| Les mouvements cardiaques et respiratoires. |
- Rythme respiratoire et consommation d’oxygène.
Les rythmes respiratoires et cardiaques
A. Consommation d’O2.
La période d’hibernation est pour la marmotte une période de grands changements physiologiques et de comportementaux. Afin de se mettre à dormir pendant tout l’hiver, la marmotte doit s’adapter à son nouvel environnement qu’est l’intérieur de son terrier. En choisissant de s’enfoncer au cœur de son terrier pour hiberner, la marmotte doit baisser considérablement sa consommation de dioxygène. Celle-ci passe de 600cm3/kg à30cm3/kg soit une division par 20 de sa consommation. Cependant cette baisse de consommation entraîne la baisse des cycles respiratoires qui descendent considérablement.
Graphique de la respiration durant la période d’hibernation
B. Rythme respiratoire.
En effet la baisse considérable de la consommation de dioxygène entraîne la chute des cycles respiratoires. Comme la marmotte est un petit animal, cette adaptation du rythme respiratoire en fonction de la période de l’année est d’autant plus admirable. Le nombre d’inspiration par minute passe de 16 en temps normal à 1 ou 2 en période d’hibernation. Ce phénomène s’accompagne d’autres baisses :baisse de nutriments absorbés et baisse de consommation d’O2(Cf I.A.).L’hibernation entraîne donc des variations sur le métabolisme de la marmotte ; celle-ci subit en effet des troubles au niveau de la respiration, mais aussi au niveau du cœur qui est l’autre organes très touchés par le phénomène d’hibernation.
Graphique de la respiration durant la période d’hibernation
C. Synthèse sur le rythme respiratoire et le consommation d’O2
Comme on peut le constater, le passage chez la marmotte d’un état normal à l’état d’hibernation entraîne de nombreuses chute dans le fonctionnement de l’organisme, avec une baisse de la respiration très importante qui traduit la volonté de la part de l’organisme de la marmotte de s’adapter aux conditions extrêmes auxquelles il est soumis.
Une volonté d’adaptation qui entraîne d’autres phénomènes, notamment la baisse du rythme cardiaque.
A. Les mouvements du cœur.
Pendant la période estivale, la marmotte a un rythme cardiaque élevé de l’ordre de 90 à 140 battements par minutes alors que pendant la période d’hibernation, son rythme cardiaque chute et son cœur ne bat plus que 3 à 5 fois par minute. Ce phénomène est explicable par le fait que la marmotte doit résister à des températures très basse et l’animal doit réguler sa consommation de dioxygène et la conséquence immédiate de cette régulation est la baisse du rythme cardiaque. La baisse de la fréquence cardiaque est aussi un des facteurs permettant la régulation de la température.
Sur les graphiques, la systole est indiquée par la chute de la courbe. Cela permet de savoir exactement combien de fois le cœur se contracte et donc permet le calcul de la fréquence cardiaque avec précision car ce phénomène est important et qu'il fournit un grand mouvement brusque et ample différent de celui plus lent de la diastole qui se voit par la phase ascendante de la courbe du rythme cardiaque.
Graphique cardiaque pendant la période estivale :
Graphique cardiaque pendant la période d’hibernation :
B. Les différents rythmes cardiaque de la marmotte influent sur sa température.
Le rythme cardiaque de la marmotte est la cause de la baisse de la température de celle-ci. En effet nous pouvons remarquer que la température est différente en fonction du rythme cardiaque. Les périodes de sommeil profond sont marqués par un rythme cardiaque faible, 10 à 15 battements par minute, les périodes précédent les réveils sont marquées par l’ascension du rythme cardiaque jusqu’à 152 battements par minute avant de redescendre à 15 battements par minute à la fin de son réveil, environ une journée après. La température varie dans le même sens : plus le rythme cardiaque de la marmotte est élevé, plus sa température augmente. Comme le tableau suivant le montre, les différentes phase de l’hibernation sont déterminées par le rythme cardiaque de la marmotte qui fait varié la température de cette dernière.
|
Heures |
Température rectale |
Température buccale |
Température moyenne |
Battement du cœur par minute |
|
2 h. 15 |
11° |
11°6 |
11°3 |
15 |
|
2 h. 30 |
11°6 |
12°4 |
12° |
indéterminé |
|
2 h. 40 |
11°8 |
12°6 |
12°2 |
34 |
|
2 h. 50 |
12° |
13°4 |
12°7 |
48 |
|
3 h. |
12°2 |
14°6 |
13°4 |
72 |
|
3 h. 15 |
12°6 |
16°4 |
14°5 |
92 |
|
3 h. 30 |
13° |
18°6 |
15°8 |
140 |
|
3 h. 40 |
13°4 |
22° |
17°7 |
152 |
|
4 h. |
14°8 |
27° |
20°9 |
152 |
|
4 h. 15 |
18°4 |
29°2 |
23°8 |
132 |
|
4 h. 30 |
22° |
31°2 |
26°6 |
140 |
|
5 h. 15 |
31° |
33°2 |
32°1 |
140 |
|
5 h. 45 |
31°2 |
33° |
32°1 |
140 |
|
Le lendemain |
14°4 |
15 |
14°7 |
88 |
Pendant la période de sommeil de l’hibernation, la consommation de dioxygène de la marmotte diminue considérablement. L’animal consomme jusqu’à quarante fois moins de dioxygène. La respiration de la marmotte descend jusqu’à un battement par minute. De même, le cœur , donc l’organe qui fournit de l’énergie et du dioxygène, fonctionne au ralenti et descend jusqu’à 10 battements par minutes au lieu de 90 battements par minutes en période normale, mais pendant les réveils périodique, le rythme cardiaque de la marmotte augmente jusqu’à 152 battements par minute.
Sur le schéma, nous pouvons observer qu’il y a une relation entre le graphique de la fréquence cardiaque et celui de la consommation de dioxygène. En effet, les deux courbes ont une variation à peu près similaire surtout visible à partir de la deuxième heure. Une relation peu donc être faite entre les chutes du rythme cardiaque et de la consommation de dioxygène.
Nous avons vu que la respiration et le rythme cardiaque ont pour conséquence la baisse de la température de la marmotte.