L’appareil circulatoire : un dispositif anatomique de distribution | ||
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Le Lombric est une espèce appartenant au groupe des Annélides. Il présente une symétrie bilatérale et est constitué de trois feuillets cellulaires, comme les Plathelminthes. Tous deux possèdent un hydrosquelette. Cet animal est métamérisé et vit dans le sol. Il possède un appareil circulatoire clos.
L’appareil circulatoire du Lombric est formé de vaisseaux sanguins et de cœurs latéraux. Il existe deux vaisseaux longitudinaux, le vaisseau ventral et le vaisseau dorsal, reliés par de nombreuses anses vasculaires présentes dans chaque métamère. À l’avant (dans la région de l’œsophage), le Lombric possède cinq anses vasculaires renflées qui se contractent, les cœurs latéraux. Ils permettent de faire circuler le sang.
La circulation est unidirectionnelle. Le sang passe dans le vaisseau ventral et est amené vers l’arrière du corps. Il transite ensuite dans les organes distribuant les nutriments et le dioxygène. Le sang désoxygéné passe dans les anses et rejoint le vaisseau dorsal et l’avant du corps. Une fois dans la partie antérieure de l’animal, il court dans les cœurs latéraux qui l’expulsent dans le vaisseau ventral. En dehors de cette boucle vasculaire, le sang se répand dans les capillaires, où les échanges et la distribution sont facilités.
Le Lombric, qui n’a pas d’appareil respiratoire, effectue ses échanges gazeux par voie trans-tégumentaire. Ces échanges se font par diffusion à travers le tégument perméable et recouvert de mucus, le dioxygène entrant et le dioxyde de carbone sortant.
Le dioxygène présent dans l’organisme au niveau du tégument de l’animal est pris en charge par l’appareil circulatoire et plus particulièrement les capillaires. L’hémoglobine présente dans le sang transporte et distribue les gaz respiratoires aux organes.
Cette distribution efficace permet un mode de vie actif.
Le Lombric se nourrit principalement de terre. L'appareil circulatoire transporte les nutriments, issus de la terre, jusqu’aux organes. Ils passent dans le sang au niveau des capillaires présents dans la paroi de l’intestin puis ils circulent dans les vaisseaux de l’appareil circulatoire et alimentent les organes.
Le sang est ensuite débarrassé des déchets produits par les organes grâce aux métanéphridies, présentes par paires dans chaque métamère. Des processus de filtration, de réabsorption et de sécrétion interviennent. L’élimination des déchets se fait au niveau de pores excréteurs, les néphridiopores.
L'appareil circulatoire du Lombric propulse du sang dans les vaisseaux. Il permet un flux de masse à l’échelle de l’organisme. La diffusion existe mais elle est masquée par le flux de masse. Elle est présente au niveau cellulaire et elle se fait sur de courtes distances, entre l’appareil circulatoire et les cellules.
La diffusion est le transfert d’une substance selon un gradient de concentration. Il s'agit d'un transfert passif, c’est à dire qu’il ne nécessite pas d’énergie.
La loi de Fick rend compte du processus de diffusion :
Jx = Dx x ΔCx x S/E
avec
Jx : flux en mol.s⁻¹ ;
Dx : coefficient de diffusion en m².s⁻¹ ;
ΔCx: gradient de concentration en mol.m-3 ;
S : surface d’échange entre deux compartiments de concentration en solutés différents en m2 ;
E : épaisseur de la membrane qui sépare les deux compartiments en m.
Le flux entre deux milieux est proportionnel au coefficient de diffusion, à la différence de concentrations ainsi qu'à à la surface de la membrane qui les sépare et inversement proportionnel à l’épaisseur de cette membrane. En d’autres termes, le flux augmente si la surface d’échange augmente, si l’épaisseur de la membrane diminue, ou si la différence de concentrations en solutés entre les deux milieux augmente.
Les Lombrics ne sont pas les seuls à utiliser la diffusion, tous les animaux l’utilisent, dont les animaux sans appareil circulatoire. Ceux-ci effectuent la distribution sans flux de masse endigué contrairement au Lombric.
Comment est réalisée la distribution chez les animaux dépourvus d'appareil circulatoire ?