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Dr Boutaïna TAZI
I.     Introduction
II.    Définitions et rappels
III.   Régulation de l’équilibre acido-basique
IV.    Exploration: gaz du sang
V.     Troubles de l’équilibre acido-basique
VI.    Conclusion




                                                 2
   L’évaluation de l’équilibre acido-basique (EAB) et la mesure des
    gaz du sang constituent une urgence diagnostique et analytique.

   L’homéostasie acido-basique dépend des systèmes tampons
    présents dans les tissus et la circulation sanguine, de l’excrétion des
    acides gras par les reins et de l’élimination du C02 au niveau
    pulmonaire.

   La concentration sanguine en ions H+ est directement
    proportionnelle à la pCO2 et inversement proportionnelle à la
    concentration en HCO3- (qui représente le principal tampon
    extracellulaire).

   Les troubles liés à l’EAB réalisent soit des tableaux d’acidose ou
    d’alcalose (métabolique ou respiratoire).

   Le dosage de la [H+], de la pCO2 et de la pO2 reposent sur des
    méthodes électrochimiques.
                                                                         3
4
   Un acide ( AH ) est un donneur de protons ( H+ ) :
                  AH⇔A− + H+ (1)

   Une base ( B- ) est un accepteur d'H+ (ou un donneur d’OH-
    ce qui est équivalent) :
                  B− + H+⇔BH

   Les formes acides et basiques d'un même corps sont en
    équilibre dans des proportions caractérisées par la constante
    d'équilibre Ka de la réaction chimique ( A- est la forme
    basique correspondante à l'acide AH ).
                         [H+ ] [A-]
                  Ka =                  (2)
                           [AH]                                5
   L'acidité se mesure par le pH en rapport avec la
    concentration d'H+ libres dans le milieu.
   Cette concentration est très faible dans la plupart des
    milieux biologiques, de l'ordre de 10⁻ à 10⁻ mmol/l.
            pH = antilog[H+ ]= log 1
                                      [H+ ]
   Le pH est donc à 7 quand [H+] = 10⁻⁷.

   Le pH varie en sens inverse de la concentration
    d'H+.
    Il diminue donc en cas d'acidose et augmente en cas
    d'alcalose.
                       DEFINITIONS ET RAPPELS           6
Notion d'acide fort ou faible.
 Un acide fort libère facilement ses protons, la constante
  Ka est élevée (équation 2), la majeure partie des
  molécules se retrouve sous forme dissociée A⁻ + H+ et
  une minorité reste sous forme combinée AH. Le pKa
  (antilog [Ka]) est faible.

   Un acide faible au contraire est beaucoup moins dissocié;
    la majeure partie des molécules reste sous forme
    combinée avec peu de protons libérés. La constante Ka
    est faible et le pKa élevé.

   Un acide fort apportant un plus grand nombre d'H+
    libres diminuera beaucoup plus le pH d'une solution
    qu'un acide faible.

                        DEFINITIONS ET RAPPELS            7
   La force d'un acide ou d'une base est donc
    caractérisée par son pKa qui correspond en fait au
    pH pour lequel 50% de l’acide est dissocié.
    Effectivement, à partir de l’équation (2) on obtient :
           1/ [H+] = 1/Ka x [A-] / [AH]
      log 1/ [H+] = log 1/Ka + log [A-] / [AH]
                pH = pKa + log [A-] / [AH]
                pH = pKa + log base/acide        (3)
           Equation de Henderson - Hasselbach
   Si la moitié des molécules sont dissociées
                    [AH] = [A-]
                log1 = 0 et pH = pKa.

                        DEFINITIONS ET RAPPELS           8
   D'après la loi d'action de masse, l'augmentation des
    H+ libres favorise la recombinaison de AH alors que
    la diminution des H+ libres favorise au contraire sa
    dissociation.

   Si le pH est plus alcalin que le pKa l'acide se
    retrouvera en majeure partie sous forme dissociée.

   Si le pH est plus acide que le pKa l'acide se
    retrouvera en majeure partie sous forme combinée.




                      DEFINITIONS ET RAPPELS             9
Systèmes tampons.
1. Principe de fonctionnement

   La constance du pH étant une nécessité biologique ( les
    enzymes ne fonctionnent que dans une étroite bande de pH )
    le milieu intérieur contient des systèmes tampons dont le but
    est de minimiser les variations de pH face à une agression
    acide ou basique donnée.

