Comment mesure-t-on ? - Contributions [fr]

Justesse d'un instrument

2022-07-08T14:41:22Z

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{{En bref|
Une mesure est bien souvent associée à un procédé compliqué et mathématique, sans aucun rapport avec l'art. Pourtant puisqu'une mesure est une évaluation d'une grandeur, on effectue des mesures même en musique où on estime la hauteur de la note jouée, donnée par sa fréquence, et même plus souvent un intervalle entre deux notes qui correspond à un rapport de fréquences. Accorder un instrument consiste en fait à mesurer sa "justesse".
}}

==Introduction==
Il vous est peut-être arrivé une fois de vous promener en chantant à tue-tête, plein d’entrain et de bonne humeur, et d’être coupé dans votre élan par un passant insensible à votre talent qui vous interpelle avec un ''« Silence tu chantes faux »''. Suite à quoi vous êtes rentré chez vous, méditant sur votre génie incompris, et une fois assis ressassant à nouveau cet affront, vous vous êtes dit : ''« de quel droit me dit il que je chante faux ? Faux par rapport à quoi je vous le demande ? »'' Question à laquelle vous n’avez peut-être pas la réponse, mais vous allez l’avoir.

==La gamme, une échelle de référence==
Rappelons tout d'abord qu'une note de musique est une onde sonore qui possède donc une '''fréquence'''. Une note est en fait une superposition de plusieurs ondes de fréquences multiples de celle qui donne la hauteur (appelée '''fréquence fondamentale'''), plus on monte dans les multiples moins la fréquence sera perceptible. Si je joue une note de fréquence ''f'' on perçevra ''f, 2f, 3f'' et ainsi de suite, mais on entendra surtout ''f, 2f et 3f. ''

===Intervalles purs et octaves===
Pour cette raison l'oreille va trouver certains intervalles plus agréables à entendre, car elle y est accoutumée. Une note de fréquence f va sonner très bien accompagnée d'une note de fréquence ''2f'' car cette fréquence se trouve déja dans la note jouée. Cet intervalle est appelé une octave.

[[File:do.png|thumb|350px|right|les ''Do'' sur un piano]]
Sur un piano il y a plusieurs ''do'' : mettons que le do du milieu ait la fréquence ''f'' alors le do de l'octave supérieur sera de fréquence ''2f'' celui de l'octave encore au-dessus de fréquence ''2×2f=4f''et ainsi de suite.

Lorsque le rapport des fréquences fondamentales de deux notes n'est pas un nombre entier mais le quotient de deux nombres entiers, on retrouve encore des fréquences communes aux deux notes. Par exemple, si l'une a pour fondamentale ''f'' et l'autre ''3/2 f'', elles comprendront toutes deux la fréquence ''3f'' qui est aussi ''2 × 3/2 f''. Ces notes sonnent bien ensemble, et l'intervalle entre elles est dit pur.

En revanche, quand deux notes comprennent des fréquences qui sont très voisines mais non égales, l'interférence entre ces notes produit une vibration particulière appelée ''battement'', qu'une oreille exercée peut apprendre à reconnaître.

===Tempéraments===
La question qui reste est alors de savoir comment répartir les notes entre f et 2f, pour construire ce qu'on apelle une gamme, c'est à dire une liste de fréquences réparties entre f et 2f. En effet une fois cette gamme construite il suffit de multiplier ou diviser chacune des fréquences par 2 pour avoir l'octave supérieure ou inférieure.

Le système classique européen est un système à 12 notes (qui date de l'Antiquité). Le souci est qu'il est impossible d'avoir uniquement des intervalles purs, aussi il est possible de répartir ces notes de différentes manières. Le plus simple est de séparer ces notes par un intervalle régulier, c'est le tempérament égal. Notons le rapport entre deux fréquences successives ''d'' alors <math> 2f=d^{12}f </math> ce qui donne <math> d=^{12}\sqrt{2}=1,05946...</math> qui n'est pas un entier ni le quotient de deux entiers. Une conséquence est qu'aucun intervalle entre deux notes de la gamme n'est parfaitement pur.

Mais cette répartition des notes n'a pas toujours été aussi régulière. En effet on peut vouloir avoir certains intervalles purs, selon les époques et les compositions le choix des intervalles laissés purs a changé. Par exemple on va garder certaines quintes (3/2 f) bien pures donc sans battements mais laisser des battement dans des tierces (5/2f). Chacune de ces manières de répartir les notes est appelée un tempérament (ce qui a donné le nom du fameux ''clavier bien tempéré'' de Bach).

