hémoglobine hyperaffine pour l'oxygène l.f.
hyperaffine hemoglobin for the oxygen
Groupe d'hémoglobines anormales fixant l'oxygène avec une forte affinité et incapables de le libérer de façon efficace dans les tissus.
Elles se traduisent par une érythrocytose dont la sévérité est proportionnelle aux altérations de la fonction oxyphorique. On connaît plus d'une centaine d'hémoglobines anormales appartenant à cette famille.
Étym. gr. haima : sang ; lat. globus : boule
[F1]
oxygène n.m.
oxygen
1) Élément de numéro atomique 8, de poids atomique 16 (pris comme base des poids atomiques) et de valence 2.
L'élément oxygène constitue en masse la moitié de l'écorce terrestre et environ les deux tiers des organismes animaux et végétaux. Il est doué du pouvoir de se combiner avec pratiquement tous les éléments pour former des oxydes.
2) Corps simple diatomique, dont la molécule est formée de deux atomes d'oxygène, de formule O2.
Gaz incolore à la température ordinaire, inodore et insipide, légèrement soluble dans l'eau ; très répandu dans la nature, il constitue un cinquième de l'atmosphère. L'oxygène joue un rôle physiologique essentiel dans la respiration et dans les processus métaboliques de tous les organismes animaux et végétaux.
En thérapeutique, l'oxygène peut être administré à l'aide d'un masque ou d'une sonde à débit variable, ou en surpression à l'aide d'appareils spéciaux, dans divers états tels qu'anoxie aigüe ou chronique, œdème aigu du poumon, infarctus du myocarde, etc.
Les formes radiculaires de l'oxygène, très réactives et très toxiques, se forment en permanence dans tous les tissus sous l'influence de radicaux libres et des radiations ionisantes naturelles (rayons cosmiques et telluriques, radon) ou artificielles (rayons X, déchets radioactifs, etc.) : cette formation, proportionnelle à la concentration en O2 , est plus faible en hypoxie et plus importante en hyperoxie.
L'ozone, forme triatomique, O3, a une structure comparable à celle du cyclopropane, mais ses deux molécules extrêmes ne referment pas le cycle et laissent deux liaisons ioniques libres : c'est l'exemple type d'un radical libre très réactif et très toxique.
A. de Lavoisier, chimiste français (1777)
Étym. gr. oxus : acide ; genes : engendré
Syn. recommandable (dioxygène)
Symb. O
→ comburant, combustible, ventilation, ozone
Édit. 2017
oxygène (accidents provoqués par l') l.m.
oxygen induced accidents
Il y a un risque notable d'incendie provoqué par l'oxygène, même à faible concentration.
En concentration élevée, la moindre étincelle (frottement, électricité statique) peut déclencher un incendie, car tout brûle dans l'oxygène pur, même le fer.
Édit. 2017
oxygène (coefficient d'utilisation de l') l.m.
oxygen utilization coefficient, peripheral oxygen consumption
Rapport de la différence artério-veineuse en oxygène à la teneur du sang en O2 multipliée par 100, correspondant à la quantité d'oxygène extraite par un organe.
Normalement, la différence artério-veineuse est de 0,05 mL, et la contenance de 0,19 mL d'O2 par mL de sang, ce qui donne un coefficient de 26%.
Édit. 2017
oxygène (consommation d') l.f.
oxygen consumption
Volume d’oxygène, en mL/minute, absorbé par les alvéoles et consommé par les tissus après avoir été transporté par le sang artériel.
Elle s'exprime en mL/minute au repos. La consommation d’O2 normale est d’environ 250 mL/mn.
Symb. VO2
Édit. 2017
oxygène dans l'organisme (transport de l') l.m.
body oxygen transport
Modalités selon lesquelles l'oxygène (dioxygène) est amené aux cellules à partir de l'air.
