Éd. 1971-1976

eau (suite)

Mécanismes régulateurs

Ils jouent sur les entrées (boissons) et les sorties (urine).

• La soif commande les apports. Le facteur humoral est déterminant : c’est la déshydratation cellulaire, entraînant l’élévation du gradient osmotique. Le contrôle central se fait au niveau de l’hypothalamus, où se trouvent des osmorécepteurs, peut-être différents de ceux qui règlent la sécrétion de l’hormone antidiurétique. La sécrétion salivaire diminue, d’où la sécheresse buccale, qui n’est d’ailleurs pas le seul facteur de la soif.

• Le rein règle les sorties d’eau. L’eau, excrétée en grande quantité au niveau des glomérules, est réabsorbée au niveau des tubules du néphron (v. diurétique et rein). La majeure partie de l’eau est réabsorbée de manière obligatoire. Il existe en outre une réabsorption facultative au niveau du tubule rénal distal et du tube collecteur. Le volume d’eau réabsorbé dépend d’un contrôle neuro-endocrinien (hormone antidiurétique, aldostérone).

• L’hormone antidiurétique (sécrétée par le lobe postérieur de l’hypophyse) augmente la perméabilité à l’eau du tube collecteur. Elle permet l’équilibration osmotique. Sa sécrétion est commandée par les osmorécepteurs et les volorécepteurs (contrôlant le volume de la masse sanguine).

• L’aldostérone (sécrétée par la corticosurrénale) commande la réabsorption du sodium au niveau du tube distal du néphron, et ainsi elle accroît l’osmolarité du milieu intérieur. Elle intervient donc, par l’intermédiaire du sodium, dans le métabolisme hydrique, assurant en particulier la stabilité de la volémie (volume sanguin total).

La régulation des compartiments

Entre les secteurs plasmatiques et interstitiels, au niveau des capillaires, les mouvements de l’eau dépendent d’un processus de diffusion ainsi que de l’équilibre entre la pression oncotique (qui retient l’eau) et la pression de filtration (qui la fait sortir).

Entre les compartiments extra-cellulaire et cellulaire, l’eau passe à travers la membrane, par diffusion, dans les deux sens, selon l’état osmotique des compartiments.

Pathologie

L’existence d’un gradient osmotique entre les compartiments hydriques explique un déséquilibre éventuel, qui peut revêtir plusieurs aspects :
— déshydratation extra-cellulaire par déperdition d’eau et de sodium ;
— déshydratation cellulaire par surcharge sodée pure ;
— hyperhydratation extra-cellulaire par surcharge d’eau et de sodium (insuffisance cardiaque, rénale, cirrhose avec œdèmes) ;
— hyperhydratation cellulaire par perte isolée de sel.

Le métabolisme hydrique, complexe, réglé par de nombreux mécanismes, est inséparable du métabolisme des électrolytes (sodium, potassium) ; il est perturbé dans de nombreuses maladies.

P. V.

eau oxygénée

Solution aqueuse de peroxyde d’hydrogène.

Peroxyde d’hydrogène

Jacques Thenard (1777-1857) découvrit l’eau oxygénée en 1818 en la préparant par action d’acides sur le peroxyde de baryum.

L’espèce chimique a pour formule H₂O₂. (On appelle ordinairement eau oxygénée les mélanges d’eau et de peroxyde d’hydrogène.) La distance O—O est de 1,48 ± 0,02 Ǻ et la distance H—H est 1,01 ± 0,03 Ǻ. La molécule n’est pas plane. Cette espèce chimique se présente sous la forme d’un liquide bleu pâle sirupeux qui se solidifie à – 0,46 °C et qui est nettement plus dense que l’eau (d = 1,47). On ne peut faire bouillir l’eau oxygénée pure sous la pression atmosphérique car le liquide se décompose auparavant ; il est en effet thermodynamiquement instable à la température ordinaire ; la réaction de décomposition est
H₂O_2(l) → H₂O_(l) + 1/2 O_2(g),
ΔH = – 23,5 kcal,
mais, en l’absence de catalyseur, la vitesse de décomposition est extrêmement faible à 25 °C. Les catalyseurs île décomposition sont divers ; tels sont le platine, l’argent, le fer, le bioxyde de manganèse et certains oxydes. Les bases accélèrent la décomposition, et les acides « stabilisent » l’eau oxygénée. Pour préparer l’eau oxygénée, on produit par oxydation anodique du persulfate d’ammonium, qui s’hydrolyse avec libération d’eau oxygénée. On peut encore utiliser l’oxydation de la 2-éthylhydro-anthraquinone, qui donne de l’eau oxygénée et de l’éthylanthraquinone. Ce dernier corps est ramené par hydrogénation catalytique à l’état 2-éthylhydro-anthraquinone.

L’eau oxygénée est un oxydant puissant qui oxyde les sels ferreux en sels ferriques, de même que les sulfures et les sulfites en sulfates. Elle transforme certains oxydes et sels en composés peroxydes tels que peroxydes véritables et peroxoacides ou peroxosels (souvent appelés persels, tels que perborates, percarbonates, perphosphates). Certains persels sont utilisés pour le blanchiment (perborates, percarbonates), et certains peroxo-composés colorés servent en analyse : tels sont l’acide peroxotitanique, qui est jaune orangé, l’acide peroxochromique, qui est bleu, et l’ion peroxovanadyle, qui est rouge cerise.

L’eau oxygénée joue aussi le rôle de réducteur à l’égard de certains oxydants comme les permanganates en solution acide, et on observe un dégagement d’oxygène selon la réaction

Peroxydes et composés peroxo

Les peroxydes véritables contiennent le groupe diatomique O₂ et produisent du peroxyde d’hydrogène H₂O₂ quand ils sont acidifiés :
Na₂O₂ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O₂.
Aussi doit-on considérer que les espèces chimiques de formules respectives PbO₂ ou NO₂ ne sont pas des peroxydes malgré un nom donné à une époque à laquelle la caractéristique structurale des peroxydes vrais ne pouvait être établie ; le composé de formule NO₂ doit être appelé dioxyde d’azote, et celui de formule PbO₂ dioxyde de plomb. L’ion s’appelle anion peroxyde.

Des peroxydes sont formés avec les éléments (alcalins) du groupe I A et avec certains éléments du groupe II A : tels sont Na₂O₂, CaO₂, BaO₂. On prépare certains peroxydes par oxydation directe du métal par l’oxygène (Na₂O₂), ou de l’oxyde (BaO₂), d’autres par déshydratation ménagée de solides précipités au moyen d’une solution aqueuse d’eau oxygénée, tel CaO₂, formé à partir de CaO₂, 8 H₂O.

Les peroxoacides et les peroxosels contiennent le groupe atomique O₂ et libèrent de l’eau oxygénée par un traitement acide (H₂SO₄ dilué). On les a appelés per- ou peroxydérivés.