==Avec quoi accorder ?==
===Accordeur numérique et accordeur à vibrations===

[[File:accordeur.png|thumb|350px|right|exemple d'accordeur numérique]]
Un accordeur numérique permet d’accorder chaque note en mesurant sa fréquence. L’accordeur détecte le son à partir d’un micro, puis il l’analyse par transformée de Fourier (un processus qui lui permet de retrouver la fréquence fondamentale de l’onde sonore). Il mesure alors l’écart entre la fréquence voulue et la fréquence obtenue, et indique si la note est juste ou fausse. L’accordeur à vibration fonctionne de la même manière, mais au lieu d’analyser le son il analyse les vibration du matériau sur lequel il se trouve, par exemple le manche d’une guitare pour obtenir la fréquence de l’onde.

l'accordeur numérique est programmé selon un tempérament précis, souvent le tempérament égal, c'est pourquoi il ne permet pas toujours d'accorder suivant tous les tempéraments.

===L'oreille===
L'oreille n'a pas cette limitation, on peut donc l'utiliser pour accorder selon le tempérament choisi. Cependant cela exige un entraînement, en effet l'oreille perçoit des battements lorsque l'écart n'est pas pur mais le cerveau peine bien souvent à les distinguer, à moins justement d'être entrainé. Le musicien qui accorde à l'oreille sait quels écarts il veut purs (selon le tempérament choisi ) et va donc laisser des écarts avec ou sans battements.

Dans cet article nous n'avons pas pu traiter la question du diapason qui joue dans la justesse. Comme nous l'avons vu, la gamme se construit avec une note de base appelée ''Diapason'' pour pouvoir jouer ou chanter à plusieurs, il faut se mettre d'accord sur la note de base utilisée, sinon l'ensemble des sons ne sera pas harmonieux et sera dit "faux".

Ce qu'on peut retenir de cet article est que la mesure de la justesse, est une mesure de rapport de fréquences, et d'intervalles entre deux notes.

Fichier:Accordeur.png

2022-07-08T14:40:25Z

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[[Catégorie: ]]
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{{En bref| Cette page est dédiée à la mesure de la force d’un séisme. On entend souvent parler de l’échelle de Richter, mesure la plus connue, mais que représente-t-elle vraiment ? Et comment traite-t-on les données d’un séisme pour le classer sur cette échelle ? Cette page aborde également les autres mesures de la force sismique.
Pour commencer, un séisme est provoqué par une rupture dans la croûte terrestre, ce qui créé les secousses que nous ressentons. La force du séisme est caractérisée par 2 grandeurs : '''la magnitude''' et '''l’intensité'''. La magnitude renseigne sur l’énergie libérée lors de la rupture en profondeur, tandis que l’intensité caractérise les dégâts provoqués en surface. En fonction de la démographie et du type d’infrastructures, les dégâts sont plus ou moins importants, l’intensité diffère donc d’un lieu à l’autre. Ainsi, l’intensité est une propriété locale du séisme. En revanche, la magnitude est une propriété intrinsèque au séisme.}}

== Introduction ==
Un séisme est provoqué par une '''rupture''' dans la croûte terrestre, engendrant une '''faille''' et un mouvement du sol que l’on appelle '''glissement'''. Le point où a lieu la rupture est appelé le '''foyer'''. Des ondes sismiques se propagent depuis le foyer, jusqu’en surface où nous ressentons les secousses. La force de ces secousses dépend de plusieurs paramètres : l’énergie libérée lors de la rupture, les types de roches traversées par les ondes, et notre distance à l’épicentre. L’'''épicentre''' est la projection du foyer sur la surface du globe terrestre. Plus nous sommes loin de l’épicentre, moins nous ressentons les secousses, car les ondes sont atténuées pendant leur propagation dans les roches.
[[File:seisme.JPG|thumb|350px|Schéma représentant un séisme (d est la quantité de glissement) (création : A.Fontanet)]]
La force d’un séisme est caractérisée par 2 grandeurs : la magnitude et l’intensité. La magnitude renseigne sur l’énergie libérée au foyer, tandis que l’intensité est liée aux dégâts provoqués en surface. Ainsi, un séisme possède une seule magnitude, mais peut avoir plusieurs intensités selon les lieux où sont ressenties les secousses. En effet, en fonction de la démographie et du type d’infrastructures, les dégâts sont plus ou moins importants, et donc l’intensité est différente.