   Il s'agit d'un système associant généralement un acide faible
    et un sel de cet acide par une base forte.
                              AH⇔A− + H+
                              AB⇔A− + B+

   Par exemple le tampon bicarbonate de sodium - acide
    carbonique :
                     H2CO3⇔H+ + HCO3 −
                    NaHCO3⇔Na+ + HCO3 −
                          DEFINITIONS ET RAPPELS               10
   Si l'on rajoute un acide fort entièrement dissocié, les H+ libres vont se
    combiner préférentiellement avec les A- libres du sel tampon. Le cation du
    sel tampon va rester avec l'anion de l'acide fort.
     Par exemple si l’on ajoute de l’acide chlorhydrique :

     HCl⇔H⁺ + Cl −                                  H⁺ + HCO3 − ⇔H2CO3
     NaHCO3⇔Na⁺ + HCO3           ⇒                     Na⁺ + Cl −⇔NaCl



   Le fonctionnement du système tampon correspond en fait à un échange
    standard d'acide et de sel : on remplace un acide fort par un acide faible et
    le sel du tampon par un sel de l'acide fort rajouté.

   La grande différence toutefois, c'est que l’acide faible étant beaucoup
    moins dissocié, la quantité d'H+ libres sera minorée.



                               DEFINITIONS ET RAPPELS                         11
2. Pouvoir tampon.
 Le pouvoir tampon d'un système donné est d'autant plus fort
    que la variation de pH sera faible pour une agression acide
    donnée.

    Les deux principaux facteurs conditionnant le pouvoir
    tampon sont la masse de tampon disponible et l'écart entre le
    pH de la solution et le pKa du système.

   L’influence de la masse de tampon découle directement de la
    loi d'action de masse.

    Si l'on part d'un pH acide et que l'on rajoute progressivement
    une base à une solution comprenant un système tampon (ou
    inversement en partant d'un pH alcalin et en rajoutant un
    acide) le pH varie de la façon suivante :

                          DEFINITIONS ET RAPPELS               12
pH              courbe de titration du système tampon
  12




pKa       ----------------------------------------------------------------------------




      0

                                   Addition d’acide
                                   Addition de base
                                      mmoles
                                                                                         13
   On constate que le tampon n'est efficace que dans
    une étroite bande de pH autour de son pKa.

   Quand le pH est trop alcalin par rapport au pKa
    l'acide faible est alors complètement dissocié, se
    comporte comme un acide fort et n'a donc plus
    d'efficacité en tant que tampon.

    Quand le pH est trop acide la quasi-totalité du
    système se retrouve sous forme acide AH et il n'y a
    plus de sel libre disponible pour pouvoir tamponner
    un acide fort.

                       DEFINITIONS ET RAPPELS            14
15
Objectif : maintien du pH du sang artériel entre 7.38 et 7.42
                           pH 7.40 = 40 nmol/l d’H+
   Apport de métabolites acides :
     - acidité « volatile » : production d’acide par le métabolisme
    oxydatif, soit plus de 15 000 mmoles de CO2/24H éliminées par
    voie respiratoire
                  CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ + HCO3-
     - acidité « fixe » bien moins importante, dépend largement de
    l’apport alimentaire, en particulier des protéines soit 60 – 80
    mmol/l d’H+/24H.
        • l’acide sulfurique  oxydation des aa. soufrés.
        • l’acide phosphorique  catabolisme des ac. nucléiques,
          phospholipides, phosphoprotéines.
        • des acides organiques : ac. lactique, corps cétonique ...
                                                                       16
   Des mécanismes efficaces régulent l’homéostasie du
    CO2 et des H+:

1. Systèmes tampons extra-cellulaires et intra-
   cellulaires.

2. Régulation rénale

3. Régulation ventilatoire



                       REGULATION DE L'EAB          17
1. Systèmes tampons

   Une substance tampon est constitué par un couple
    formé par un acide faible (incomplètement dissocié)
    et de sa base conjuguée.

   L’addition d’ions H+ au système HCO3-/H2CO3
    oriente la réaction vers la droite en augmentant la
    quantité de H2CO3 et la consommation des ions
    bicarbonates.
                  H+ + HCO3-          H2CO3


                        REGULATION DE L'EAB               18
Les tampons extra-cellulaires : première ligne de
                         défense.

   HCO3- / H2CO3 tampon ouvert le plus important
    du LEC (33 % de la capacité tampon du sang).
    Le poumon règle l’élimination du CO2, le rein règle
    l’élimination du HCO3-.
    Le rapport normal = 20 (60 vol / 3 vol)

   Protéines / protéinates (pKa trop éloigné du pH
    plasmatique).

   H2PO4⁻ / HPO4⁻⁻ (tampon phosphate dans l’urine).

                       REGULATION DE L'EAB            19
Les tampons intra-cellulaires : deuxième ligne de
             défense (mise en oeuvre plus lente)

   Hémoglobine / hémoglobinate . L’oxygénation de
    Hb diminue sa capacité tampon, libérant ainsi des
    ions H+, qui vont se combiner aux HCO3- CO2.

   protéines / protéinates (muscle squelettique)
   tampon phosphate
   matrice protéique de l’os (phosphate et bicarbonate
    de Ca)


                       REGULATION DE L'EAB              20
2. Régulation rénale

   Grande souplesse du système : pH urinaire peut varier entre 4.5 et
    8, soit un facteur de 1 à 200 de variations [H+].