Par la ventilation l'oxygène pénètre dans le corps humain par les voies aériennes et dans les poumons. Là, 0,15% seulement se dissolvent dans le sang, tout le reste se fixant sur les hématies, qui sont donc les transporteurs obligatoires. Dans les capillaires, le contact des hématies avec des milieux à faible pression partielle d'oxygène et des échanges avec le gaz carbonique font passer l'oxygène dans le liquide interstitiel. Il traverse les membranes cellulaires puis mitochondriales. Il entre ainsi dans les mitochondries riches en enzymes respiratoires et intervient dans des chaînes d'oxydoréduction libératrices d'énergie (p. ex. le cycle de Krebs).
Pour un sang normal le transport d’oxygène dépend de l'intensité de la ventilation alvéolaire, VA', et du débit cardiaque, Q'. Comme ces deux fonctions sont en série, il existe un optimum pour un rapport VA'/Q'=0,8 dans les conditions normales et si le sang est normal. Si VA'/Q' =1 il faut 20 mL de sang ou d'air pour transporter 1 mL d’oxygène. Si VA'/Q'=2 il faut 40 mL d'air et 20 ml de sang pour transporter 1 mL d’oxygène et si le rapport vaut 0,1 il faut au contraire 10 mL d'air et 100 mL de sang pour 1 mL d’oxygène. Si la concentration en hémoglobine est plus forte le débit sanguin doit être réduit en conséquence ; de même, la concentration de l'air en O2 étant réduite, la ventilation doit être augmentée mais l'optimum du rapport VA'/Q'reste voisin de 1. Dans les conditions hyperbares, la dissolution de l'oxygène augmente proportionnellement à la PAO2, ce qui favorise un peu le transport d’oxygène.
Dans les conditions de pression normales, un gramme d'hémoglobine fixe 1,38 mL d’oxygène, soit 20 mL d’oxygène sur 100 mL de sang chez le sujet sain pour saturer en O2 le sang alvéolaire, soit 200 mL d’oxygène par L de sang. La consommation d’oxygène normale au repos du sujet normal étant de 300 mL/min la circulation doit fournir 1,5 L/min de sang saturé en O2. Mais la saturation du sang veineux mêlé est de l'ordre de 65%, les tissus n'utilisent donc qu'environ 1/3 de l’oxygène fourni par le sang : il faut donc un débit cardiaque trois fois plus grand, soit 1,5 x 3 = 4,5 L /min.
L'insuffisance du transport de l’oxygène aboutit à une hypoxie tissulaire qui peut être locale par trouble vasculaire (ischémie) ou générale. Les trois principaux facteurs qui règlent le transport de l’oxygène sont la ventilation alvéolaire, le débit cardiaque et l'hématocrite, une incapacité de l'un d'eux peut être compensée dans une certaine mesure par les autres. Les signes d'insuffisance apparaissent d'abord en période de charge de la fonction respiratoire, particulièrement lors d'exercices physiques. Ces signes peuvent être liés à une compensation (p. ex. polypnée, hypertension artérielle, polycythémie).
→ hémoglobine, respiration, ventilation/perfusion (rapport), oxyphorique, Krebs (cycle de)
Édit. 2017
oxygène (différence artérioveineuse en) l.f.
arteriovenous oxygen difference
Différence de la concentration en oxygène du sang artériel périphérique et du sang veineux, normalement de l’ordre de 4 à 5 volumes pour 100 : 0,19 mL – 0,14 mL, soit 0,05 mL (ou 0,05 volumes) pour 1 mL de sang.
Représentant la quantité d’oxygène distribuée aux tissus, elle est modifiée soit par des variations du débit cardiaque (augmentation de la différence artérioveineuse dans l’insuffisance cardiaque), soit par des mélanges sanguins anormaux créés par des malformations cardiaques. Elle est déterminée sur des échantillons de sang prélevés dans une artère périphérique et en un ou plusieurs points de l’arbre veineux, du cœur droit et de l’artère pulmonaire.