{{ Note| On retient :
'''Magnitude''' = propriété intrinsèque
'''Intensité''' = propriété locale
}}

== La magnitude ==
La magnitude caractérise l’énergie libérée par la rupture de la croûte terrestre au niveau du foyer. Elle se calcule à partir de l’amplitude des mouvements du sol, enregistrés par les sismographes.

=== L’instrument de mesure : le sismographe ===
Le '''sismographe''' est l’instrument permettant de mesurer la magnitude d’un séisme. Il contient un '''sismomètre''', qui capte les mouvements du sol. Le sismomètre est composé d’une masse très lourde à laquelle est fixée une tige capable de coulisser à l’horizontal et à la verticale. Lorsque le sol tremble, la masse reste immobile mais la tige bouge. Le mouvement de cette tige, provoqué par les secousses, permet de tracer les '''sismogrammes''', qui représentent les mouvements du sol en fonction du temps.
Sur les sismogrammes, on peut lire l’amplitude des ondes sismiques, leur heure d’arrivée à la station d’enregistrement, et en déduire la position de l’épicentre. Ces données permettent le calcul de la magnitude, et sont accessibles très rapidement après un séisme, ce qui permet de prévenir la population locale en cas de danger, notamment de tsunami.
[[File:schemasismo.JPG|thumb|350px|Schéma d'un sismographe (source : Wikimedia)]]
[[File:photosismo.JPG|thumb|350px|Photographie d'un sismographe (source : Flickr)]]
[[File:sismogramme.JPG|thumb|350px|Exemple de sismogramme (source : Azurseisme)]]
Pour trouver la position de l’épicentre à partir de sismogrammes, on utilise la méthode de triangulation. Pour cela, il faut les données obtenues par des sismogrammes situés dans au moins 3 stations d’enregistrements différentes.
Les sismogrammes permettent d’identifier l’instant d’arrivée de deux types d’ondes sismiques : les ondes P et les ondes S. Les ondes P arrivent toujours en premier, elles correspondent donc à la première secousse sur les sismogrammes. Les ondes S arrivent ensuite, et provoquent des mouvements du sol plus importants. Sur un sismogramme, on peut donc identifier leur arrivée comme le moment où l’amplitude devient beaucoup plus importante.
Ainsi, pour une station donnée, on identifie l’instant d’arrivée des ondes P et l’instant d’arrivée des ondes S. L’écart de temps entre leurs arrivées est alors reporté dans la table de Jeffreys-Bullen. Cette table permet, en prenant en compte la vitesse des ondes P et S dans la roche, d’obtenir la distance que les ondes ont parcourue. Il est possible de consulter la table de Jeffreys-Bullen sur internet : <http://www.labosvt.com/download-file-40.html>
On peut finalement tracer un cercle autour de la station d’enregistrement, de rayon r la distance que les ondes ont parcourue. On sait que l’épicentre doit se situer sur ce cercle. Avec 3 cercles, on trouve l’épicentre à leur intersection.
[[File:epicentre.JPG|thumb|350px|Triangulation d'un épicentre (création : A.Fontanet)]]

=== Echelles et calcul de magnitude ===
Il existe plusieurs échelles de magnitude. La plus connue est la magnitude locale, dite de Richter. En théorie, il n’existe ni borne supérieure, ni borne inférieure, à la valeur de magnitude sur '''l’échelle de Richter'''. Pour se faire une idée, les plus gros séismes historiquement enregistrés sont de magnitude 9, voire 9,5 en 1960 au Chili. Quant aux faibles séismes, on peut même enregistrer des valeurs négatives : une brique chutant d’une hauteur de 1m correspond à une magnitude de -2 ! La possibilité d’obtenir des valeurs négatives s’explique par la relation logarithmique qui relie la magnitude (M) à l’énergie (Mo) : '''''M = 2/3.log10(M0) – 6'''''
Il est intéressant d’utiliser cette relation pour comparer deux séismes différents, qu’on appelle S1 et S2. On peut remarquer qu’un écart de 2 en magnitude (MS1 -MS2 = 2) correspond à une énergie sismique 1000 fois plus importante (MoS1 = 1000*MoS2).
L’énergie libérée par un séisme s’appelle le '''moment sismique''' (Mo). Le moment sismique permet de relier la magnitude aux caractéristiques propres du séisme (dimensions de la faille, quantité de glissement, types de roche). En effet, l’expression du moment sismique est '''''M0 = μ.S.d''''', où μ la rigidité de la roche, S la surface ayant rompue et d la quantité de glissement (c’est-à-dire le décalage entre les deux blocs séparés par la faille). Cette dernière relation permet d’ailleurs de se convaincre que le moment sismique est bien une énergie, puisque son unité est le Joule.

