Cours : L'appareil circulatoire

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Introduction

Toutes les cellules font des échanges avec le milieu extérieur. Chez les petits organismes, les cellules sont directement en contact avec l’extérieur, mais chez les gros, la plupart des cellules sont en contact avec un milieu intérieur, et chez les organismes évolués, comme les vertébrés, ce transport se fait par des vaisseaux. On dit que l’appareil circulatoire est clos ou endigué. C’est essentiellement le sang et la lymphe. Ces liquides sont les intermédiaires par lequel les cellules du corps reçoivent les éléments nécessaires à leur anabolisme, et aussi évacue les déchets de ce métabolisme. Ces milieux intérieurs peuvent transportés les hormones.

I) Disposition primitive schématique

Le sang est distribué à partir du cœur par les artères, l’irrigation des organes est réalisée grâce à des capillaires sanguins, puis le sang revient au cœur par les veines.L’organisation de l’appareil circulatoire est lié à celles des appareils : Digestif, excréteur et respiratoire. La relation entre la digestion et l’excrétion est stable pour l’ensemble des vertébrés, en revanche, la relation avec l’appareil respiratoire montre des variations importantes en rapport avec la respiration aquatique ou aérienne.Le sinus veineux reçoit du sang carbonaté venant du corps par les deux canaux de Cuvier. Il traverse ensuite l’Atrium puis un ventricule contractile et enfin le bulbe munit de valves anti-retours. Dans ce cœur ne circule que du sang carbonaté.Figure 1 : Les contractions du ventricule envoient le sang dans une artère ventrale. De chaque coté de cette artère, par une série de ramification (l’arc aortique), ce sont des vaisseaux qui irriguent les branchies des vertébrés aquatiquesLe sang oxygéné est recueilli par deux racines aortiques qui se prolongent vers la tête par deux artères carotides et vers le corps, par un vaisseau, l’aorte. Le sang oxygéné est distribué aux organes par une série d’artère, le sang est envoyé dans les organes eux même par des capillaires. Ce sang revient vers le cœur par des veines. On distingue à proximité du cœur deux veines cardinales antérieures et postérieurs.On observe des systèmes portes, ce sont des organes irrigués par des veines, et le sang sort par des veines. Deux systèmes portes :
  • Porte hépatique
  • Porte rénal

II) Anatomie comparé de l’appareil circulatoire

A partir de la disposition de base, vont se diversifier les différents appareils respiratoires des différentes classes de vertébrés.Vertébré branchial : Le système sanguin reste proche du primitif, mais avec l’apparition des poumons, il y a la double circulation ; elle est totale chez les vertébrés comme les oiseaux et les mammifères. Le cœur se trouve diviser en deux dans le sens longitudinal.Partie droite : le sang carbonaté est envoyé au poumon, d’où il revient oxygéné dans la partie gauche du cœur : c’est la petite circulation.Le sang oxygéné est envoyé aux organes d’où il revient carbonaté vers le cœur : c’est la grande circulation.

1 Evolution du réseau artériel

Figure 2 : Ce réseau présente une évolution intéressante au niveau des arcs aortiques. On compte 6 paires. Ces arcs aortiques sont en rapport avec les arcs branchiaux
  • La première paire d’arc aortique correspond à l’arc mandibulaire du splanchnocrâne, elle va vite disparaître.
  • La deuxième paire d’arc aortique correspond à l’arc hyoïdien. A partir des poissons osseux, cette deuxième paire disparaît. Chez la grenouille adulte, le troisième arc se spécialise dans l’irrigation de l’encéphale, le quatrième se spécialise dans l’irrigation du tronc et des membres, le cinquième disparaît, le sixième se spécialise dans l’irrigation des poumons.
Version intermédiaire avec les dipneustes, poumon + branchies.Bifurcation du 6ème arc qui irrigue les poumons, le sang oxygéné du poumon se mélange avec le carbonaté.Les oiseaux et mammifères, le 4ème ne subsiste qu’une seule crosse aortique, crosse gauche chez les mammifères, crosse droite chez les oiseaux, le sang ne se mélange pas.

2 Evolution du cœur

Parallèlement à l’évolution du réseau artériel, le cœur présente des modifications en rapport avec la respiration pulmonaire. Ces modifications consistent en un cloisonnement longitudinal. D’abord peu développé, puis totalement (oiseau et mammifère).Figure 3 : Les premières modifications apparaissent chez les dipneustes, avec l’apparition d’un petit appendice qui sert de cloisonnement. Le cœur montre une tendance à se subdiviser en deux moitiés parallèles. Cette subdivision est réalisée par une lame de tissu que l’on retrouve au niveau du bulbe ventriculaire et de l’atrium. Cette lame est incomplète. Cette subdivision incomplète se répercute sur la circulation du sang a la sortie des artères.Figure 4 :
  • Les têtards ont un cœur de poisson, à la métamorphose apparaît un cloisonnement complet de l’atrium, ce qui aboutit a la formation de deux oreillettes séparées. Le sinus veineux débouche dans l’oreille droite, et les veine pulmonaire dans l’oreillette gauche. Les deux oreillettes communiquent par un ventricule unique. Le bulbe est cloisonné pour une séparation du sang destiné à la circulation pulmonaire et du sang destiné à la circulation générale. On a chez la grenouille un mélange des deux sangs mais le mélange est réduit grâce aux contractions alterné des deux oreillettes, ce système de séparation est loin d’être complet.
  • Chez les reptiles, on observe une réduction de la taille du bulbe artériel et du sinus veineux. L’atrium est divisé en deux oreillettes. Cloisonnement du ventricule, mais cette séparation est incomplète ou flottante. Chez la plupart des reptiles (serpent lézard tortue), on a un cœur en 3 compartiments, deux oreillettes, un ventricule.
Exception : les crocodiles, ou le cloisonnement du ventricule est complet, mais il reste une communication sous forme d’un petit vaisseau à la base de la crosse aortique, c’est le foramen de Panizza
  • Chez les mammifères et oiseaux, la double circulation est efficace, complète, mais chez l’adulte.
  • Le fœtus effectue ces échanges respiratoires par l’intermédiaire du placenta maternelle. Il présente une circulation placentaire, qui est une dérivation de la grande circulation. La respiration pulmonaire est inexistante, et la petite et grande circulation communique par différents vaisseaux et trous. C’est donc un mélange de sang qui circule dans l’embryon.
  • Suppression de la circulation placentaire, toutes les communications entre grande et petite circulation disparaissent.
Il existe des nouveaux nés qui reste avec ces communications. (Maladie bleu).

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