Oxygène (O₂) : définition, formation et conséquences

Oxygène : causes et formation

L'oxygène (O₂) est un gaz incolore et inodore dont presque tous les êtres vivants animaux ont besoin pour vivre. En termes de masse, l'oxygène est l'élément le plus abondant à la surface de la Terre. En effet, il est présent à 21 % dans l'air. L'O₂ existe cependant aussi sous forme chimiquement liée – donc pas uniquement à l'état libre, comme gaz respirable.

Notre oxygène provient principalement des plantes. Pour ainsi dire comme résidu de leur production d'énergie : la photosynthèse. Au cours d'une réaction biochimique, les plantes forment du glucose à partir de la lumière du soleil, du CO₂ et de l'eau, remplissent leurs propres réserves d'énergie et libèrent ainsi l'oxygène dont elles n'ont pas besoin.

Que se passe-t-il lorsque le corps manque d'oxygène ?

Nous avons besoin d'oxygène pour notre bien-être, pour être en forme et performants. Si la teneur en oxygène descend en dessous de 17 %, nous nous fatiguons rapidement, le taux d'erreurs dans les tâches visuelles et le raisonnement logique augmente. Le temps de réaction s'allonge également. Si la teneur en oxygène de l'air respiré est nettement réduite, des symptômes du mal aigu des montagnes s'ajoutent : maux de tête, fatigue, perte d'appétit ainsi que nausées et vertiges. Dans les cas graves, des œdèmes cérébraux et pulmonaires peuvent même se former.

À des concentrations d'oxygène inférieures à 13 %, des dommages graves et irréversibles peuvent survenir, pouvant aller jusqu'à la mort. Il se produit alors une asphyxie.

Que signifie la saturation en oxygène ?

La saturation en oxygène indique la teneur en oxygène du sang. Elle exprime en pourcentage la quantité d'oxygène fixée sur l'hémoglobine, une protéine riche en fer présente dans les globules rouges. Chez les personnes en bonne santé, la saturation en oxygène devrait se situer entre 90 et 99 pour cent. Des valeurs plus basses sont le signe d'un manque d'oxygène, une hypoxémie. Ce manque se manifeste par des sensations de faiblesse, des vertiges ou un malaise.

Pour stimuler le fonctionnement de l'hémoglobine et ainsi favoriser une bonne saturation en oxygène, les aliments suivants sont recommandés :

• Aliments riches en vitamine C : par ex. oranges, citrons, poivrons, tomates, pamplemousses, baies, pastèque
• Aliments riches en fer : par ex. légumes verts, tofu, épinards, œufs, céréales complètes, légumineuses, haricots, viande, poisson, fruits secs
• Acide folique : par ex. betterave rouge, légumes verts, germes, haricots secs, cacahuètes, bananes, brocoli
• Légumineuses : par ex. lentilles, cacahuètes, pois, haricots

L'oxygène est-il toxique et peut-on respirer trop d'oxygène ?

La plupart des organismes, comme les humains, les animaux et les bactéries, ont besoin d'oxygène. Cependant, un taux inférieur ou supérieur aux valeurs limites peut devenir dangereux. Ainsi, une baisse de la saturation en oxygène de l'air menace de provoquer un évanouissement – à partir d'une pression partielle de 0,16 bar. Si, à l'inverse, la proportion d'O₂ dans l'air est trop élevée, des symptômes d'empoisonnement (oxidose) apparaissent. Un empoisonnement aigu à l'oxygène, ou crise convulsive liée à l'oxygène, est déclenché à une pression ambiante supérieure à 1,6 bar. Les plongeurs, par exemple, sont exposés à ce risque.

Cela devient particulièrement dangereux lorsque la saturation en oxygène du sang est déjà élevée et que de l'oxygène est malgré tout ajouté artificiellement. Dans ce cas, le risque d'insuffisance pulmonaire, de crises cardiaques ou de troubles du rythme cardiaque ainsi que de défaillance d'organes augmente.

Les symptômes d'une oxidose aiguë sont :

• Agitation
• Goût métallique sur la langue
• Contractions incontrôlées des muscles du visage
• Vision tunnel
• Étourdissements
• Nausées
• Convulsions

Trop d'oxygène dans le sang : symptômes

Une saturation en oxygène élevée dans le sang, surtout lorsque les valeurs de SpO₂ sont déjà normales ou élevées, peut comporter des risques pour la santé. Un apport supplémentaire d'oxygène dès une saturation de 94 à 96 % peut déjà être nocif et comporte des risques tels que le stress oxydatif et des réactions inflammatoires dans les tissus. Des études ont montré qu'un apport excessif en oxygène — également appelé hyperoxémie — augmente, dans des contextes cliniques, le risque d'insuffisance pulmonaire, de troubles du rythme cardiaque, de crises cardiaques et de défaillance d'organes. Une mortalité accrue de 21 % à l'hôpital ainsi que de 14 % dans les 30 jours suivant la sortie a également été constatée

Lorsque le corps reçoit pendant une longue période des taux d'oxygène très élevés, des symptômes peuvent apparaître, indiquant ce que l'on appelle une toxicité de l'oxygène (intoxication à l'oxygène). Deux effets typiques peuvent alors se manifester :

• Effet Paul Bert (SNC) : symptômes tels que vision tunnel, acouphènes, nausées, vertiges, anxiété, confusion, convulsions ou fièvre – en particulier en cas de pression partielle élevée d'oxygène dans le système nerveux central.
• Conséquences pulmonaires (effet Lorrain-Smith) : une toxicité entraîne, à travers une ventilation prolongée fortement concentrée, des lésions de la structure alvéolaire, un œdème pulmonaire toxique et une pneumopathie chronique liée à la ventilation.

Chez l'œil immature (par exemple chez les grands prématurés), un excès d'oxygène peut même entraîner un développement rétinien perturbé – la rétinopathie du prématuré

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À quoi utilise-t-on l'oxygène ?

Nous avons besoin d'oxygène avant tout pour respirer et pour que notre circulation sanguine fonctionne. Mais avec des chalumeaux spéciaux, on peut aussi  souder et découper des métaux. Sous forme liquide, l'oxygène propulse des fusées. 

Que faire contre des valeurs d'O₂ trop basses ?

• Aérer régulièrement par à-coups et veiller à un apport suffisant d'air frais.
• Surveiller la teneur en oxygène, en particulier lors du chauffage avec une cheminée, par exemple avec l'air-Q, et aérer en fonction des besoins. Surtout lorsque plusieurs personnes sont présentes.
• Installer des plantes purificatrices d'air comme la sansevière, le chlorophytum ou le dragonnier.

Nous avons testé, dans notre air Lab, l'effet des plantes purificatrices d'air sur la qualité de l'air intérieur. Vous trouverez les résultats pour les plantes d'intérieur dragonnier, sansevière, ainsi qu'un test sur l'effet des plantes en général sur les composants de l'air, dans nos articles dédiés.