NB : La précision d'une magnitude calculée à partir d’un sismographe aujourd’hui est de l'ordre de 0,25 unité de magnitude.

=== Exemples de séismes de différentes magnitudes ===
Comme la magnitude est une propriété intrinsèque des séismes, elle permet de les classifier. On présente dans le tableau ci-dessous quelques événements sismiques de différentes magnitudes, accompagnés de photographies.

== L’intensité ==
L’intensité est liée aux effets des secousses en surface. Il s’agit d’une propriété locale. En effet, elle diffère d’un lieu à l’autre car les dommages causés dépendent de la densité de population et du type d’infrastructure.
=== Echelles d’intensité ===
Pour mesurer l’intensité, les sismologues ont créé des échelles qui caractérisent le niveau de dégâts provoqués localement par un séisme. L’échelle la plus commune est l’échelle MSK, du nom de ses créateurs (Medvedev, Sponheuer et Karnik).

NB : Depuis le 1er janvier 2000, la France utilise la nouvelle échelle européenne, l’échelle EMS98, variante très proche de l’échelle MSK utilisée jusqu’alors.

=== Méthode de mesure ===
La méthode employée pour mesurer l’intensité varie d’un pays à l’autre. En France, la valeur d’intensité est établie à partir de '''questionnaires''' distribués aux gendarmeries, casernes de pompiers et mairies, dans les zones touchées. Ces questionnaires interrogent le témoin sur sa localisation et sa situation lors des secousses (intérieur/extérieur, debout/allongé, …), les mouvements du sol, les bruits entendus, et les effets sur les objets et les bâtiments. Ils sont établis et traités par le '''BCSF''' (Bureau Central Sismologique Français) et consultables sur internet à l’adresse :<http://svt53gt.phpnet.org/jules_renard/quatrieme/seisme/formulaire.html>
Les particuliers peuvent remplir le formulaire en ligne s’ils le souhaitent, mais de préférence rapidement après le séisme, car le souvenir de la secousse doit être le plus fidèle et le plus précis possible. La fiabilité des réponses est inversement proportionnelle au temps écoulé entre le séisme et l’enquête.
Pour ce qui est des zones inhabitées, on ne peut pas mesurer l’intensité, puisqu’il n’y a pas de témoin pour décrire les effets locaux du séisme.

=== Cartes d’intensités ===
Pour les séismes importants, on établit des cartes d’intensités grâce à aux questionnaires. On trace sur ces cartes des courbes d’égales intensités, appelées isoséistes.
[[File:carteintensite.JPG|thumb|350px|Exemple de carte d'intensité (source : Azurseisme)]]
On constate que l’intensité dépend de la distance à l’épicentre, ou plus précisément de la distance au foyer. Plus on s’éloigne du foyer, plus l’intensité diminue. En fait, plus la distance que parcourent les ondes sismiques est grande, plus elles sont atténuées au cours de leur propagation dans les roches. Par conséquent, les ondes provoquent une secousse plus faible, et donc moins de dégâts, en s’éloignant de l’épicentre.
Ces cartes permettent ainsi d’identifier les variations spatiales des effets produits par le séisme. Cela peut conduire dans certaines zones à des prises de décisions importantes, comme l’établissement de normes parasismiques pour les bâtiments, ou le déclenchement de la procédure Catastrophes Naturelles.

