Qu'est-ce que la respiration directe?

La respiration directe est l'un des différents types de respiration, à savoir la respiration par diffusion sanguine, la respiration trachéale, la respiration par les branchies et la respiration pulmonaire.

Celles-ci sont classées comme respirations simples ou complexes, selon les différents mécanismes d'extraction de l'oxygène de leur environnement.

La respiration est un processus involontaire. Sa fonction principale est de fournir de l'oxygène aux cellules du corps et d'éliminer le dioxyde de carbone. Tous les êtres vivants disposent de mécanismes pour mener à bien ce processus.

Dans tous les cas, cet échange de gaz entre l'organisme et son environnement se fait par diffusion, le processus physique qui permet cet échange.

Dans le cas des humains, la diffusion se produit dans les poumons et dans le cas d'organismes plus simples, tels que les éponges ou les méduses, elle se produit à la surface de leur corps.

Les créatures les plus simples, telles que les organismes unicellulaires, dépendent entièrement de la diffusion pour le déplacement et l'échange des gaz.

À mesure que la complexité de ces organismes augmente, les cellules s'éloignent de la couche de cellules où se produit l'échange de gaz avec l'environnement. De cette manière, il est de plus en plus difficile d’obtenir et d’éliminer les gaz par diffusion.

Respirez directement ou respirez par diffusion

Bien que les organismes spécialisés possèdent une grande variété de cellules ayant des fonctions différentes, une structure est commune à toutes les cellules: la membrane cellulaire ou la membrane plasmique.

Cette membrane forme une sorte de barrière autour des cellules et régule tout ce qui les pénètre et les quitte.

La structure de la membrane cellulaire est extrêmement importante. Il est composé principalement de deux feuilles de phospholipides et de protéines qui lui permettent de contrôler ce qui le traverse.

Le phospholipide est une molécule composée d’acides gras, d’alcool (glycérol) et d’un groupe phosphate. Ces molécules sont en mouvement aléatoire constant.

La membrane cellulaire est semi-perméable, ce qui signifie que certaines petites molécules peuvent la traverser. Comme les molécules de la membrane sont toujours en mouvement, cela permet de former des ouvertures temporaires qui permettent aux petites molécules de passer d’un côté à l’autre de la membrane.

Ce mouvement constant et la concentration disproportionnée des molécules à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule facilitent leur déplacement à travers la membrane.

Les substances à l'intérieur des cellules aident également à déterminer le niveau de concentration entre la cellule et ce qui l'entoure.

À l'intérieur, vous trouverez du cytosol, composé principalement d'eau; des organites et divers composés tels que des glucides, des protéines et des sels, entre autres.

Les molécules se déplacent en dessous du niveau de concentration. C'est-à-dire que son mouvement passe d'une zone de plus grande concentration à une zone de plus faible concentration. Ce processus s'appelle diffusion.

Une molécule d'oxygène peut traverser la membrane plasmique d'une cellule car elle est suffisamment petite et dans les conditions appropriées.

La plupart des êtres vivants utilisent constamment de l'oxygène dans les réactions chimiques qui se produisent dans leurs cellules. Parmi ces processus chimiques figurent la respiration cellulaire et la production d'énergie.

Par conséquent, la concentration en oxygène à l'intérieur des cellules est beaucoup plus basse que la concentration en oxygène à l'extérieur de celles-ci. Ensuite, les molécules se déplacent de l'extérieur vers l'intérieur de la cellule.

De même, les cellules produisent également plus de dioxyde de carbone que leur environnement, de sorte qu'il y a une concentration plus élevée à l'intérieur de la cellule qu'à l'extérieur.

Ensuite, ce dioxyde de carbone se déplace de l'intérieur vers l'extérieur de la cellule. Cet échange de gaz est vital pour survivre.

Il y a des organismes qui n'ont pas d'organes respiratoires spécialisés comme les humains. Par conséquent, ils doivent prendre de l'oxygène et expulser le dioxyde de carbone à travers leur peau.

Pour que ce simple échange gazeux ait lieu, plusieurs conditions sont nécessaires. Les lois de Fick établissent que la proportion de diffusion à travers une membrane dépend de la surface, de la différence de concentration et de la distance.

Par conséquent, leurs corps doivent être fins et longs (de petit volume mais avec beaucoup de surface). En outre, ils devraient sécréter une substance humide et visqueuse qui facilite l'échange (comme c'est le cas avec le mucus trouvé dans les poumons).

Des organismes tels que les oxyures (nématodes), les ténias (vers plats), les méduses (coelentérés) et les éponges (porifères) qui respirent par diffusion, n'ont pas de système respiratoire, ont tendance à avoir des formes fines et étendues et sécrètent toujours des fluides visqueux ou du mucus.

En raison de la forme et de la simplicité de ces organismes, chaque cellule de votre corps est très proche de l'environnement extérieur. Vos cellules sont maintenues humides afin que la diffusion des gaz ait lieu directement.

Les ténias sont petits et aplatis. La forme de votre corps augmente la surface et la surface de diffusion, garantissant que chaque cellule du corps est proche de la surface de la membrane externe pour accéder à l'oxygène.

Si ces parasites avaient une forme cylindrique, les cellules centrales de votre corps ne pourraient pas obtenir d'oxygène.

Enfin, il convient de mentionner que le processus de diffusion permettant d'obtenir de l'oxygène et l'expulsion de dioxyde de carbone est un processus passif, comme tout autre mécanisme respiratoire. Aucun organisme ne le fait de manière consciente ni ne peut le contrôler.

Respiration par diffusion sanguine

Une forme de diffusion plus complexe comprend un système circulatoire permettant un plus grand déplacement. Cela implique le transport de l'oxygène à travers une couche humide de la surface vers la circulation sanguine.

Une fois que l'oxygène est dans le sang, il peut se répandre dans tout le corps pour atteindre toutes les cellules et tous les tissus. Ce système est utilisé par les amphibiens, les vers de terre et les sangsues, par exemple.

Comme les ténias, les vers de terre ont un corps cylindrique mais mince qui a beaucoup de surface et peu de volume.

En outre, ils gardent leur corps humérus sécrétant un mucus visqueux dans leurs glandes épithéliales, ce qui leur permet de piéger et de dissoudre l'oxygène de l'air.