Diazote, Dioxygène et l'Homme

[Boson de eggs]

Si notre Planète nous joue un tour et bascule le taux de Dioxygène à 78% et Diazote 20% l'Homme aurait-il une chance de respirer?
Même question pour 44% Diazote et 44% Dioxygène?
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[noir_ecaille]

A de tels taux (78% O₂), le dioxygène nous serait toxique -- on brûlerait à petit feu en quelque sorte.

[Boson de eggs]

je pose cette question car je n'arrive pas a saisir l'importance de ce cocktail Diazote, Dioxygène et autres composés, le diazote est essentiel le dioxygène aussi mais comment, car seul le dioxygène nous tues idem pour le diazote.

[noir_ecaille]

Tout est question de concentration. A l'échelle des temps géologiques sur une journée, ça ne fait que quelques minutes, une heure max, que les organismes vivants utilisent le dioxygène.

C'est un poison (au même titre que le dichlore par exemple) qui corrode naturellement la matière organique. Nos mitochondries et bon nombres de microorganismes ont réussi à atténuer puis détourner ces effets pour en tirer de l'énergie au passage. A condition de ne pas surcharger la mule non plus...

Le diazote est pour ainsi dire inerte à l'organisme humain. Sous forte pression il peut toutefois entraîner la narcose (= "ivresse des profondeurs"). Néanmoins sa présence discrète est très importante car il dilue le dioxygène atmosphérique -- autrement l'atmosphère serait extrêmement corrodante, toxique, voire explosive

A 35-40% de dioxygène, on devient shooté passé un certains temps. Au-delà, on est malade (stress oxydatif, brûlure au niveau des muqueuses puis du corps, déstabilisation des paramètre homéostasiques [pH, température, chimie...], etc.).

Enfin... quand on parle de poison... Ne dit-on pas que c'est fonction de la dose ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[kamor]

Il y a aussi une question d'adaptation. Je crois que c'est pendant les premières ères des dinosaures, la concentration en O2 était différente et ces organismes respiraient. Notre corps "est fait" pour fonctionner avec une telle concentration. Si notre planète nous joue ce tour sur une longue (après la définition du longue reste à déterminer et ce n'est pas dans mes cordes) période, l'adaptation pourra surement compenser ce changement.
Si ça se passe tout de suite, va falloir investir dans le matériel de plongée

[Boson de eggs]

Merci pour vos réponses, j'y vois plus claire maintenant, je respire mieux .

[N1C0LAS]

Tout est question de concentration. A l'échelle des temps géologiques sur une journée, ça ne fait que quelques minutes, une heure max, que les organismes vivants utilisent le dioxygène.

Il doit y avoir une erreur de calcul ...

[Amanuensis]

Tout est question de concentration. A l'échelle des temps géologiques sur une journée, ça ne fait que quelques minutes, une heure max, que les organismes vivants utilisent le dioxygène.

Incorrect, comme mentionné.

Néanmoins sa présence discrète est très importante car il dilue le dioxygène atmosphérique -- autrement l'atmosphère serait extrêmement corrodante, toxique, voire explosive

Non, confusion avec "à pression totale constante". Si l'atmosphère était 100% oxygène, mais à pression totale de 0,2 bar, elle ne serait pas plus "corrodante, toxique, explosive" que l'atmosphère courante. L'effet de l'azote est d'augmenter la pression totale, c'est tout.

A 35-40% de dioxygène, on devient shooté passé un certains temps.

Faux encore. Cela dépend de la pression.

C'est la pression partielle d'oxygène (ppo) qui compte, pas le pourcentage. En haute montagne, sur l'Everest par exemple, ils peuvent travailler à l'oxygène pur, ça ne fait qu'une ppo de 0.32 bar, guère plus que l'atmosphère normale au niveau de la mer (0.2 bar de ppo).

Pareil, les vols spatiaux américains étaient à oxygène pur, mais basse pression, au début (avant l'accident d'Apollo 1).