== Un peu d’Histoire ==

=== Qui était Charles François Richter ? ===
Charles François Richter est un sismologue et physicien américain. Il est né le 26 avril 1900 en Ohio, et mort le 30 septembre 1985 en Californie. Il est connu pour l’invention de l’échelle de mesure sismique qui porte son nom : l’échelle de Richter. Après avoir obtenu un doctorat en physique théorique au ""California Institute of Technology"" en 1928, il accepte de diriger un laboratoire de sismologie à Pasadena (Californie). C’est en 1935 qu’il publie ses travaux sur la mesure de la force d’un séisme, qui permettent d’estimer l’énergie libérée lors de la rupture. Avant ces travaux, la seule manière de mesurer la force sismique était l’intensité. Richter a donc apporté une contribution importante aux études sismologiques, en créant une échelle applicable partout et qui permet de classer les séismes de façon plus rigoureuse : la première échelle de magnitude.
[[File:richter.JPG|thumb|350px|Charles François Richter (source : Wikipédia)]]

=== Comment étaient les premiers sismogrammes ? ===
Le premier prototype de sismographe connu remonte à l’an 132 et a été inventé par un scientifique chinois, Zhang Heng. Très différent des sismographes actuels, il s’agissait d’un récipient en bronze contenant une boule, et orné de huit dragons et huit grenouilles alignés sur les points cardinaux. Lorsque les secousses arrivaient, la boule tombait de la bouche du dragon aligné dans la direction de l’épicentre, et était récupérée dans la bouche de la grenouille correspondante. Cela permettait de savoir qu’un séisme avait eu lieu, et de savoir dans quelle direction envoyer de l’aide.
[[File:vieuxsismo.JPG|thumb|350px|Reconstitution du sismographe de Zhang Heng (source : CCDMD (Centre Collégial de Développement de Matériel Didactique))]]
Le premier sismographe européen date quant à lui du XVIIIème siècle. Il s’agissait d’un récipient rempli à ras-bord de mercure. Les ondes sismiques faisaient déborder le liquide. En fonction de la localisation du débordement et de la quantité de liquide tombé, il était possible de connaître la direction et la distance de l’épicentre.

== Sources ==

''Risques sismiques et installations nucléaires – Comment mesure-t-on la force d’un séisme'' (page 3) publié par l’IRSN (Institut de Radioprotection et de sûreté nucléaire).
Disponible sur internet : <https://www.irsn.fr/FR/connaissances/Installations_nucleaires/La_surete_Nucleaire/risque_sismique_installations_nucleaires/Pages/2-Comment_mesure-t-on_la_force_des_seismes.aspx#.Yr1mzxXP1PZ>

''Exploiter les métadonnées de sismogrammes en SNT et SVT'', publié par l’Académie de Nice le 02/02/20.
Disponible sur internet : <https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?p=1874>

''La magnitude d’un séisme : définitions, déterminations'', publié par Olivier Dequincey le 19/03/2010 sur Planet Terre – ENS Lyon.
Disponible sur internet : <https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/seisme-magnitude-moment-energie.xml>

''Magnitude et intensités des séismes'', publié par le Service Educatif de l’OMP (Observatoire Midi-Pyrénées).
Disponible sur internet : <https://edu.obs-mip.fr/magnitude-et-intensite-des-seismes/>

''Intensité d’un séisme'', publié par le Musée de sismologie et collections de géophysique.
Disponible sur internet : <http://musee-sismologie.unistra.fr/comprendre-les-seismes/notions-pour-petits-et-grands/notions-de-base/intensite-dun-seisme/#:~:text=Intensit%C3%A9%20d%27un%20s%C3%A9isme.%20L%E2%80%99intensit%C3%A9%20d%E2%80%99un%20s%C3%A9isme%20d%C3%A9pend%20du,s%C3%A9isme%20mais%20varie%20aussi%20selon%20la%20structure%20g%C3%A9ologique>

''Enquêtes macrosismiques'', BCSF.
Disponible sur internet : <https://www.franceseisme.fr/doc/enquetes.html>

''Le premier sismographe de l’Histoire, Fiche scientifique – « Réseau SISMOS à l’école »'', publié par Sciences à l’Ecole.
Disponible sur internet : <http://www.sciencesalecole.org/wp-content/uploads/2021/09/Premier_sismographe.pdf>

Fichier:Seisme.JPG

2022-06-30T09:44:00Z

Chloe.rocher :

Toxicité du venin

2022-06-30T09:35:52Z

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[[Catégorie: Biologie]]
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{{En bref| Le venin étant un mélange de plusieurs substances chimiques appelées toxines, la mesure de sa toxicité est assez complexe. Pour évaluer la toxicité d’une substance, on détermine en général sa capacité létale sur des animaux, au cours d’expériences codifiées de manière très précise. Ces mesures permettent ensuite de trier les substances chimiques selon leur dangerosité, mais aussi selon l’organe qu’elles attaquent.
}}