   Rôle du rein est double : réabsorption des HCO3-
                               excrétion des H+ avec régénération de
                               HCO3-
    - Dans le tube proximal (réabsorption des HCO3- filtrés)
       • réabsorption de ≅ 85 % des bicarbonates filtrés (10% dans
         la branche ascendante large de l’anse de Henlé)
       • effet net : pour chaque proton excrété, un ion HCO3-
         revient dans le sang  régénération des réserves en
         HCO3- jusqu’à environ 28 mmol/l de filtrat . Au-delà,
         HCO3- est éliminé dans les urines, évitant ainsi
         une alcalose.
         Dans cette phase il n’y a pas d’excrétion acide nette.


                             REGULATION DE L'EAB                       21
Réabsorption du bicarbonate filtré par les cellules tubulaires




                                                                 22
    Dans le tube distal et collecteur (synthèse de novo de HCO3- et
     excrétion rénale des ions H+)
     • même génération intracellulaire d’H+ et de HCO3-

     • titration des 15 % de HCO3- luminal restant (pas de clivage de
     H2CO3 car pas d’A.C.)

     • captation des H+ par d’autres bases (quand la plus grande partie
     du HCO3- filtré a été réabsorbée) :
        * phosphate disodique HPO4 2- accepte 1/3 des ions H+ (=acidité
     titrable urinaire)
    (à pH urinaire minimal, le phosphate est sous forme H2PO4 30 à
     40 mmol d’H+ excrétées).
        *ammoniac NH3 (désamination de la glutamine) accepte 2/3 des
     ions H+  NH4+

    Ce tamponnement permet aux cellules de générer du bicarbonate au
                        pro-rata des H+ excrétés


                             REGULATION DE L'EAB                       23
Tube distal et collecteur




                            24
   Bilan des H+ est annulé, masse bicarbonatée reconstituée,
    équilibre AB sauvegardé.
 Le débit de sécrétion des H+ est modulé par de nombreux
    facteurs dont :
- pH luminal
- pCO2 systémique
- les minéralocorticoïdes (aldostérone)  dans le tube distal, du
sodium est réabsorbé sous l’influence de l’aldostérone, en
association à l’excrétion de K+ et H+
- ddp: l’activité des co et contre transporteurs contribue aux
changements de ddp entre la lumière et le sang.
- compétition H+/K+

    C’est la capacité à enrichir le sang en ions bicarbonates
    qui permet aux reins de jouer un rôle de premier plan
    dans la régulation de l’équilibre acido-basique

                          REGULATION DE L'EAB                 25
   Le pH artériel est essentiellement déterminé par les
    concentrations relatives de l’acide carbonique et de
    sa base conjuguée (Henderson – Hasselbalch).

                         [HCO3-]                base
 pH = pK + log
                         [H2CO3]                 acide

Soit:
                        [HCO3-]              Facteur métabolique
 pH = 6.1 + log
                        0.03 pCo2             Facteur respiratoire

    Constante de dissociation             Coefficient de solubilité
       de H2CO3 à 37°C                    CO2 dissous = α pCO2
                                                                      26
                                REGULATION DE L'EAB
   Pour un pH du LEC de 7.40, la conc. de HCO3- doit
    être 20 fois supérieure à celle du CO2 dissous.
    • pH  7.38 – 7.42 (limites compatibles avec la vie :
    6.8 – 7.8)
    • pCO2  4.68 – 5.46 kPa soit 36 – 42 mmHg
    • HCO3-  24 – 27 mmol/l

H+ (mmol/l) = 24 x PCO2 (mmHg) / HCO3- (mmol/l)




                        REGULATION DE L'EAB            27
3. Régulation ventilatoire :
les protons sont éliminés par l’adaptation ventilatoire
    H+ + HCO3 -  H2O + CO2 = consommation d’1 HCO3- devant être
    régénéré par le rein.

   Voie chimique
- Passage du CO2 des tissus vers le plasma  5 % demeure dans le plasma
    (99.9 % sous forme de CO2 dissous exerçant une pression => mesure de la
    PCO2; et 0.1 % sous forme de composés carbaminés ou se liant à H2O).