Selon ce que j'ai appris en plongée, une ppo de 0,4 ne shoote pas. Des plongeurs en bonne santé restent des heures à 10 m de profondeur, ce qui donne (air) une ppo de 0,4. Et d'ailleurs, pour améliorer certains aspects de la plongée, on peut plonger au nitrox, qui est de l'air enrichi en oxygène. Au nitrox 36, on est à 0,7 de ppo à 10 m de profondeur. En plongée on considère que dépasser 0,5 bar de ppo trop longtemps est à éviter (brûlures pulmonaires), mais par "trop longtemps" on entend des heures.

L'oxygène est mortel à partir de 1,6 bar de ppo. Des signes de toxicité apparaissent dès 0,3 bar de ppo dans certains conditions, et augmentent avec le temps et la ppo.

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Pour la question initiale aussi, la réponse est en termes de ppo.

Sur une planète avec une atmosphère à 8 bars de pression et une composition similaire à la notre, les humains ne vivraient pas.

Sur une planète avec 100% d'oxygène et une pression de 0,2 bar, les humains vivraient sans problème.

Le chiffre qui compte c'est la pression partielle, à savoir la pression totale multipliée par la proportion d'oxygène. Et a priori, comme condition permanente, une ppo supérieure à 0,3 bar demanderait adaptation, comme l'indique kamor.

(Au passage certains auteurs considèrent que la ppo sur Terre est montée à 0,32 au carbonifère, mais descendue jusqu'à 0,16 un peu après avant de remonter ensuite jusqu'à la proportion actuelle. Manifestement les vertébrés terrestres ont survécu, c'est à dire se sont adaptés...)

[Amanuensis]

(Au passage certains auteurs considèrent que la ppo sur Terre est montée à 0,32 au carbonifère, mais descendue jusqu'à 0,16 un peu après avant de remonter ensuite jusqu'à la proportion actuelle. Manifestement les vertébrés terrestres ont survécu, c'est à dire se sont adaptés...)

Dans cet article : http://www.pnas.org/content/96/20/10...expansion.html, la valeur haute est encore plus élevée (en supposant la pression atmosphérique constante dans les périodes géologiques anciennes ??), et mon "remonter ensuite" est incorrect, il y aurait eu d'autres oscillations.

[noir_ecaille]

Je remercie Amanuensis pour ses précisions -- j'adore

Toutefois je rappelle que le mélange Nitrox sert à "diminuer" virtuellement la profondeur de plongée, afin de raccourcir le temps de remontée -- notamment les paliers de décompression.

Donc, en pratique, ce mélange particulier est utilisé à plus de dix mètres, la plupart des plongeurs brevetés Nitrox étant minimum niveau 3 -- soit une profondeur de plongée en autonomie jusqu'à -60~80m. De fait la pression partielle en oxygène grimpe vite :
- cela augmente la toxicité du dioxygène comme expliqué supra (toxicité légère, dont les dégât sont fonction du temps)
- cette toxicité de fait ne devrait pas tant que ça augmenter le temps de plongée "safe" à la profondeur usuelle d'utilisation de ce mélange
- la diminution de la pression partielle en azote (nitrogène) limite les risques de narcose à la descente (descente en piqué à profondeur_max en début de plongée)
- la diminution de la pression partielle en azote (nitrogène) diminue la dissolution de ce gaz dans notre sang, diminuant les risques d'accidents de décompression

Il existe d'autres mélanges (ex : mélange nitrogène-hélium-oxygène), permettant de diminuer la pression partielle en azote, tout en évitant le 100% dioxygène. L'hélium par exemple est plus rapidement évacué lors de la décompression.


[culture G] Les plongeurs mesurent la pression en "bar" -- la pression (P) à l'air libre sur le bateau étant normalement de 1 bar (sauf à côtoyer les abords d'un cyclone).

P_totale = P_eau + P_atm

De fait...
A -10m la pression de l'eau est de 1 bar. Donc on a une pression totale de 2 bar.
A -20m la pression de l'eau est de 2 bar. Donc on a une pression totale de 3 bar.
A -40m la pression de l'eau est de 4 bar. Donc on a une pression totale de 5 bar.
etc. [/culture G]

Les pompier usent parfois de masque à oxygène pour "shooter" les victimes en hyperalgie -- ça calme notablement les grandes migraines

[noir_ecaille]

Concernant les effets de l'hyperoxie (j'avais perdu le mot)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Hyperoxie