1 juin 2020 Par admin

Le système respiratoire du pigeon voyageur (1)

Je pense qu’il est intéressant de partir du modèle humain et de mettre en évidence les différences entre les deux appareils.
Chez l’homme, lors de la respiration, deux groupes musculaires distincts entrent en action: les muscles intercostaux et le diaphragme (un muscle qui fait office de cloison entre la cage thoracique et la cavité abdominale). Lors de l’inspiration sous l’action conjuguée de ces muscles, la cavité thoracique augmente de volume: les côtes se déplacent légèrement vers l’extérieur et le diaphragme s’abaisse (fig. 1 ).

La cavité thoracique est donc en dépression et l’air extérieur est aspiré dans les poumons qui se gonflent.
Lors de l’expiration, les deux groupes de muscles, cités ci-dessus, se détentent et reprennent à l’état de repos leur position initiale, avec pour conséquence que les poumons se resserrent et que l’air en est expulsé.
L’air pénètre par le nez et la trachée; cette dernière se divise en deux bronches qui aboutissent dans les poumons, où elles se prolongent en ramifications de plus en plus étroites, ramifications qui se terminent par les alvéoles (espaces fermés) (fig. 2).

La paroi de ces alvéoles est entourée d’un réseau important de vaisseaux sanguins capillaires. Ces alvéoles ainsi que le réseau de vaisseaux sanguins capillaires constituent les éléments de base des poumons: l’oxygène contenu dans l’air inspiré traverse la fine paroi des alvéoles et se dissout dans le sang des vaisseaux capillaires. En même temps, l’acide carbonique provenant des processus métaboliques siégeant dans les divers tissus et accumulé dans le sang, s’échappe en sens inverse. L’échange d’oxygène et d’acide carbonique aboutit à la purification du sang vicié et à son enrichissement en oxygène.
Chez les oiseaux, il en va tout à fait autrement. Je signale en premier lieu que chez les oiseaux, il n’y a pas de diaphragme, ce qui fait que les cavités thoracique et abdominale forment un tout. Comme chez l’homme, lors de l’inspiration, il y a augmentation du volume de la cage thoracique et ceci grâce aux muscles intercostaux.
Mais il existe des différences de détail: les côtes se déplacent peu vers l’extérieur tandis que le sternum va de bas en haut. Ce mouvement de va-et-vient du sternum est palpable. Pour cela, il faut tenir le pigeon contre soi, poitrail vers l’avant et l’entourer délicatement (sans serrer) par les deux paumes, les pouces se trouvant sur le dos et les index situés de part et d’autre de la crête sternale.
Je recommande aux colombophiles de s’exercer à apprécier ce mouvement du sternum. A la moindre dégénérescence graisseuse, ou lorsque les sacs aériens sont endommagés (par ex: inflammation des fosses nasales, obstruction de la fente palatine par des mucosités visqueuses), la respiration se produit par à-coups.
Pour des pigeons bien entraînés et en grande condition, le mouvement est au contraire presque imperceptible. C’est pourquoi, j’effectuais autrefois cet examen pour chaque pigeon que je m’apprêtais à jouer; ceci constituait mon dernier test pour la désignation de mon premier marqué.
Les variations de volume de la cage thoracique sont relativement plus faibles chez les oiseaux que chez l’homme. Les poumons des oiseaux, qui se trouvent tout à fait contre les vertèbres dorsales, sont très compacts et ne peuvent presque pas se dilater lors de l’inspiration.
A première vue, cela pourrait sembler gênant pour la respiration des oiseaux, mais en fait il n’en est rien car il existe des compensations, qui sont dues à deux propriétés structurales spéciales.
D’abord, il y a le fait que chez les oiseaux les conduits respiratoires ne débouchent pas dans des alvéoles fermées, comme c’est le cas pour l’homme, ainsi que nous l’avons vu précédemment. Il existe au contraire un vaste réseau de capillaires aériens et un réseau de capillaires sanguins. Ces deux réseaux sont fortement imbriqués et c’est pourquoi pour un petit volume d’air inspiré, une grande surface d’échanges gazeux est possible (pour un pigeon, cette possibilité est trois fois plus importante que pour un mammifère de même taille).
Les sacs aériens forment la deuxième spécialisation, il y a toute une série de sacs aériens qui ont chez le pigeon un volume total 5 à 8 fois plus important que le volume des poumons eux-mêmes.
Les sacs aériens participent à la respiration d’une manière indirecte. Nous avons vu précédemment que les poumons se dilataient presque pas lors de l’inspiration. Ce rôle de la dilatation est repris par les sacs aériens. C’est eux qui suivent les mouvements de la cage thoracique et de la cavité abdominale. Beaucoup de recherches ont été effectuées sur la respiration des oiseaux: qu’advient-il de l’air inspiré? Quel chemin suivent les gaz dans l’appareil respiratoire chez les oiseaux?
Après beaucoup de controverses, les expérimentateurs sont tombés d’accord. Lors de l’inspiration, l’air atteint directement les sacs aériens en traversant les poumons et lors de l’expiration, avec la détente des sacs aériens l’air expulsé traverse de nouveau l’appareil pulmonaire; les sacs aériens font donc office de soufflet. Pour souligner encore l’importance des sacs aériens il faut signaler que le déplacement d’air est unidirectionnel. C’est donc un passage unidirectionnel de l’air au travers des poumons et non pas une entrée d’air suivie d’une sortie comme c’est le cas pour l’homme; cela a l’avantage de permettre une oxygénation du sang par les capillaires aériens aussi bien lors de l’inspiration que de l’expiration. Ce sont toutes ces choses réunies qui font que les oiseaux possèdent l’appareil respiratoire le plus perfectionné et le plus efficace de tous les vertébrés. Il est de loin supérieur à celui de l’homme. Tout cela est en rapport avec les besoins importants de l’oiseau. Celui-ci a un métabolisme au repos très élevé (environ 75 % plus élevé que celui d’un mammifère de même taille). Pendant le vol la différence est encore plus importante. Eh bien toute la structure, toute l’organisation des oiseaux est conçue pour des prestations longues et éprouvantes qui sont, de plus, effectuées d’une manière extrêmement rapide et économique (d’un point de vue
énergétique et pour ce qui est des réserves en eau).
Dans le prochain article je révèlerai quelques données scientifiques intéressantes sur la respiration du pigeon et je parlerai plus en détail des sacs aériens.

(A suivre)