- Le CO2 diffuse dans les érythrocytes  95 %.
   une petite quantité sous forme de CO2 dissous,
   une partie se combine à Hb sous forme de CO2 carbaminé,
   une partie plus importante de CO2 est hydratée pour former H2CO3 …

- Arrivée dans les alvéoles pulmonaires (phénomène inverse).
  L’oxygénation de Hb diminue sa capacité tampon avec libération d’H+ qui se
  combinent à HCO3- avec formation de CO2 qui diffuse dans les alvéoles.
                             REGULATION DE L'EAB                       28
Passage du CO2 des tissus vers le plasma
Tissus                     Plasma                        Erythrocytes

                                         (PCO2)
                                    CO2 dissous 99.9 %




            Diffusion                      Diffusion
                                                            95 %
 CO2                      CO2 (5 %)
                                                            CO2
dissous
                            0.1 %


                                            H2O
                                      (réaction lente)

           R-NH2                          H2CO3


                R-NHCOO- +H+        +H+ + HCO3

             Tamponné par les tampons du plasma
                                                                        29
Transport du dioxyde de carbone dans le sang
                  GR                        Plasma

CO2              CO2        H2O


                       AC


              H2CO3


            H+    HCO3-                     HCO3-        Effet
                                                       Hamburger
                    Cl-                          Cl-

            H+    Hb-

              HHb


                                                            30
Les récepteurs impliqués dans la régulation de la
  ventilation.

• Les chémorécepteurs centraux (très sensibles).

• Les chémorécepteurs périphériques

• Les récepteurs broncho-pulmonaires, les autres
  récepteurs ...




                      REGULATION DE L'EAB           31
32
   Sur anticoagulant: héparine

   En anaérobiose stricte

   Dosage immédiat sinon placer dans de la glace (2h max.)

   Connaissance avec précision du site de ponction (artère,
    veine, prélèvement capillaire)

   Connaissance des conditions ventilatoires (air ambiant,
    oxygénothérapie, ventilation assistée)

   Un prélèvement capillaire nécessite une artériolisation
    correcte du site de ponction (bonne vasodilatation)
                             EXPLORATION DE L'EAB              33
   La mesure des gaz du sang et de [H+] repose sur des
    techniques électrochimiques utilisant des électrodes
    spécifiques.

   Les principaux paramètres donnés au cours d’un
    bilan sont: [H+] (pH), pCO2, pO2, [HCO3-], CO2
    total et saturation en O2 de l’Hb. La mesure des
    électrolytes peut y être associée.

   Mesure spectrophotométrique de SaO2, Hb, MetHb,
    COHb par CO-Oxymétre.

                      EXPLORATION DE L'EAB             34
 Seuls le pH, la pCO2 et la pO2 sont mesurés.
Le reste est calculé à partir de ces données et de la
température (HCO3-, Excès de bases (+/- ), SaO2)

   La mesure de ces 3 paramètres est basée sur des
    principes électrochimiques.

   Mesure du pH: électrode de verre reliée à une
    électrode de référence (calomel ou Ag/AgCl) par un
    pont salin (KCl concentré) +++ (potentiométrie)



                       EXPLORATION DE L'EAB             35
   Mesure de la pCO2: électrode de Severinghaus
    électrode à membrane  électrode de pH qui baigne
    dans une solution de bicarbonate; séparée du milieu
    à analyser par une membrane perméable au CO2.
     Le CO2, en diffusant du spécimen vers la solution de
    bicar., modifie le pH de cette solution selon
    l’équation d’Henderson-Hasselbalch.
     Le pH est mesuré et est converti par calcul en pCO2.
    (potentiométrie)




                       EXPLORATION DE L'EAB           36
   Mesure de la pO2: électrode à membrane: électrode
    de Clarck (ampérométrie)
    Composée d’une cathode en platine (où l’O2 est
    réduit: O2 + 4 e− + 2 H2O → 4 OH−) et d’une sonde
    Ag/AgCl.
    L’électrode est placée dans une solution
    électrolytique et recouverte d’une membrane
    perméable à l’O2 pour éviter la précipitation des
    protéines au contact du platine.

   Toutes ces électrodes sont montées dans une
    chambre de mesure thermostatée.

                      EXPLORATION DE L'EAB         37
Circuit de mesure




      Référence
                                       Isolant
      Ag-AgCl
                                      Electrolyte
                                      verre




                                      Anneau
                                      membrane
Cathode en platine

                        Sang
                                                    38
   Le calibrage des électrodes est réalisé avec:
    * des solutions tampons : pour le pH
    * des mélanges gazeux composés de CO2, d’O2 et de
    N2 et saturés en vapeur d’eau: pour la pCO2 et la
    pO2.




                     EXPLORATION DE L'EAB         39
Sang artériel   Sang veineux

  pH        7,37– 7,43      7,33 - 7,48



 PCO2     37 – 43 mm Hg    43 – 48 mmHg



[HCO3-]   22 –29 mEq / L   24 -30 mEq /l



 PO2      80 – 100 mm Hg   37 – 40 mmHg




                                           40
41
Désordre primitif       Troubles primaires     Réponse compensatrice

Acidose métabolique     ↓HCO3-         < 22     ↓pa CO2    < 36 mmHg
     pH < 7.38                        mmol/l                 4.68 kPa
Acidose respiratoire    ↑pa CO2     >42 mmHg    ↑HCO3-    > 26 mmol/l
    pH < 7.38                        5.46 kPa
Alcalose métabolique    ↑HCO3-         > 26     ↑pa CO2    >42 mmHg
      pH > 7.42                       mmol/l                5.46 kPa
Alcalose respiratoire   ↓pa CO2     < 36mmHg    ↓HCO3-    < 22 mmol/l
     pH > 7.42                       4.68 kPa
   Acidose mixte         pa CO2 respiratoire↑ et HCO3 - métabolique↓
   Alcalose mixte        pa CO2 respiratoire↓ et HCO3 - métabolique↑




