Ventilation branchiale
La ventilation branchiale est le renouvellement de l’eau au contact des surfaces respiratoires des branchies. Elle maintient les gradients nécessaires aux échanges d’oxygène et de dioxyde de carbone entre l’eau et le sang. Chez de nombreux poissons osseux, des mouvements coordonnés de la bouche et des opercules imposent un flux presque continu à travers la cavité branchiale.
Production du courant d’eau
Pendant la phase d’aspiration, l’ouverture de la bouche et l’abaissement du plancher buccal augmentent le volume de la cavité buccale. La pression y diminue et l’eau entre. Le courant traverse ensuite les filaments de la branchie, tandis que les mouvements de l’opercule et les valves limitent les reflux. Les pompes buccale et operculaire fonctionnent avec un décalage qui entretient le gradient de pression.
Certaines espèces rapides ventilent aussi leurs branchies en nageant bouche ouverte : l’avancée de l’animal force alors l’eau à circuler. Cette ventilation par nage peut compléter ou remplacer temporairement le pompage actif. Chez les larves, la petite taille, la peau et l’évolution progressive des branchies modifient la contribution relative des différentes surfaces respiratoires.
Ajustements physiologiques
La fréquence et l’amplitude ventilatoires varient avec la température, l’activité, la teneur de l’eau en oxygène, le dioxyde de carbone et d’autres propriétés physicochimiques. En hypoxie, beaucoup de poissons augmentent d’abord leurs mouvements ventilatoires afin de préserver la prise d’oxygène. Cette réponse a toutefois un coût énergétique et accroît l’exposition des branchies aux substances dissoutes.
La ventilation ne doit pas être confondue avec la respiration entière. Elle transporte le milieu externe jusqu’à l’organe d’échange ; la diffusion branchiale, le transport sanguin et l’utilisation cellulaire de l’oxygène constituent d’autres étapes. Une observation des mouvements operculaires renseigne donc sur l’effort ventilatoire, mais pas à elle seule sur l’efficacité globale des échanges gazeux.