Édit. 2017
oxygène hyperbare en radiothérapie l.m.
hyperbaric oxygen
Technique de radiothérapie (abandonnée) dans laquelle le patient était irradié dans un caisson sous pression (3 atmosphères) d'oxygène.
L'objectif était d'accroître la concentration de l'oxygène dissous dans le plasma sanguin pour oxygéner mieux les cellules hypoxiques.
Édit. 2017
oxygène (pression partielle d') l.f.
oxygen partial pressure
→ pression partielle d'oxygène
Édit. 2017
oxygène singulet l.m.
Forme de radical libre oxygéné caractérisée par un état excité de l’oxygène moléculaire (O2)
L’oxygène singulet appartient à la famille des radicaux libres oxygénés. Il est désigné par la formule 1O2. Très instable, il a une durée de vie très courte, n’excédant pas quelques microsecondes. C’est un oxydant puissant, capable d’altérer de nombreuses molécules biologiques : acides aminés, nucléotides, lipides membranaires, etc…
→ radical libre oxygéné, oxygène (toxicité de)
Édit. 2017
oxygène (stockage de l') l.m.
oxygen storage
Conservation de l’oxygène sous forme gazeuse, comprimé en bouteille sous forme liquide dans des récipients «thermos» (type vase de Dewar) ou sous forme chimique (ex. chlorate de sodium).
L'oxygène médical est un médicament : comme tel il doit être contrôlé selon les règles pharmaceutiques.
L'oxygène gazeux comprimé sous une pression de 150 ou 200 bars est contenu dans des bouteilles en acier ou en alliages spéciaux qui sont vérifiées par le service des mines. Ces bouteilles sont munies d'une «tête de bouteille» portant le robinet et le détendeur, le tout devant être normalisé. Pour la sécurité, les bouteilles doivent être solidement fixées lors du transport et lors de l'utilisation afin d'éviter des chutes, le détendeur, autrefois fixé perpendiculairement à l'axe de la bouteille, est maintenant dans l'axe pour éviter une rupture de la tête de bouteille en cas de chute. Le robinet doit permettre une fermeture étanche afin de ne pas fuir, ce qui risquerait de produire une concentration dangereuse d’oxygène en cas de stockage dans un espace clos (lorsque le taux d’oxygène dans l'ambiance dépasse 27% il y a risque d'incendie). Mais, il n'y a jamais de robinet parfaitement étanche, surtout lorsque la bouteille est soumise aux vibrations du transport : aussi des essais sévères portent-ils sur le robinet lors de la procédure d'homologation.
L’oxygène doit être exempt d'humidité, qui oxyde l'intérieur de la bouteille et le robinet, qui peut givrer : l'oxygène médical ne doit avoir qu’une très faible concentration de vapeur d'eau, l'oxygène aéronautique est encore plus sec. Lors de l'utilisation il ne faut jamais vider complètement une bouteille d'oxygène car, sous l'influence des variations de température et de pression barométrique, l'air ambiant chargé d'humidité pénètre dans la bouteille et l'eau s'y condense.
L'oxygène liquide bout à une température de - 183°C : il doit donc être conservé dans des vases bien isolés thermiquement. Un litre d’oxygène liquide donne à peu près 800 litres d’oxygène gazeux dans les conditions ambiantes.
Pour l'oxygénothérapie à domicile ou dans de petites unités médicales isolées, les extracteurs d’oxygène sont préférables aux bouteilles d’oxygène comprimé qui nécessitent un transport et un stockage. Dans les hôpitaux une distribution centrale à partir d'évaporateurs d’oxygène liquide est la solution généralement retenue.
Dans les sous-marins atomiques l’oxygène est produit par électrolyse de l'eau.
→ détendeur, extracteur d'oxygène, oxygène (transport industriel)
Édit. 2017
oxygène (toxicité de l') l.f.
oxygen toxicity
La toxicité de l'oxygène a été signalée par Priestley (1775) puis par Lavoisier (1785).