                            TROUBLES DE L'EAB                           42
Nomogramme acide-base avec intervalles de confiance à 95 %
    des compensations respiratoires et métaboliques




                                            Ac RA = acidose
                                            respiratoire aiguë
                                            Ac RC = acidose
                                            respiratoire chronique
                                            Ac M = acidose
                                            métabolique
                                            Alc RA = alcalose
                                            respiratoire aiguë
                                            Alc RC = alcalose
                                            respiratoire chronique
                                            Alc M = alcalose
                                            métabolique




                                                                 43
Acidoses métaboliques :
        pH < 7.38 et HCO3- ↓< 22 mmol/l

 Compensation respiratoire : pH ↓ stimule le centre
  respiratoire – intensité et régulation ↑, PCO2 ↓.
 Correction rénale : l’acidose stimule la production de NH4,
  l’excrétion de H+, la réabsorption de HCO3-.
                sont consommés pour tamponner un excès de H+
 HCO3- ↓                              ou
                       sont éliminés par voie digestive
                                      ou
                     sont non réabsorbés par voie urinaire


                        TROUBLES DE L'EAB                44
   Biologie :
-   presque toujours une hyperkaliémie (tampons intra-
    cellulaires)
                       H+
                 K+

- mesure du trou anionique permet de rechercher la présence
    d’anions non dosés.
- IA = TA simplifié = [Na+]- [Cl-]- [HCO3-] = 12 ± 4 mmol/l
    (protéines, acides organiques, phosphates, sulfates).
 *Si TA > 16  présence d’un anion indosé (A-) qui prend la
    place de HCO3- perdus.
  *Si TA < 16 HCO3- est remplacé par Cl-.


                          TROUBLES DE L'EAB               45
Acidose métabolique

Normal                    TA normal                  TA augmenté
                       hyperchlorémique             normochlorémique

         A-                        A-                       A-
         10                        10                       10
         HCO3-                              HCO3-
                          Na+                       Na+            HCO3-
Na+      24                                 4
                          140      Cl -             140            4
140                                                         Cl -
         Cl -                      126
                                                            106
         106




Anions indosés = protéines (charges négatives) : phosphates, sulfates,
                  anions organiques.
Cations indosés = Ca++ et Mg++.
                             TROUBLES DE L'EAB                           46
1. Acidoses métaboliques avec trou anionique > 16 mmol/l
perte nette de HCO3- et accumulation du sel de Na de
l’acide organique dans le plasma.

- acidose lactique : hypoxie tissulaire par insuffisances
circulatoires, insuffisances respiratoires ....
traitement par biguanide  anion indosé = lactates↑ si IR

- acidocétoses : diabète, jeûne, alcool  anion indosé = β-
hydroxybutyrate.

- intoxications : éthylène glycol, méthanol, surdosage de
salicylé.

- IR avec excrétion insuffisante.

                            TROUBLES DE L'EAB                 47
2. Acidoses métaboliques avec trou anionique normal < 16
                              mmol/l
                = acidoses hyperchlorémiques.
HCO3- est remplacé par Cl-.
Le TAU = UNa + UK – UCl permet d’en connaître l’origine.
• TAU > 0 = origine tubulaire rénale (ATR).
- incapacité proximale à réabsorber les HCO3-
- incapacité distale d’élimination des H+ HCO3- perdus
dans les urines
• TAU < 0 origine extrarénale de l’acidose.
- pertes gastro-intestinales de HCO3-
- administration de ClNH4
- charge acide importante, si l’anion est excrété rapidement

                        TROUBLES DE L'EAB                48
Alcaloses métaboliques
        pH↑ > 7.42 et HCO3- ↑ > 28 mmol/l

Hypoventilation compensatrice et ↑ PCO2.
 excès d’apport IV ou oral de HCO3-.

 perte d’ions H+ et d’électrolytes par voie rénale ou digestive.



   AlcM par excès d’apport de HCO3- : grande possibilité
    d’excrétion chez le sujet normal.
    Survient principalement chez l’IRC  (HHEC, oedèmes,
    hypervolémie)



                           TROUBLES DE L'EAB                  49
    AlcM par pertes digestives d’ions H+ (vomissements,
     aspirations gastriques intempestives ...).
     perte de H+, Na+, Cl- et d’eau entraînant une
     déshydratation extracellulaire (DEC)  ↑de la réabsorption
     rénale de Na+ qui dépend d’anions disponibles appropriés.
      ↓Cl- souvent associée  ↑ réabsorption de HCO3- et
     excrétion d’H+ et K+ (hypokaliémie).




