La respiration cutanée

Dès le début du XX° siècle, des scientifiques comme le danois August Krogh montrait que la quantité de dioxygène pénétrant à travers la peau des grenouilles leur suffisait en hiver. 

Depuis 1960, de nombreux chercheurs ont évalué la contribution des différents organes respiratoires d’un animal. Victor Hutchison et ses collaborateurs de l’Université de Rhode Island emprisonnèrent la tête d’une salamandre dans un sac plastique et évaluèrent ainsi la proportion de dioxygène absorbée par la peau de l’animal et la proportion de dioxyde de carbone éliminée. Ces expérience et beaucoup d’autres montrent que le nombre de vertébrés qui respirent par la peau est étonnamment élevé.

Parmi ces animaux, les mieux connus sont les amphibiens. Beaucoup d’entre eux absorbent par la peau au moins 30% du dioxygène qui leur est nécessaire et éliminent par cette même voie jusqu’à 100% du dioxyde de carbone produit par leur métabolisme. 

Chez les larves de grenouille par exemple, 60% des échanges respiratoires s’effectuent à travers la peau, même si elles possèdent également des branchies et des poumons. 

La peau est même le seul organe respiratoire des salamandres adultes de la famille des Pléthodontidés. Ces espèces se sont acclimatées dans des habitats terrestres divers, des climats tempérés aux forêts tropicales humides. Mêmes les Pléthodontidés tropicaux les plus grands, qui pèsent jusqu’à 150 grammes et mesurent jusqu’à 24 cm de long, ne respirent que par la peau. 

L’augmentation de la surface cutanée est une adaptation morphologique majeure de deux espèces de grenouilles respirant par la peau. Des replis de peau pendants se sont développés chez la grenouille du lac Titicaca (nom scientifique : Telmatobius culeus) ; l’aire totale des replis est si grande que cette grenouille n’a pas du tout besoin de ses poumons pour respirer. 

L’autre grenouille étonnante est la grenouille velue mâle Astylosternus robustus : des papilles dermiques poussent sur son arrière-train, ce qui lui permet d’avoir un organe respiratoire d’appoint pour faire face à ses besoins accrus pendant la saison des amours.

Les amphibiens vivant principalement hors de l’eau sont vulnérables, car les caractéristiques qui font de leur peau un organe respiratoire efficace favorisent également les pertes d’eau. 

La respiration cutanée est également indispensable chez de nombreux poissons : les requins, les truites, les morues et les poissons rouges absorbent, à travers la peau, entre 5 et 30% du dioxygène qui leur est nécessaire. 

Aussi bien les carrelets, poissons plats dépourvus d’écailles, que les poissons-roseau, allongés et recouverts d’écailles, puisent par voie cutanée un tiers du dioxygène dont ils ont besoin. 

Les reptiles respirent aussi par la peau. 

Malgré leur épaisse carapace, la survie de certaines tortues d’eau douce dépend partiellement ou totalement de ce mode de respiration, surtout lorsqu’elles hibernent dans des étangs recouverts de glace. 

Tant les serpents d’eau douce que les serpents marins utilisent souvent leur peau comme organe respiratoire : lorsqu’ils demeurent longtemps sous l’eau, ils complètent leurs stocks de dioxygène pulmonaire et sanguin avec du dioxygène absorbé par voie cutanée. 

Les reptiles vivant dans le désert, où la déshydratation est un danger permanent, possèdent des écailles épaisses, une carapace ou une peau cuirassée. Or malgré leur épaisse peau protectrice, certaines espèces comme le lézard américain chuckwalla (nom scientifique : Sauromalus obesus), respirent par la peau.

La respiration cutanée existe aussi chez les mammifères et chez les oiseaux, même si elle est beaucoup moins importante. 

Clyde Herreid et ses collègues de l’Université Duke ont découvert que les chauves-souris éliminent jusqu’à 12% de leur dioxyde de carbone par les membranes, très fines et bien vascularisées, de leurs ailes. 

L’embryon de mammifère ainsi que le fœtus respirent probablement par la peau. 

De même, les œufs d’oiseaux et d’invertébrés respirent principalement à travers la coquille.

Origine des informations : Article Comment respire la peau des vertébrés par Martin Feder et Warren Burggren – Pour la Science janvier 1986.