EQUILIBRE ACIDE-BASE

Objectif :

Maintenir la concentration en ion H + des secteurs extra et intra-cellulaires

EQUILIBRE ACIDE-BASE      Extra-cellulaire pH: 7,37 à 7,42 H + : 40 nmol/l limites  pH : 7 à 7,8  H + : 100 à 10 Tolérance  alcalose < acidose Exploration  clinique et biologique cellulaire +/- 7 100 nmol/l ?

pH : 6,1 à 7,4 ?

recherche

EQUILIBRE ACIDE-BASE

Des pH dans l’organisme

 Plasma = eau interstitielle = 7,40+/-0,02  muscle = 6,1  Liquide gastrique = 2  salive = 6,3  urines = 4,5 à 8  coca-cola = 2,8 !

EQUILIBRE ACIDE-BASE Une surcharge acide permanente  L’organisme est mieux armé pour lutter contre l’acidose 2 types d’acides volatils fixes

Les acides volatils  13000 à 20000 mEq/J  Origine : réactions oxydatives des hydrocarbones  pas de stockage  Elimination pulmonaire  H + + HCO 3 H 2 CO3 CO 2 + H 2 O  pCO 2 = 40 mmHg ou 5,3 KPa

EQUILIBRE ACIDE-BASE Les acides fixes  30 à 40 mEq/m 2 /j  origine : catabolisme des aliments  H 2 SO 4 , PO 4 H 3 , muscle : acides organiques libérés dans des circonstances pathologiques - acides cétoniques - acide lactique  Elimination rénale

EQUILIBRE ACIDE-BASE 3 lignes de défense contre les acides  1. Les substances tampons  2. La régularisation pulmonaire de la concentration de CO 2  3. Le rein  élimine les acides (et bases) en excès  régénère les bicarbonates

photo

EQUILIBRE ACIDE-BASE Les systèmes tampons  un acide fort est complètement dissocié  un acide faible est faiblement dissocié  Un tampon d ’acide : association d ’un acide faible et de son sel d ’une base forte

EQUILIBRE ACIDE-BASE Les systèmes tampons (H + +Cl ) + (Na + +HCO 3 ) NaCl + H 2 CO 3 Acide Fort Base Forte Acide Faible

EQUILIBRE ACIDE-BASE Les tampons abaissent moins le pH par une plus faible dissociation

EQUILIBRE ACIDE-BASE Les tampons dans l ’organisme  Cellulaires et osseux peu connus et inutilisables en clinique  extra-cellulaires  protéïnes/protéïnates, Hb oxydé/Hb réduite  acide carbonique/bicarbonate  50% du pouvoir tampon  accessible à l ’investigation  disponible et bon marché

EQUILIBRE ACIDE-BASE [sel]  pH=pK+log [acide] = pK + log bicarbonate Acide carbonique  pH=k.

bicarbonates pCO 2 REIN POUMON

EQUILIBRE ACIDE-BASE Les tampons dans l ’organisme Les avantages du tampon bicarbonate bicar Rein  pH= K.  PCO 2 un système ouvert = Poumon  en cas de surcharge acide le poumon élimine l ’acide

EQUILIBRE ACIDE-BASE 3 lignes de défense contre les acides  1. Les systèmes tampons  2. La régulation pulmonaire de la concentration en CO 2  Le rein  élimine acides (et bases) en excès  régénère les bicarbonates

EQUILIBRE ACIDE-BASE 3 lignes de défense contre les acides  1. Les systèmes tampons 

2. La régulation pulmonaire de la concentration en CO 2

 Le rein  élimine acides (et bases) en excès  régénère les bicarbonates

Rôle du Poumon (1)  Elimination des acides volatiles    300 l de CO 2 / j = 15 l HCl solution normale Action de pCO 2 sur les centres respiratoires Adaptation de la ventilation (x15)

Rôle du Poumon (3)  Adaptation de la pCO2 aux variations du taux de bicarbonates pour un pH constant bicar (surcharge alcaline) pH Dépression des centres respiratoires limitée par la baisse de pO 2  Le poumon ne peut pas lutter contre une agression alcaline

EQUILIBRE ACIDE-BASE  La surcharge alcaline ne peut être traitée que par le rein par élimination des bicarbonates filtrés et réabsorbés avec un seuil ( 28 à 30 mmol/l)  La surcharge acide consomme des bicarbonates que le rein doit régénérer

EQUILIBRE ACIDE-BASE   3 lignes de défense contre les acides 1. Les systèmes tampons 2. La régulation pulmonaire de la concentration en CO 2 

Le rein



élimine acides (et bases) en excès



régénère les bicarbonates

EQUILIBRE ACIDE BASE Rôle du Rein 

Réabsorption des bicarbonates filtrés 90% Tc1, 10% Henlé et Tc2

 Régénération des bicarbonates utilisés pour tamponner les acides.  Excrétion des acides fixes dans les limites d ’un pH urinaire de 4,5 à 8.

EQUILIBRE ACIDE BASE Rôle du Rein  Réabsorption des bicarbonates filtrés 90% Tc1, 10% Henlé et Tc2 

Régénération des bicarbonates utilisés pour tamponner les acides.

 Excrétion des acides fixes dans les limites d ’un pH urinaire de 4,5 à 8.