                           TROUBLES DE L'EAB                 50
   AlcM par pertes rénales d’ions H+.
- avec DEC suite à administration excessive de diurétiques de l’anse
    (+++).
Exemple : Furosémide, Bumétanide.
  les diurétiques de l’anse (branche ascendante) inhibent le co
    transporteur Na+/K+/Cl-
 au niveau du tube distal : ↑de la réabsorption du Na+ en échange
    de H+c’est à dire perte de H+  ↑ HCO3- plasmatique.

- avec HHEC dans les surcharges en minéralocorticoïdes.
L’alcalose fait suite et se maintient par la réabsorption tubulaire distale
du Na+ en échange de H+. Perte parallèle de K+ qui stimule encore
l’échange rénale Na+/H+.
Exemple : hyperaldostéronisme primaire ou secondaire,
    hypercortisolimses, minéralo-corticomimétiques.
                              TROUBLES DE L'EAB                        51
   AlcM dans le déficit en potassium.

- déplacement de H+ du LEC vers les cellules.
- sécrétion accrue de H+ par les cellules tubulaires
distales déplétées en K+(le rein cherchant à retenir K+).
La baisse du taux plasmatique de Ca libre, conséquence
directe de l’alcalose, peut provoquer : crampes
musculaires, paresthésie, tétanie.




                       TROUBLES DE L'EAB              52
Acidoses respiratoires
         pH ↓ < 7.38 et PCO2 ↑ > 45 mmHg

La PaO2 est diminuée, puisque l’hypercapnie est toujours
secondaire à une hypoventilation alvéolaire (sauf inhalation de
gaz riche en CO2).

   Forme aiguë à développement rapide (mn, h), la
    compensation rénale n’a pas le temps de se développer pour
    la réabsorption des HCO3- (il faut 48 à 72 heures).
        Pb principal = hypoventilation  coma  mort
    Exemples : étouffement, bronchopneumonie, poussée aiguë
    d’asthme ...

                          TROUBLES DE L'EAB                  53
    Forme chronique. On observe une compensation rénale :
     réabsorption des HCO3- ↑ , échange Na+/H+↑(natrémie
     augmente, H+ est davantage sécrétés).
     Le pH est proche de la normalité malgré l’altération de la
     ventilation.
    (HCO3- plasmatique 2x normale)  compensation max.
    Exemples : BPCO, bronchite chronique ...

    Electrolytes : hypochlorémie corrélée à l’ ↑ des HCO3-, +/-
     hyperkaliémie,
    urines acides < 5, HCO3- absents.

    Diagnostic étiologique: anomalies de la commande
    neuromusculaire, anomalies thoracopulmonaires
                            TROUBLES DE L'EAB                     54
Alcaloses respiratoires :
          pH ↑ > 7.42 et Pco2↓ < 36 mmHg
    Elle est toujours due à une hyperventilation alvéolaire

   Les signes cliniques sont neurologiques, l’hypocapnie peut
    entraîner une vasoconstriction cérébrale.
 Compensation :

- ↓variable de la bicarbonatémie (hypocapnie chronique),
- elle est de faible intensité dans l’hypocapnie aiguë (pH 7,60 –
7,70).
 Biologie :

- hypochlorémie moins marquée que l’hypobicarbonatémie,
- hypokaliémie modérée de transfert,
- Ca++ diminué (risque tétanie...), Ca total normal.
                           TROUBLES DE L'EAB                    55
   Les principales causes d’AlcR :

- Hyperventilations alvéolaires hypoxémiques
 hypocapnie avec hypoxémie.
Exemples : embolie pulmonaire, pneumopathie aiguë,
oedème pulmonaire cardiogénique.

- Hyperventilations non hypoxémiques d’origine
centrale avec poumon normal
 hypocapnie sans hypoxémie.
Exemples : stimuli psychiques, hyperthermie majeure,
affections du SNC, insuffisance hépatique, intoxication
   salicylée aiguë...

                         TROUBLES DE L'EAB                56
   L’évaluation de l’état acidobasique est effectuée en déterminant
    [H+], [HCO3-] et pCO2, qui sont les composantes du système
    tampon bicarbonate dans le plasma.

   Les problèmes principaux avec la production ou l’élimination des
    ions H+ se réflètent dans la`[HCO3-] et sont appelés troubles AB
    « métaboliques ».

   Les problèmes principaux avec l’élimination du CO2 se réflètent
    dans la pCO2 et sont appelés troubles AB « respiratoires ».

   L’organisme dispose de mécanismes physiologiques dont le rôle est
    de rétablir une [H+] normale. Ce processus est appelé
    « compensation ».

