Pour un être vivant aérobie, l’oxygène est une molécule indispensable à la vie. 

L’oxygène est inerte au contact de la matière vivante : il ne réagit pas spontanément, ce qui explique sa teneur élevée dans l’atmosphère (21 %). On le trouve sous sa forme la plus stable c’est le dioxygène 02. Il est commun de savoir qu’il diffuse via le système alvéolocapillaire et se fixe à l’hémoglobine (98%). Cette protéine véhicule l’oxygène partout dans le corps et le « dépose » à bon port.

Toutes nos cellules ont besoin d’oxygène pour fonctionner. Que ce soient les cellules constituant un organe comme les reins, un muscle comme le biceps ou le cœur.
Mais aussi les neurones ou d’autres entités comme les follicules pileux, les spermatozoïdes…

Lorsque l’O2 quitte l’Hb. pour pénétrer dans les cellules, il est toujours sous sa forme stable et inerte. C’est là qu’intervient la « chaîne respiratoire mitochondriale ». 
Au sein des cellules, on trouve des mitochondries, entités plus ou moins nombreuses. Plus la cellule est active plus elle en possède. Les mitochondries sont de petites « usines » qui jouent un rôle capital. Elles transforment l’oxygène de façon qu’il réagisse avec la matière vivante.

Un peu de chimie…

C’est une réaction dite d’oxydo-réduction intervenant avec le cycle de Krebs. 
L’oxydation est une perte d’électron (A) 
La réduction est un gain d’électron (B)

C’est donc un transfert d’électron d’un composé A vers un composé B.
Dans un premier temps l’O2 est un accepteur d’électron (B).
Il subit la réduction et fixe un électron.
A ce moment, l’O2 devient un anion superoxyde, susceptible de donner un électron (A).
Cette propriété rend l’O2 très réactif du fait de la tendance de cet électron à se réapparier, déstabilisant ainsi d’autres molécules.
Chargé de cet électron célibataire, l’02 est capable d’oxyder les lipides et protéines pour produire l’énergie dont nos cellules ont besoin. …
Les molécules ainsi transformées deviennent à leur tour d’autres radicaux libres et initient ainsi une réaction en chaîne.

Dans nos cellules, nous avons donc 2 types d’oxygène :

• Le dioxygène en dehors des mitochondries
• L’oxygène chargé d’un électron dans les mitochondries

Dans les conditions physiologiques environ 0,4 à 4% des électrons s’échappent des mitochondries et réagissent avec l’O2 dissout dans le reste de la cellule (cytoplasme). Nos cellules consomment donc l’O2 produisant ainsi de l’énergie. Au même titre que nos voitures qui consomment du carburant et produisent des particules fines …de cette chaine respiratoire sont produits des « déchets » sous forme des dérivés réactifs de l’oxygène (ROS).
Les espèces oxygénées réactives sont des produits normaux du métabolisme. Leur production basale correspond à 3 % de la quantité totale d’oxygène consommé. C’est dans les ROS que l’on trouve nos radicaux libres (RL). 

Les radicaux ont une durée de vie très courte, agissent à concentration très faible et en très peu de temps. Ceci leur confère un effet local par rapport à leur lieu de production.

En fait, ils sont à la fois amis ;
Citons leurs effets antibactériens quand ils sont produits par nos globules blancs ou encore le processus de fécondation car produit par les spermatozoïdes, ils percent la paroi de l’ovule. 
Et ennemis ;
Citons le peroxyde d’hydrogène (H2O2) ou eau oxygénée qui, présent au niveau des follicules pileux, explique les cheveux blancs ou encore l’oxydation des LDL qui forme les plaques de cholestérol de nos artères.