Urines Sang CO3HNa Na+ Ac Urique H+ CO3H CO3H2

ANHYDRASE CARBONIQUE

H2O CO2

EQUILIBRE ACIDE BASE   Rôle du Rein Réabsorption des bicarbonates filtrés 90% Tc1, 10% Henlé et Tc2 Régénération des bicarbonates utilisés pour tamponner les acides. 

Excrétion des acides fixes dans les limites d ’un pH urinaire de 4,5 à 8.

Les tampons urinaires (1) Ammoniurie Urines Glutamine NH3 pHu Synthèse de NH3 Tampons des 2/3 des H + Lieu: tout le tubule mais distal +++ NH3 + H + = NH4 + Ammonium

Les tampons urinaires (2)

 Phosphates disodiques / monosodiques  Bicarbonates CO 3 H Na Na + CO 3 H2 H + H 2 O CO 2

EQUILIBRE ACIDE BASE Le trou anionique ( anion gap)  (Na + + K + ) - (Cl + Bicar) = 10 à 15  si >> 15 = existence d ’un trou anionique  signification = présence d ’un anion indosé lié à un acide tel que lactate, ac. Aminé, ac. cétonique , toxique...

EQUILIBRE ACIDE BASE En pratique clinique   Les bicarbonates réels sont évalués par calcul avec 2 mesures à 2 pCO 2 différents Excès de base = quantité de base qu ’il faut ajouter au sang total pour ramener son pH à 7,41 avec une Pco 2 théorique de 5,3 KPa (40 mmHg) = exprimé en mmol/l ou mEq/l

EQUILIBRE ACIDE BASE    En pratique clinique Excès de base ( base excess) +/- ou déficit de base ( base déficit) … Une donnée ‘purement clinique ’ utile à la compréhension utile à la prescription Comprendre le résultat en mmol/l de liquide extra-cellulaire

EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS  Etude de la situation clinique  signes respiratoires? ( polypnée, paO 2 )  état circulatoire choc?

 Exemples  dyspnée sine materia : acidose métabolique  nouveau-né avec infection et problème pulmonaire : acidose mixte (acidémie)

EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS  pH = 7,40 pCO2 = 5,3 KPa (40 mmHg) BE = 0 EQUILIBRE D’UN SUJET NORMAL

EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS  pH = 7,40 pCO 2 = 3,3 KPa (25 mmHg) BE = -7 mmol /l BD =+7 mmol/l ++ ACIDOSE METABOLIQUE COMPENSEE ALCALOSE RESPIRATOIRE COMPENSEE

EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS  pH = 7,05 pCO 2 = 2,6 KPa (20 mmHg) BE = -15 mmol /l BD =+7 mmol/l ++ ACIDOSE METABOLIQUE DECOMPENSEE

ACIDEMIE !

EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS  pH = 7,40 pCO 2 = 6,6 KPa (50 mmHg) BE = +5 mmol /l ACIDOSE RESPIRATOIRE COMPENSEE ( et non ALCALOSE METABOLIQUE COMPENSEE)

EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS  pH = 7,50 pCO 2 = 2,6 KPa (20 mmHg) BE = 0 mmol /l ALCALOSE RESPIRATOIRE NON COMPENSEE

EQUILIBRE ACIDE BASE  pH = 7,05 INTERPRETER DES RESULTATS pCO 2 = 6,6 KPa (50 mmHg) ACIDOSE MIXTE

ACIDEMIE !

BE = - 10 mmol /l

EQUILIBRE ACIDE BASE

Principe de calcul des besoins en bicarbonates

 Déficit (mmol/l) x poids/5 adulte  10 x 80 / 5 = 200 mmol  Déficit (mmol/l) x poids / 2  10x 3 / 2 = 15 mmol nouveau-né

EQUILIBRE ACIDE BASE

Que faire en cas de perturbation

 Déficit ventilatoire = améliorer la ventilation  Problème métabolique  alcalose métabolique : arrêt ou baisse de l ’apport en bicarbonates : arrêt des vomissements  acidose : apport de bicarbonates

EQUILIBRE ACIDE BASE

Le trou anionique ( anion gap )

 ( Na + + K + - ( Cl + bicar ) = 10 à 15  Si >> 15 = existence d’un trou anionique  Signification = présence d’anion indosé lié à un acide tel que lactate, ac. aminé, ac. Cétonique, toxique…

EQUILIBRE ACIDE BASE

Débit urinaire des [H +]

 UVH = ac. Titrable + ammoniurie – bica urinaire 60mmol/j 20 + 40 0  Exploration: T proximal: mesure du Tm des bicarbonates :T distal : pouvoir d’acidification des urines

EQUILIBRE ACIDE BASE Tampons Variation du pH Réponse rénale Réponse respiratoire

Acidose, alcalose et kaliémie  pH de O.1 Kaliémie de 0.6

 pH de O.1 Kaliémie de 0.6

Equilibre acide base et kaliémie 1 Dans les cellules de l’organisme H + K +

Equilibre acide base et kaliémie 2 Dans le tube contourné distal ACIDOSE ALCALOSE H + et non K + Na + K + Pas de H + Na + Acidose = hyperkaliémie Alcalose = hypokaliémie