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2' partie : La théorie d'échelle et le vivant
Growth Factors : TGF-j31). La matrice de formation des poumons comporte
des collagènes, des protéoglycanes, des glycoprotéines et de l'épimorphine, une protéine favorisant la formation des tubes. Le diamètre des
bronches diminue selon une loi de puissance, ce qui permet à l'arbre des
bronches du poumon d'avoir une surface équivalente à celle d'un terrain
de tennis (264m 2 ). L'épaisseur des tissus alvéolaires est très mince et, au
microscope électronique, on peut voir la forme des globules rouges. La
dimension fractale des poumons est proche de 3 (2,97), puisqu'il s'agit
de remplir un volume avec une surface fractale de 3 10 . Le mécanisme
de la respiration est lui-même fractal, mais temporellement. Une étude
entreprise sur des chiens a montré que l'air pénétrait dans les poumons
par des sauts successifs, séparés par les seuils des diverses sections
du réseau bronchique, selon un motif d'enchaînement de véritables
avalanches distribuées en suivant une loi de puissance et non pas une
loi exponentielle. Au début, presque toutes les canalisations d'air, dont
la valeur du seuil est plus petite que la pression externe, sont fermées.
Ensuite la pression d'ouverture des voies respiratoires s'accroît jusqu'à
ce qu'un second seuil soit dépassé et en conséquence toutes les voies,
dont le seuil est inférieur, s'emplissent d'air. La pression d'ouverture des
voies aériennes s'accroît successivement lorsque les seuils atteignent 3, 4
ou 5. Le dernier seuil à être dépassé permet à l'air d'envahir la dernière
portion des poumons correspondant à environ 25 % de leur volume
total, là justement où s'effectuent notamment les échanges de gaz. Pour
les poumons, la croissance de la surface sans augmentation de volume
a permis à la surface des alvéoles pulmonaires de dépasser les 100 m 2
dans le même volume restreint.
Le bulbe olfactif est tapissé de cellules olfactives, 5 millions chez
l'homme, et 35 fois plus chez le chien (220 millions) où elles couvrent
jusqu'à 6 m 2 •
*Les reins. Responsables de la purification du sang par élimination
des déchets, de l'excès d'eau et de sels, ils ont en général une structure
veineuse ramifiée fractale par dichotomies successives. Les reins sont
constitués d'un million de néphrons formés de glomérules de Malpighi,
des capillaires logés dans une poche, le glomérule de Bowman. Ces glomérules sont prolongés par des tubules urinifères en trois segments en
épingle à cheveux. Les reins de porc et de lapin ont une dimension fractale
respectivement égale à 2,3 et 2,1.
*Le réseau sanguin. Les systèmes artériel et veineux qui distribuent
l'oxygène et les éléments nutritifs à toutes les cellules du corps sont aussi
2' partie : La théorie d'échelle et le vivant
Growth Factors : TGF-j31). La matrice de formation des poumons comporte
des collagènes, des protéoglycanes, des glycoprotéines et de l'épimorphine, une protéine favorisant la formation des tubes. Le diamètre des
bronches diminue selon une loi de puissance, ce qui permet à l'arbre des
bronches du poumon d'avoir une surface équivalente à celle d'un terrain
de tennis (264m 2 ). L'épaisseur des tissus alvéolaires est très mince et, au
microscope électronique, on peut voir la forme des globules rouges. La
dimension fractale des poumons est proche de 3 (2,97), puisqu'il s'agit
de remplir un volume avec une surface fractale de 3 10 . Le mécanisme
de la respiration est lui-même fractal, mais temporellement. Une étude
entreprise sur des chiens a montré que l'air pénétrait dans les poumons
par des sauts successifs, séparés par les seuils des diverses sections
du réseau bronchique, selon un motif d'enchaînement de véritables
avalanches distribuées en suivant une loi de puissance et non pas une
loi exponentielle. Au début, presque toutes les canalisations d'air, dont
la valeur du seuil est plus petite que la pression externe, sont fermées.
Ensuite la pression d'ouverture des voies respiratoires s'accroît jusqu'à
ce qu'un second seuil soit dépassé et en conséquence toutes les voies,
dont le seuil est inférieur, s'emplissent d'air. La pression d'ouverture des
voies aériennes s'accroît successivement lorsque les seuils atteignent 3, 4
ou 5. Le dernier seuil à être dépassé permet à l'air d'envahir la dernière
portion des poumons correspondant à environ 25 % de leur volume
total, là justement où s'effectuent notamment les échanges de gaz. Pour
les poumons, la croissance de la surface sans augmentation de volume
a permis à la surface des alvéoles pulmonaires de dépasser les 100 m 2
dans le même volume restreint.
Le bulbe olfactif est tapissé de cellules olfactives, 5 millions chez
l'homme, et 35 fois plus chez le chien (220 millions) où elles couvrent
jusqu'à 6 m 2 •
*Les reins. Responsables de la purification du sang par élimination
des déchets, de l'excès d'eau et de sels, ils ont en général une structure
veineuse ramifiée fractale par dichotomies successives. Les reins sont
constitués d'un million de néphrons formés de glomérules de Malpighi,
des capillaires logés dans une poche, le glomérule de Bowman. Ces glomérules sont prolongés par des tubules urinifères en trois segments en
épingle à cheveux. Les reins de porc et de lapin ont une dimension fractale
respectivement égale à 2,3 et 2,1.
*Le réseau sanguin. Les systèmes artériel et veineux qui distribuent
l'oxygène et les éléments nutritifs à toutes les cellules du corps sont aussi