Oxygène

L’oxygène, à l’état moléculaire O2, est un gaz. L’air contient 21% d’oxygène, ce qui pour une pression barométrique de 760 mmHg, correspond à 159 mmHg ou 21 Kpa.

L’oxygène est un élément indispensable à la vie et parfois utilisé comme médicament. Dans l’organisme, absorbé au niveau des alvéoles pulmonaires, l’oxygène est fixé par l’hémoglobine des érythrocytes qui le transportent aux organes où il diffuse jusqu’aux mitochondries. Une bonne captation d’oxygène par les tissus à partir du sang nécessite leur irrigation par les capillaires.

Rôle

L’oxygène est indispensable à la vie des organismes aérobies, c’est l’accepteur terminal d’électrons au cours de la respiration cellulaire. En absence d’oxygène, la respiration mitochondriale cesse ainsi que la production d’énergie stockée sous forme d’ATP. La respiration mitochondriale peut être schématisée par la réaction suivante :

L’oxygène assure, grâce à des enzymes, l’oxydation de divers substrats endogènes ou exogènes comme les médicaments. On distingue les réactions de monoxygénation et de dioxygénation.

  1. Les monoxygénases couplées au cytochromes P-450, appelées aussi hydroxylases et qui sont les plus abondantes, assurent l’incorporation d’un atome d’oxygène dans une molécule selon la réaction :

    RH + O2 + 2 H → ROH + H2O

  2. Les dioxygénases assurent l’incorporation de deux atomes d’oxygène dans une molécule, selon la réaction :

Signes de déficience

Une oxygénation insuffisante des tissus, caractérisée par une diminution de la pression partielle d’oxygène dans le sang artériel (PaO2), peut avoir plusieurs causes : diminution de la pression d’oxygène dans l’air inspiré, troubles de la ventilation pulmonaire, troubles du transport d’oxygène par l’hémoglobine. Cette hypoxie se traduit par divers symptômes :

  • stimulation respiratoire, avec augmentation du rythme et de l’amplitude consécutive à la stimulation des chémorécepteurs carotidiens et aortiques, ce qui entraîne une élimination excessive de CO2.
  • modifications cardiovasculaires parmi lesquelles il faut citer une vasoconstriction ou une hypertension dans la circulation pulmonaire appelée vaso-constriction pulmonaire hypoxique.
  • troubles neurologiques avec altération du jugement.