Elle prédomine sur l'appareil respiratoire pour des pressions partielles inférieures à 2 bars (Seiler,1881) et sur le système nerveux pour les pressions supérieures à 3 bars (Paul Bert -1878). Le mécanisme de cette toxicité est très comparable à celui des radiations ionisantes (l'effet des radiations est accru par l'hyperoxie et diminué par l'hypoxie) : il procède par libération de radicaux libres qui détruisent ou bloquent les enzymes, particulièrement ceux comprenant des groupes sulfhydriles.
L'effet dit «Lorrain-Smith» se manifeste, en O2 pur au niveau de la mer, à partir de 5 à 6 heures pour une PO2 ≥ 25 kPa = 200 mm de Hg. Outre son action sur les voies respiratoires, l’oxygène produit une irritation oculaire.
Les convulsions apparaissent en conditions hyperbares pour une PO2 = 3 ata au bout de 2 heures et beaucoup plus rapidement si la PO2 est plus forte. Le mécanisme de ces convulsions met en jeu l'ischémie cérébrale par vasoconstriction des vaisseaux sous l'influence de l'hyperoxie. En outre, l'inhalation d’oxygène entraîne une dénitrogénation de l'organisme qui favorise les barotraumatismes en cas de décompression.
Schématiquement les effets toxiques d'une PO2 élevée sont :
- l'inhibition des enzymes par action sur les radicaux - SH ;
- la destruction du surfactant pour une PO2 > 25 kPa (effet Lorrain-Smith) ;
- l'effet Paul Bert (convulsions) pour une PO2 > 300 kPa, par vasoconstriction des artères cérébrales ;
- la fibroplasie rétrolentale et une bronchodysplasie pulmonaire chez les prématurés par effet toxique sur l'endothélium des vaisseaux ;
- l'arrêt de la formation des globules rouges par un mécanisme mal connu ;
- un effet toxique sur tous les tissus, par un mécanisme mal connu ;
- la destruction des germes anaérobies.
J. Priestley, philosophe naturel britannique (1775) ; A. Lavoisier, chimiste français (1785) ; M. Seiler, médecin français (1881) ; P. Bert, physiologiste français (1878)
→ Lorrain-Smith (effet), oxygénothérapie hyperbare, oxygénothérapie normobare
Édit. 2017
oxygène (transport industriel) l.m.
industrial transport of oxygen
Le transport de l'oxygène peut se faire sous forme gazeuse, liquide, ou en combinaison chimique.
Étant donné la faible densité de l’oxygène gazeux à la pression atmosphérique, le vieux procédé de ballons d’oxygène est abandonné.L’oxygène comprimé (à 150 ou 200 bars) est utilisé pour le transport sous forme gazeuse. Il ne faut jamais transporter de bouteilles vides mais y laisser toujours une petite pression pour éviter que l'air extérieur pénètre dedans, car il apporterait de la vapeur d'eau qui se condenserait, humidifierait l’oxygène (risque de détérioration des détendeurs et de corrosion de la bouteille). L'inconvénient de ce mode de transport est le poids considérable des bouteilles, surtout les petites, par rapport à la quantité d’oxygène transportée.L’oxygène liquide est 4 fois plus avantageux que celui comprimé à 200 bars (un litre d’oxygène liquide dégage 800 litres d’oxygène gazeux dans les conditions ambiantes au niveau de la mer). Les réservoirs, constitués comme les vases de Dewar, sont légers et se prêtent bien au transport pour approvisionner les hôpitaux. Des petits dispositifs portables basés sur le même principe sont utilisées par les insuffisants respiratoires lors de leurs déplacements. Ces petites bouteilles «thermos» sont remplies à partir de gros récipients d’oxygène liquide. Le stockage de ces bouteilles et des gros récipients doit être fait dans un endroit aéré, car l'évaporation n'est jamais nulle même avec un très bon isolement thermique.Sous forme solide, on utilise des composés chimiques riches en O2 qui libèrent le gaz sous