   La [H+] observée dans tout trouble AB traduit l’équilibre entre le
    trouble primaire et le degré de compensation.
                                                                       57

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Equilibre acidobasique

  • 2. I. Introduction II. Définitions et rappels III. Régulation de l’équilibre acido-basique IV. Exploration: gaz du sang V. Troubles de l’équilibre acido-basique VI. Conclusion 2
  • 3. L’évaluation de l’équilibre acido-basique (EAB) et la mesure des gaz du sang constituent une urgence diagnostique et analytique.  L’homéostasie acido-basique dépend des systèmes tampons présents dans les tissus et la circulation sanguine, de l’excrétion des acides gras par les reins et de l’élimination du C02 au niveau pulmonaire.  La concentration sanguine en ions H+ est directement proportionnelle à la pCO2 et inversement proportionnelle à la concentration en HCO3- (qui représente le principal tampon extracellulaire).  Les troubles liés à l’EAB réalisent soit des tableaux d’acidose ou d’alcalose (métabolique ou respiratoire).  Le dosage de la [H+], de la pCO2 et de la pO2 reposent sur des méthodes électrochimiques. 3
  • 4. 4
  • 5. Un acide ( AH ) est un donneur de protons ( H+ ) : AH⇔A− + H+ (1)  Une base ( B- ) est un accepteur d'H+ (ou un donneur d’OH- ce qui est équivalent) : B− + H+⇔BH  Les formes acides et basiques d'un même corps sont en équilibre dans des proportions caractérisées par la constante d'équilibre Ka de la réaction chimique ( A- est la forme basique correspondante à l'acide AH ). [H+ ] [A-] Ka = (2) [AH] 5
  • 6. L'acidité se mesure par le pH en rapport avec la concentration d'H+ libres dans le milieu.  Cette concentration est très faible dans la plupart des milieux biologiques, de l'ordre de 10⁻ à 10⁻ mmol/l. pH = antilog[H+ ]= log 1 [H+ ]  Le pH est donc à 7 quand [H+] = 10⁻⁷.  Le pH varie en sens inverse de la concentration d'H+. Il diminue donc en cas d'acidose et augmente en cas d'alcalose. DEFINITIONS ET RAPPELS 6
  • 7. Notion d'acide fort ou faible.  Un acide fort libère facilement ses protons, la constante Ka est élevée (équation 2), la majeure partie des molécules se retrouve sous forme dissociée A⁻ + H+ et une minorité reste sous forme combinée AH. Le pKa (antilog [Ka]) est faible.  Un acide faible au contraire est beaucoup moins dissocié; la majeure partie des molécules reste sous forme combinée avec peu de protons libérés. La constante Ka est faible et le pKa élevé.  Un acide fort apportant un plus grand nombre d'H+ libres diminuera beaucoup plus le pH d'une solution qu'un acide faible. DEFINITIONS ET RAPPELS 7
  • 8. La force d'un acide ou d'une base est donc caractérisée par son pKa qui correspond en fait au pH pour lequel 50% de l’acide est dissocié. Effectivement, à partir de l’équation (2) on obtient : 1/ [H+] = 1/Ka x [A-] / [AH] log 1/ [H+] = log 1/Ka + log [A-] / [AH] pH = pKa + log [A-] / [AH] pH = pKa + log base/acide (3) Equation de Henderson - Hasselbach  Si la moitié des molécules sont dissociées [AH] = [A-] log1 = 0 et pH = pKa. DEFINITIONS ET RAPPELS 8
  • 9. D'après la loi d'action de masse, l'augmentation des H+ libres favorise la recombinaison de AH alors que la diminution des H+ libres favorise au contraire sa dissociation.  Si le pH est plus alcalin que le pKa l'acide se retrouvera en majeure partie sous forme dissociée.  Si le pH est plus acide que le pKa l'acide se retrouvera en majeure partie sous forme combinée. DEFINITIONS ET RAPPELS 9
  • 10. Systèmes tampons. 1. Principe de fonctionnement  La constance du pH étant une nécessité biologique ( les enzymes ne fonctionnent que dans une étroite bande de pH ) le milieu intérieur contient des systèmes tampons dont le but est de minimiser les variations de pH face à une agression acide ou basique donnée.  Il s'agit d'un système associant généralement un acide faible et un sel de cet acide par une base forte. AH⇔A− + H+ AB⇔A− + B+  Par exemple le tampon bicarbonate de sodium - acide carbonique : H2CO3⇔H+ + HCO3 − NaHCO3⇔Na+ + HCO3 − DEFINITIONS ET RAPPELS 10