La production d’espèces radicalaires est donc physiologique et liée à l’activité physique ainsi qu’à l’intensité d’oxygénation. Heureusement, notre organisme possède des défenses efficaces. On les appelle les anti-oxydants. Ce sont des enzymes, des oligo-éléments (Sélénium, Zinc, Cuivre…) et des vitamines (Vit C et E …). 
La vitamine E se trouve en quantité variable dans les huiles (olive, soja, mais) et dans les noix et noisettes. La plupart des mammifères sont capables de synthétiser de la vitamine C dans le foie ou les reins excepté l’homme. Un apport journalier de 100mg par jour est nécessaire (les fruits frais). 

Il existe donc un équilibre entre formation de RL et anti-oxydants. 

Quand celui-ci est rompu, on parle de stress oxydatif. 

Le stress oxydatif est lui pathologique. Il est observé lorsque la production des espèces oxygénées réactives (ROS) dépasse les capacités de défense des tissus. Les RL sont à la base de l’intoxication à l’O2 et ils s’attaquent alors aux lipides et protéines qui composent nos cellules.

1. La première ligne de défense fait intervenir des molécules antioxydantes servant de tampon immédiat (oligo-éléments et vitamines)
2. La deuxième ligne de défense est l’activation du système enzymatique
3. La dernière ligne de défense (moyen ultime) pour éviter des effets trop délétères sur l’organisme est l’apoptose càd la mort de la cellule.

Les facteurs augmentant la production des ROS : 

Notre hygiène de vie est un élément essentiel et nous ne pouvons pas toujours éviter les polluants liés à l’environnement. Notre souci aussi est l’hyperoxygénation. La plongée en air enrichi, les paliers de décompression à 80- 100%, le caisson hyperbare…. Je vous rassure, après un palier de déco à 80%, vous ne sortirez pas avec plus de cheveux blancs ou avec une fertilité accrue. Il y a une notion de temps d’exposition et de réactivité des cellules. Les premières concernées sont les cellules nerveuses par leur grande dépendance à l’oxygène.

Au niveau du cerveau, on parle de neurone. Les neurones communiquent entre eux par leurs synapses. Mais ces synapses ne se touchent pas directement. L’information est transportée par des substances chimiques appelées neuromédiateurs. 

En fonction de leur nature, ils stimulent ou ils inhibent le neurone. En cas d’exposition excessive à l’O2, en augmentant la Pp02, la concentration tissulaire en oxygène augmente la production d’espèces radicalaires dans les mitochondries.

Les RL qui en découlent peuvent interférer avec la conduction nerveuse.

Ils abiment directement les cellules nerveuses avec le risque d’aboutir à l’apoptose ou agissent sur les neuromédiateurs. L’un de ces neurotransmetteurs est le GABBA ; il possède des propriétés inhibitrices càd qu’il bloque le neurone en aval. En fait, il régule l’activité d’autres neurones excitateurs. Ceci permet un fonctionnement en alternance des différents types de neurones.

Les RL vont dégrader le neuromédiateur GABBA diminuant le rétrocontrôle.

Le risque est évidemment la crise hyperoxique. C’est le résultat d’une décharge neuronale (c-à-d des cellules nerveuses) excessive et hypersynchrone (toutes les cellules réagissent en même temps, alors que d’ordinaire, elles fonctionnent en alternance).

Souvent comparée à une crise d’épilepsie, il est essentiel de comprendre que la cause est exclusivement liée à l’augmentation de la PpO2. Un plongeur souffrant d’une crise hyperoxique n’est pas épileptique et ne le deviendra pas pour autant. De la même façon qu’en revenant en surface, votre plongeur sera certainement inconscient et sa prise en charge sera la même qu’un plongeur supposé noyé. Il devra donc être mis sous 02 thérapie devenue anodine puisque de nouveau à PpO2 à 1bar (=100% à Patm.).

Alors amis ou ennemis, comprenons qu’encore une fois, nous sommes notre pire ennemi et que les RL ne font que leur boulot !

Soyons rigoureux dans notre planification, attentifs lors de la plongée et surtout veillons à notre hygiène de vie au quotidien.

Gaëtane Maturin 
MF 1048