L’air que nous respirons contient 21% d’oxygène (O2), 78% d’azote (N2) et 1% de gaz rares. Lorsque l’air contient entre 21% et 18% d’O2, l’oxygénation de l’organisme est correcte. En deçà, les premiers troubles se manifestent immédiatement.

A une concentration inférieure ou égale à 6% l’arrêt cardiaque est quasi instantané (2 à 3 inspirations).

Les besoins en oxygène

Le pourcentage d’O2 est constant dans l’air ambiant (21%) que ce soit au niveau de la mer ou en altitude. La seule différence réside dans la « pression partielle » de cet O2.

Au niveau de la mer, la pression atmosphérique, et donc la pression partielle de l’O2 dans l’air est plus forte qu’au sommet de l’Everest. En conséquence, l’O2 passera plus facilement dans le sang au niveau de la mer qu’au sommet de l’Everest (hypoxie d’altitude).

De même, en plaçant une victime d’intoxication au monoxyde de carbone (CO) dans un caisson hyperbare, où la pression partielle en O2 sur l’hémoglobine à la place du CO (lors d’une intoxication au CO, ce dernier se fixe sur l’hémoglobine – pour former le carboxyhémoglobine (HbCO) – avec une affinité environ 200 fois supérieure à celle de l’O2).

Par ailleurs une hyper-oxygénation de l’air entraîne des troubles tels que des convulsions, des atteintes oculaires… Toutefois, ces situations se rencontrent très rarement (caisson hyperbare, couveuse, certains milieux industriels…).

Les échanges gazeux

Après avoir emprunté les voies aériennes supérieures et inférieurs, l’O2 arrive dans les alvéoles pulmonaires. Il va devoir alors successivement traverser les parois de l’alvéole, du capillaire pulmonaire et la membrane des globules rouges pour se fixer sur l’hémoglobine formant ainsi l’oxyhémoglobine (HbO2).

Arrivé à destination, lO2 se désolidarise de l’hémoglobine, retraverse la membrane des globules rouges puis la paroi des capillaires afin de pénétrer dans les cellules où il sera utilisé.

Le CO2 produit par le travail des cellules va être transporté par le sang, sous forme combinée à l’hémoglobine, et sous forme dissoute dans le plasma jusqu’au niveau des alvéoles pulmonaires, et sera rejeté vers l’extérieur lors de l’expiration.

Ainsi, le bon fonctionnement des échanges gazeux nécessite :

  • Un libre passage de l’air de l’extérieur jusqu’aux alvéoles pulmonaires
  • Une mécanique respiratoire correcte
  • Une intégrité des alvéoles pulmonaires
  • Un fonctionnement correct de la pompe cardiaque
  • Une intégrité du réseau vasculaire
  • Une quantité de sang circulant suffisante
  • Une quantité de globules rouges suffisante dans le sang

Chacun de ces niveaux peut être l’objet d’un dysfonctionnement qui va entrainer différentes atteintes organiques et des gestes de secours adaptés.

 

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