Le venin est un liquide secrété par les organes de certains animaux (pour les plantes, on parlera plutôt de « poison »), qui peut en général être inoculé par morsure ou par piqûre. La « guêpe de mer » est par exemple considérée comme '''l’animal le plus venimeux au monde''' : cette cuboméduse, qui porte les surnoms révélateurs de « main qui tue », « main de la mort » ou « piqueur marin », peut tuer un humain en seulement quelques minutes grâce à son venin, transmis à travers ses piqûres. Vivant au large des côtes Nord-Ouest de l’Australie, elle aurait déjà tué plus de 70 personnes, un chiffre certainement sous-estimé.

{{ Note|Définition: la cuboméduse est une petite méduse des eaux tropicales chaudes qui se distingue de la méduse par la forme cubique de son ombrelle.
}}

Comme les espèces qui les injectent, les venins présentent une '''très grande diversité''', puisque leurs différentes toxines peuvent s’attaquer à l’appareil cardio-vasculaire, au sang, aux cellules, ou directement au système nerveux. En raison de ces différences dans leur mode opératoire, une méthode est nécessaire pour mesurer de la même façon la dangerosité de ces venins et ainsi les comparer voire les classer. On parle alors de la '''toxicité''' du venin.

== La toxicité ==

De manière générale, la toxicité d’une substance est sa capacité à produire des '''effets nocifs à un organisme vivant''' selon la dose, la fréquence et la durée d’exposition, et le temps d’apparition des signes cliniques. La mesure de la toxicité couvre des domaines très variés, puisqu’en plus des animaux et des plantes, elle quantifie la nocivité des médicaments, armes chimiques, pesticides et autres produits industriels.

Revenons alors à nos animaux venimeux : la toxicité d’un venin est définie comme la résultante de l’action pharmacologique de ses différents composants et de la '''réponse de l’organisme envenimé'''.

{{ Note|Définition : la pharmacologie est l’étude de l’action des toxiques sur l’organisme.
}}

Pour évaluer les effets sur un humain, on doit d’abord évaluer la gravité de '''l’exposition''' à la substance. Trois formes de toxicité sont distinguées : la toxicité aiguë, la toxicité à court terme (subaiguë et subchronique) et la toxicité à long terme (chronique). Leurs caractéristiques sont regroupées dans le tableau suivant :

C’est généralement la '''toxicité aiguë''' qui est étudiée expérimentalement, en raison de la difficulté, du coût et de la souffrance engendrés par la reproduction des autres formes.

== La « Dose Létale médiane » de Trevan ==

Au début des années 1900, pour mesurer la toxicité d’une substance, on évaluait sa '''capacité létale''' sur des animaux. En 1927, John William Trevan introduit la notion de '''Dose Létale médiane''' (ou DL50) pour préciser cette mesure, et en donne une définition universelle : c’est la dose de substance (en milligrammes de matière active par kilogrammes de poids de l’animal) causant la mort (correspondant à l’arrêt cardiaque) de 50% d’une population animale donnée (souvent des souris et des rats) dans des conditions d’expérimentation précises.

'''Remarque''' : pour une substance inhalée, on parle de Concentration létale50 ou (CL50).

{{ Note|Biographie: John William Trevan est né le 23 juillet 1887 à Plymouth, en Angleterre. A partir de ses 15 ans, il passe l’examen pour intégrer l’Ecole Scientifique et Technique de Plymouth, et assiste pendant trois ans aux premiers enseignements de science, qui étaient rares par ailleurs à cette époque. Il poursuit ensuite des études de médecine au St Bartholomew’s Hospital, où il décroche de nombreux prix. Il s’oriente plus tard vers la carrière de physicien expérimental. Il meurt d’une occlusion coronaire en 1957, à l’âge de 69 ans. Sa biographie complète : [https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbm.1957.0019 Royal Society Publishing (lien en anglais)]
}}

Pour effectuer ces mesures, il faut donc administrer la substance toxique étudiée à une certaine population d’animaux. En considérant que la létalité de la substance dépend uniquement de la dose inoculée (courbe '''dose- réponse'''), on refait cette expérience avec des doses de plus en plus élevées, jusqu’à ce que toute la population soit tuée. Pour chaque dose, on note le nombre de sujets décédés, ce qui donne une courbe sigmoïde. La DL50 est alors trouvée en analysant la courbe, à l’aide de régressions linéaires.

