseaux et les mammifères diffèrent considérablement.

En plus des poumons, les oiseaux ont des sacs aériens à l'intérieur de leur corps qui sont attachés aux poumons. L'air circule dans une direction des sacs aériens postérieurs aux poumons et hors des sacs aériens antérieurs. Le flux d'air est dans le sens inverse du flux sanguin, ce qui permet un échange gazeux efficace. Ce type de respiration permet aux oiseaux d'obtenir l'oxygène nécessaire, même à des altitudes plus élevées où la concentration en oxygène est faible. Cette directionnalité du flux d'air nécessite deux cycles d'admission et d'expiration d'air pour éliminer complètement l'air des poumons.