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Appareil respiratoire (anatomie des insectes)

(Redirigé depuis Appareil respiratoire de l'insecte)
Chez cette larve de Scarabée rhinocéros, la cuticule très fine à l'extrémité de l'abdomen laisse deviner un fin réseau blanc constitué des trachées et trachéoles.
Spiracles respiratoires d'une chenille.

L'appareil respiratoire des insectes est un réseau ouvert de stigmates, de trachées et de trachéoles qui assure le transfert des gaz métaboliques vers les tissus. Les stigmates des insectes, à ouverture variable, sur les côtés des segments (pleurites thoraciques et abdominaux), sont appelés spiracles.

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DescriptionModifier

L'insecte, à la différence d'autres animaux (y compris certains arthropodes), n'est pas muni de poumons ni de branchies. Il respire par un système de trachées se divisant en trachéoles, et apportant directement l'air aux organes. L'air est conduit dans les tissus sous forme gazeuse. Il n'y a pas de surface ou de liquide spécialisé dans les échanges gazeux.

Les trachées prennent naissance à partir d'un spiracle qui est un orifice percé dans les sclérites (pleurites) de l'exosquelette. On trouve un spiracle de chaque côté d'un segment de l'abdomen. On trouve aussi des spiracles sur le thorax des insectes. L'abdomen se rétracte grâce à l'action des muscles internes (myofibrilles) afin de faire sortir l'air vicié du système de trachées. L'expiration est donc active, mais « l'inspiration » est passive, car la chitine est élastique, et reprend sa forme une fois l'action des muscles finie.

Les larves de chironomediptère vivant dans des milieux très faiblement oxygénés possèdent de l'hémoglobine.

Les trachées sont des invaginations du tégument. Lorsque l'insecte mue, la cuticule chitineuse tapissant les parois internes du réseau de trachées est renouvelée elle aussi.

Ce système de respiration trachéale n'est pas performant, et on lui impute le fait de la petitesse des insectes. En effet, plus l'insecte est grand, plus il a besoin d'oxygène[1]. Or ce système trouve ses limites. Il n'a pas de pompe efficace, comme c'est le cas dans la respiration pulmonaire, actionnée par les muscles thoraciques et le diaphragme. Cependant, l'hypothèse qui a longtemps prévalu selon laquelle le transport des gaz se faisait par diffusion (mécanisme peu efficace) est désormais nuancée : de nombreux insectes ventilent le système trachéal assurant un transport des gaz par convection. Cette ventilation résulte de la compression de certaines parties du système trachéal par différents mouvements musculaires, par déplacement de l'hémolymphe entre les parties du corps provoquée par le renversement des battements cardiaques, et par des cycles rythmiques rapides des trachées en lien avec l'ouverture et la fermeture des spiracles[2].

Notes et référencesModifier

  1. Pour un facteur d'agrandissement K, la surface d'échange (la consommation d'oxygène possible, pour un type de système respiratoire donné) est multipliée par K² et le volume (donc la masse et la consommation) par K3.
  2. (en) M.W. Westneat, O. Betz, R.W. Blob, K. Fezzaa, W.J. Cooper, W.-K. Lee, « Tracheal respiration in insects visualized with synchrotron X-ray imaging », Science, 299 (2003), p. 558-560

Voir aussiModifier

BibliographieModifier

  • (en) J. Buck, « Some physical aspects of insect respiration », Annu. Rev. Entomol., 7 (1962), p. 27-56

Articles connexesModifier