Système circulatoire des oiseaux: fonctions et structure
Le système circulatoire des oiseaux est constitué du cœur (quatre cavités, similaires à celles des mammifères), d'artères et de veines qui transportent les nutriments, l'oxygène, le dioxyde de carbone, les déchets métaboliques, les hormones et la température.
Ce modèle de système circulatoire est assez efficace, car il permet aux oiseaux de satisfaire leurs besoins métaboliques afin de pouvoir voler, courir, nager ou plonger. Ce système non seulement distribue l'oxygène contenu dans le sang aux cellules du corps, mais élimine également les déchets provenant des processus métaboliques et maintient la température corporelle de l'oiseau (Lovette et Fitzpatrick, 2016).
Les oiseaux, comme les mammifères, ont un cœur de quatre cavités (deux ventricules et deux oreillettes), où s'effectue un processus complet de séparation du sang oxygéné du sang ne transportant pas d'oxygène. Le ventricule droit pompe le sang vers les poumons, tandis que le ventricule gauche doit générer une pression pour pomper le sang dans le corps (D'Elgin, 1998).
Les oiseaux ont tendance à avoir un cœur plus grand que les mammifères proportionnellement à la taille de leur corps. Le coeur des oiseaux est de taille relativement grande, car il doit couvrir les besoins métaboliques nécessaires pour voler.
Les colibris, malgré leur petite taille, sont des oiseaux qui ont un cœur plus gros comparé aux proportions du reste de leur corps. En effet, le battement constant des ailes demande une consommation d'énergie élevée.
Structure du système circulatoire chez les oiseaux
Coeur
Le cœur est l'organe le plus important du système circulatoire de tout animal vertébré. Dans le cas des oiseaux, il est divisé en quatre cavités chargées de séparer le sang oxygéné de celui qui ne l'est pas. Le cœur a pour tâche importante de distribuer l'oxygène et les nutriments au corps par le sang (Reilly et Carruth, 1987).
Le cœur des oiseaux est semblable à celui des mammifères, mais leur structure est légèrement différente en raison de leur mode de vie et de leurs besoins. Les coeurs des oiseaux sont proportionnellement plus grands que ceux des mammifères. Cela signifie que le volume moyen qui occupe le cœur d'un mammifère représente 0, 4% de sa masse corporelle, contre 4% chez les oiseaux.
Les petits oiseaux ont un cœur particulièrement gros comparé à leur taille, car ils ont besoin de plus d'énergie pour voler. D'autre part, le cœur des oiseaux pompe plus de sang par minute que celui des mammifères.
La vitesse du rythme cardiaque est plus faible, mais le volume de sang pompé est plus élevé chez les oiseaux que chez les mammifères. Cependant, le cœur des oiseaux ne comporte qu'un seul arc aortique situé à droite du corps, tandis que le cœur des mammifères a le même arc sur le côté gauche.
Veines et artères
Le sang situé à l'intérieur du corps des oiseaux circule dans différents types de vaisseaux sanguins appelés artères, artérioles, capillaires et veines. Chacun de ces canaux remplit des fonctions différentes, comme on peut le voir ci-dessous.
- Artères: elles transportent le sang oxygéné du cœur vers les cellules du corps.
- Artérioles: elles distribuent le sang directement vers les tissus et les organes qui en ont le plus besoin, par le biais de processus de vasoconstriction et de vasodilatation.
- Capillaires: échange entre les nutriments, les gaz et les déchets entre le sang et les cellules du corps.
- Les veines: peuvent être grosses ou plus petites (veinules) et sont responsables de la recirculation du sang vers le cœur pour être réoxygénée et renvoyée vers le reste du corps.
Certaines des artères les plus importantes du système circulatoire des oiseaux sont les suivantes:
- Carotide: transporte le sang vers la tête et le cerveau.
- Brachials: ils portent le sang sur les ailes.
- Pectoraux: ils transportent le sang qui va directement aux muscles pectoraux, nécessaires pour voler.
- Arc systémique: également appelé aorte, il est responsable du transport du sang vers toutes les parties du corps, sauf les poumons.
- Artères pulmonaires: elles transportent le sang qui va aux poumons.
- Coeliaques: sont la branche la plus importante qui émerge de l'aorte descendante. Ils sont responsables de la circulation du sang dans les organes et les tissus situés dans la partie supérieure de l'abdomen.
- Artères rénales: elles transportent le sang qui va aux reins.
- Fémoral: porter le sang qui va aux jambes et l'artère caudale est responsable de l'irrigation de la queue.
- Mésentérique postérieur: prend en charge le sang des organes et des tissus du bas-ventre.
Le sang distribué par les artères autour du corps, retourne au cœur, directement dans la première cavité ou l'oreillette droite à travers les veines.
De l'oreillette droite, le sang sans oxygène est déplacé vers le ventricule droit, qui pompe le sang directement dans les poumons pour qu'il soit oxygéné à nouveau (PoultryHub, 2017).
Oxygénation du sang
Dans les poumons, le sang est à nouveau oxygéné et passe dans l'oreillette gauche du cœur, d'où il est pompé dans le ventricule gauche.
Cette dernière cavité à travers laquelle le sang passe est la plus forte et la plus musclée de toutes, car elle a pour tâche de pomper le sang par les artères qui irriguent tout le corps. Par conséquent, le ventricule gauche a une épaisse paroi musculaire qui lui permet d'accomplir cette tâche importante (Farner & King, 1972).
À chaque battement du cœur, le processus d'oxygénation du sang se répète. Seuls les mammifères et les oiseaux ont dans leur cœur quatre cavités leur permettant de séparer le sang oxygéné de ce qui n’est plus. Chez les autres animaux, le cœur a au maximum deux cavités et le sang est mélangé.
Pour que le partage du sang oxygéné soit plus efficace, il est important que le sang oxygéné soit en circulation constante dans tout le corps de l'oiseau et que le sang sans oxygène revienne rapidement au cœur pour être oxygéné à nouveau.
Un processus efficace de distribution du sang implique un processus métabolique plus rapide et plus d'énergie pour l'oiseau (Scanes, 2015).