{{ Note|Définition: une courbe sigmoïde a la forme d’un sigma majuscule Σ, ou d’un S.
}}

Mais pour que cette mesure ait un sens, il faut que les conditions expérimentales soient '''parfaitement contrôlées''', que les expériences soient faites de façon à pouvoir être renouvelées, et que des analyses mathématique et statistique des observations soient possibles. Ainsi, pour être '''reproductibles''' et '''comparables''', les conditions opératoires sont codifiées de façon stricte. Par exemple, c’est la '''voie intraveineuse''' qui a été choisie pour l’injection de la dose de substance, dans les mesures standardisées, car elle donne des résultats beaucoup plus homogènes. En pratique, dans la nature, la diversité des voies d’administration est presque aussi grande que la diversité des venins et la diversité des espèces concernées. Par ailleurs, Trevan lui-même a établi, par l’expérience, qu’une population d’environ '''30 individus''' représentait l’équilibre le plus satisfaisant entre souffrance animale et établissement d’un modèle statistique précis.

== Les limites de cette mesure ==

Cette méthode, '''toujours utilisée par les toxicologues''' pour faire une première estimation de la dangerosité d’une substance, a été '''contestée dès son apparition''', en raison notamment de la grande souffrance animale qu’elle engendre, mais aussi de la non-reproductibilité des mesures et de leur coût. Pour tenter d’améliorer la précision de l’analyse de données, et ainsi limiter le nombre d’expériences et la perte d’animaux, plusieurs '''méthodes d’analyse de résultats''' ont été proposées, comme l’analyse des « probits » de Finney. Cette dernière permet, à partir d’une série imprécise de points en escalier, de trouver mathématiquement la courbe sigmoïde correspondante. Elle autorise donc '''l’extrapolation''' des résultats, malgré un petit nombre d’observations. Malheureusement, aucune des méthodes d’analyse existante n’a pu régler la question de manière satisfaisante, c’est-à-dire sans tuer ni faire souffrir aucun animal.

De plus, des chercheurs irlandais ont découvert en 2019 que la toxicité mesurée du venin de serpent '''varie énormément d’une espèce à l’autre''', en raison de la différence des proies auxquelles ils ont affaire. En effet, la mesure de DL50 proposée par Trevan repose sur le fait que tous les venins soient testés sur les mêmes animaux, afin d’étalonner leur toxicité et d’unifier les mesures. Mais les chercheurs ont constaté que le venin de chaque serpent est '''plus efficace sur la proie qu’il consomme préférentiellement''', elle a évolué en ce sens. Il devient donc difficile de classer les venins en fonction de leur dangerosité, puisque celle-ci évolue en fonction de l‘animal sur lequel la substance est testée. Il faudrait donc tester les venins sur un nombre beaucoup plus large d’espèces différentes, ce qui augmenterait encore la souffrance animale lors de ces recherches.

Enfin, le fait que chaque venin contienne plusieurs '''toxines''', c’est-à-dire plusieurs substances chimiques attaquant des organes différents, augmente la complexité de l’étude. Le choix d’une courbe dose-réponse trouve ici sa limite, puisque c’est uniquement la toxine la plus rapide dans son effet, c’est-à-dire celle qui '''tue le plus rapidement''' le sujet, qui est prise en compte.

== Comparaison des DL50 et application à l’homme ==

Après avoir trouvé la DL50 d’une substance, il faut ensuite pouvoir la classer parmi d’autres. Cette comparaison peut être l’objet de confusions en raison de l’existence de deux '''échelles de toxicité''' différentes au niveau de leurs indices, « l’échelle de Hodge et Sterner » et « l’échelle de Gosselin, Smith et Hodge », toutes deux illustrées ci-dessous.

En général, si cette appréciation de la toxicité aiguë est la même pour tous les animaux, elle sera '''probablement semblable pour les humains'''. Lorsque ce n’est pas le cas, il devient nécessaire de faire de nombreuses approximations et hypothèses pour estimer l’effet sur l’humain.

