Échanges gazeux : diffusion à travers des surfaces fines — 14–17
L’oxygène et le dioxyde de carbone traversent des surfaces spécialisées par diffusion. Les poumons, les branchies et les feuilles efficaces offrent une surface grande, humide et fine, tout en maintenant une différence de concentration.
Les gaz traversent une frontière
Les échanges gazeux sont le déplacement de l’oxygène et du dioxyde de carbone entre un organisme et son milieu, ou entre le sang et les tissus. Les molécules diffusent d’une zone plus concentrée vers une zone moins concentrée, à travers une barrière très fine.
Pourquoi faut-il une surface spéciale ?
Un grand animal ne peut pas compter seulement sur le passage des gaz à travers sa peau : les cellules profondes sont trop éloignées. L’évolution a souvent favorisé des surfaces pliées ou ramifiées, car une grande surface et de courtes distances accélèrent la diffusion.
Suivre l’oxygène dans un poumon
Tu inspires un air contenant environ 21 % d’oxygène. Dans un alvéole, la concentration en oxygène est plus élevée que dans le sang qui arrive : il diffuse donc à travers la paroi humide, épaisse d’une cellule, vers un capillaire. Le dioxyde de carbone repart en sens inverse et tu l’expire.
Le piège de confondre respirer et absorber
Respirer fait entrer et sortir l’air, mais cela ne met pas directement l’oxygène dans le sang. Les échanges gazeux ont lieu dans les alvéoles, où une différence de concentration, l’humidité et une barrière fine permettent la diffusion ; ventiler et diffuser sont deux choses liées mais différentes.
Sport, altitude et aquariums
Pendant l’exercice, les muscles utilisent plus vite l’oxygène et produisent davantage de dioxyde de carbone : la respiration et le débit sanguin augmentent. En altitude, la pression de l’air rend l’absorption d’oxygène plus difficile. Dans un aquarium, une pompe fait circuler l’eau sur les branchies.
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