l'influence de la chaleur vers 300 à 400°C : les peroxydes alcalins, Na2O2, K2O2, sont hygroscopiques et produisent de l'eau oxygénée, ceux des métaux divalents sont plus stables mais ils sont peu réactifs, les superoxydes, LiO2, NaO2, etc., réagissent avec l'eau pour donner de l’oxygène et de l'eau oxygénée, les ozonides de métaux alcalins, type NaO3, réagissent vigoureusement avec l'eau. Tous ces produits sont instables, hygroscopiques et explosifs, donc difficiles à transporter et à stocker. On leur préfère des préparations à base de chlorates, par ex. NaClO3 → NaCl + 3/2 O2, mais il peut survenir une production de chlore (2NaClO3 → Na2O + Cl2 + 5/2 O2) qu'on neutralise avec du dioxyde de baryum (Cl2 + BaO2 → BaCl2 + O2). Le mélange à base de chlorate est comprimé en chandelles compactes, faciles à transporter. La réaction s'amorce avec un percuteur. Elle est très exothermique (température de la paroi 250°C) et se propage de proche en proche dans la chandelle. Un dispositif protecteur sur l'emballage est nécessaire pour éviter les brûlures. Fournissant un gaz à 99,65% d’oxygène, de telles chandelles sont utilisées pour les premiers secours. Comme le mélange est explosif à la percussion, des précautions antichoc spéciales doivent être prises lors du transport : dans leurs étuis protecteurs les chandelles doivent être solidement arrimées et leurs percuteurs verrouillés. Sans de telles précautions, des explosions en cours de transport ont eu lieu : notamment un avion a été perdu à la suite de l'explosion en soute de telles chandelles mal arrimées.
Édit. 2017
perméabilité à l'oxygène l.f.
oxygen permeability
Quantité d'oxygène passant à travers un matériau, par unité de surface, par unité de temps, pour une unité d'épaisseur et par unité de différence de pression à température constante spécifiée.
pression d'oxygène de demi-saturation l.f.
PO2 for 50% O2 saturation. P50
Pression d'oxygène nécessaire pour saturer 50% de l'hémoglobine avec l'oxygène.
pression partielle d'oxygène transcutanée l.f.
transcutaneous oxygen pressure
Mesure de l'oxymétrie de la peau grâce à une électrode de Clark.
La normalité est aux environs de 70 mm de mercure. En-dessous de 30 mm de mercure, un trouble trophique aura des difficultés à cicatriser. Au-dessous de 10 mm de mercure, un trouble trophique ne pourra pas cicatriser.
radical libre oxygéné l.m.
oxygen free radical
Radical libre provenant de réactions d’oxydo-réduction univalentes de l’oxygène, tel que l'anion superoxyde, le radical hydroxyle, le radical libre hydroperoxyde ou d'autres composés comme le HPETE.
Les radicaux libres oxygénés sont produits lors des syndromes inflammatoires, d’une hypo ou hyperoxygénation, du syndrome ischémie-reperfusion, d’états de choc circulatoire, lors de la sénescence ou d’intoxications. Ils provoquent une hyperoxydation membranaire cellulaire : membrane plasmique, lysosomes, mitochondries, etc. ; ils augmentent le chimiotactisme cellulaire : macrophage, polynucléaire. Certains agissent sur l’ADN et sont, à ce titre, mutagènes et cancérigènes. Ils ont une fonction bactéricide. Ils sont fixés ou détruits par divers agents biochimiques, tels que les flavonoïdes, les anthocyanes, les thiols comme le glutathion, la vitamine E, l'acide ascorbique, le β-carotène, l'interféron, et des enzymes tels que les superoxyde-dismutases et indirectement les catalases et peroxydases.
taux de transmission de l'oxygène en ophtalmologie l.m.
oxygen transmission rate
Quantité d'oxygène qui diffuse à travers une lentille de contact donnée, par unité de temps, pour une unité de différence de pression régnant de part et d'autre de la lentille, dans des conditions spécifiées.