== Où en est-on actuellement ? ==

Depuis 2004, l’Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ou ANSES) française a lancé un programme visant à cataloguer les '''Valeurs Toxicologiques de Référence''' (ou VTR) d’un grand nombre de substances, afin d’établir une expertise française solide et partagée par les différentes institutions concernées. Ces valeurs se fondent sur les données déjà récoltées, et prennent en compte les différences telles que l’organe attaqué, et la voie d’administration. En avril 2022, l’ANSES avait déjà établi la liste '''d’une cinquantaine de substances''', que l’on peut retrouver sous le lien suivant : [https://www.anses.fr/fr/content/liste-des-valeurs-toxicologiques-de-r%C3%A9f%C3%A9rence-vtr-de-l%E2%80%99anses Liste des Valeurs Toxicologiques de Référence].
Enfin, il existe d’autres types d’études qui permettent de caractériser la toxicité d’une substance, comme les études '''épidémiologiques''', qui comparent plusieurs groupes d’individus, ou les études '''''in vitro''''', qui sont effectuées sur des cultures de tissus ou des cellules. Malgré tout, la mesure de la DL50 reste aujourd’hui encore la méthode '''la plus utilisée''' pour l’évaluation de la toxicité du venin.

== Bibliographie/Webographie ==

TREVAN John William, The error of determination of toxicity, article publié dans Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character en 1927, <https://royalsocietypublishing.org/doi/epdf/10.1098/rspb.1927.0030 > (lien en anglais)

GADDUM John Henry, John William Trevan, 1887-1956, article publié dans Biographical memoirs of fellows of the Royal Society en novembre 1957, <https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbm.1957.0019 > (lien en anglais)

MORICE E., Méthode d’analyse des observations par « tout ou rien », article publié dans la Revue de Statistique appliquée en 1961, <http://www.numdam.org/article/RSA_1961__9_3_33_0.pdf >

CHIPPAUX, Jean-Philippe, chapitre Toxicologie des venins du livre Venins de serpent et envenimations, édité chez IRD Editions en 2002 <https://books.openedition.org/irdeditions/10621?lang=fr >

ALDEBERT Pierre, Poisons et venins, chronique réalisée sur la Radio Chrétienne Francophone (RCF) entre février et juin 2009, <https://www.cermav.cnrs.fr/wp-content/uploads/2018/04/poisons-venins.pdf >

Toxicologie, article publié sur le site Géoconfluences de l’ENS de Lyon en juin 2012, <http://geoconfluences.ens-lyon.fr/glossaire/toxicologie >

Qu’est-ce que DL50 et CL50 ?, fiche d’information publiée sur le site du Centre Canadien d’Hygiène et de Sécurité au Travail (ou CCHST) en novembre 2018, <https://www.cchst.ca/oshanswers/chemicals/ld50.html >

CHAUVEAU Loïc, La toxicité du venin de serpent dépend de sa proie, article publié sur le site du magazine Sciences et Avenir en janvier 2019, <https://www.sciencesetavenir.fr/animaux/reptiles-et-amphibiens/la-toxicite-du-venin-des-serpents-depend-de-la-proie_130723 >

Cours de toxicologie (2020-2021), Institut des Sciences Vétérinaires, Université Frères Mentouri Constantine I <https://fac.umc.edu.dz/vet/Cours_Ligne/cours_20_21/Toxicologie_A5/TOX5.pdf >

SADASIVAN Kalathil Pillai et al., John William Trevan’s concept of Median Lethal Dose (LD50/LC50) – more misused than used, article publié dans Journal of Pre-Clinical and Clinical Research (JPCCR) en juillet 2021, <http://www.jpccr.eu/pdf-139588-67132?filename=John%20William%20Trevan_s.pdf > (lien en anglais)

GURDJIAN Chloé, Quels sont les animaux les plus venimeux du monde ? , article publié sur le site du magazine GEO en mars 2022, <https://www.geo.fr/environnement/quels-sont-les-animaux-les-plus-venimeux-du-monde-208978 >

Valeurs toxicologiques de référence (VTR), article publié sur le site de l’Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (ANSES) en avril 2022, <https://www.anses.fr/fr/content/valeurs-toxicologiques-de-r%C3%A9f%C3%A9rence-vtr >

Box Jellyfish, article publié sur le site de National Geographic, <https://www.nationalgeographic.com/animals/invertebrates/facts/box-jellyfish > (lien en anglais)

Comment évaluer un effet toxque ?, article publié sur le site de la Commission des Normes, de l’Equité, de la Santé et de la Sécurité au Travail (CNESST), <https://reptox.cnesst.gouv.qc.ca/toxicologie/notions-toxicologie/pages/08-comment-evaluer-effet-toxique.aspx >