  • 11. Si l'on rajoute un acide fort entièrement dissocié, les H+ libres vont se combiner préférentiellement avec les A- libres du sel tampon. Le cation du sel tampon va rester avec l'anion de l'acide fort. Par exemple si l’on ajoute de l’acide chlorhydrique : HCl⇔H⁺ + Cl − H⁺ + HCO3 − ⇔H2CO3 NaHCO3⇔Na⁺ + HCO3 ⇒ Na⁺ + Cl −⇔NaCl  Le fonctionnement du système tampon correspond en fait à un échange standard d'acide et de sel : on remplace un acide fort par un acide faible et le sel du tampon par un sel de l'acide fort rajouté.  La grande différence toutefois, c'est que l’acide faible étant beaucoup moins dissocié, la quantité d'H+ libres sera minorée. DEFINITIONS ET RAPPELS 11
  • 12. 2. Pouvoir tampon.  Le pouvoir tampon d'un système donné est d'autant plus fort que la variation de pH sera faible pour une agression acide donnée.  Les deux principaux facteurs conditionnant le pouvoir tampon sont la masse de tampon disponible et l'écart entre le pH de la solution et le pKa du système.  L’influence de la masse de tampon découle directement de la loi d'action de masse.  Si l'on part d'un pH acide et que l'on rajoute progressivement une base à une solution comprenant un système tampon (ou inversement en partant d'un pH alcalin et en rajoutant un acide) le pH varie de la façon suivante : DEFINITIONS ET RAPPELS 12
  • 13. pH courbe de titration du système tampon 12 pKa ---------------------------------------------------------------------------- 0 Addition d’acide Addition de base mmoles 13
  • 14. On constate que le tampon n'est efficace que dans une étroite bande de pH autour de son pKa.  Quand le pH est trop alcalin par rapport au pKa l'acide faible est alors complètement dissocié, se comporte comme un acide fort et n'a donc plus d'efficacité en tant que tampon.  Quand le pH est trop acide la quasi-totalité du système se retrouve sous forme acide AH et il n'y a plus de sel libre disponible pour pouvoir tamponner un acide fort. DEFINITIONS ET RAPPELS 14
  • 15. 15
  • 16. Objectif : maintien du pH du sang artériel entre 7.38 et 7.42 pH 7.40 = 40 nmol/l d’H+  Apport de métabolites acides : - acidité « volatile » : production d’acide par le métabolisme oxydatif, soit plus de 15 000 mmoles de CO2/24H éliminées par voie respiratoire CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ + HCO3- - acidité « fixe » bien moins importante, dépend largement de l’apport alimentaire, en particulier des protéines soit 60 – 80 mmol/l d’H+/24H. • l’acide sulfurique  oxydation des aa. soufrés. • l’acide phosphorique  catabolisme des ac. nucléiques, phospholipides, phosphoprotéines. • des acides organiques : ac. lactique, corps cétonique ... 16
  • 17. Des mécanismes efficaces régulent l’homéostasie du CO2 et des H+: 1. Systèmes tampons extra-cellulaires et intra- cellulaires. 2. Régulation rénale 3. Régulation ventilatoire REGULATION DE L'EAB 17
  • 18. 1. Systèmes tampons  Une substance tampon est constitué par un couple formé par un acide faible (incomplètement dissocié) et de sa base conjuguée.  L’addition d’ions H+ au système HCO3-/H2CO3 oriente la réaction vers la droite en augmentant la quantité de H2CO3 et la consommation des ions bicarbonates. H+ + HCO3- H2CO3 REGULATION DE L'EAB 18
  • 19. Les tampons extra-cellulaires : première ligne de défense.  HCO3- / H2CO3 tampon ouvert le plus important du LEC (33 % de la capacité tampon du sang). Le poumon règle l’élimination du CO2, le rein règle l’élimination du HCO3-. Le rapport normal = 20 (60 vol / 3 vol)  Protéines / protéinates (pKa trop éloigné du pH plasmatique).  H2PO4⁻ / HPO4⁻⁻ (tampon phosphate dans l’urine). REGULATION DE L'EAB 19
  • 20. Les tampons intra-cellulaires : deuxième ligne de défense (mise en oeuvre plus lente)  Hémoglobine / hémoglobinate . L’oxygénation de Hb diminue sa capacité tampon, libérant ainsi des ions H+, qui vont se combiner aux HCO3- CO2.  protéines / protéinates (muscle squelettique)  tampon phosphate  matrice protéique de l’os (phosphate et bicarbonate de Ca) REGULATION DE L'EAB 20
  • 21. 2. Régulation rénale  Grande souplesse du système : pH urinaire peut varier entre 4.5 et 8, soit un facteur de 1 à 200 de variations [H+].  Rôle du rein est double : réabsorption des HCO3- excrétion des H+ avec régénération de HCO3- - Dans le tube proximal (réabsorption des HCO3- filtrés) • réabsorption de ≅ 85 % des bicarbonates filtrés (10% dans la branche ascendante large de l’anse de Henlé) • effet net : pour chaque proton excrété, un ion HCO3- revient dans le sang  régénération des réserves en HCO3- jusqu’à environ 28 mmol/l de filtrat . Au-delà, HCO3- est éliminé dans les urines, évitant ainsi une alcalose. Dans cette phase il n’y a pas d’excrétion acide nette. REGULATION DE L'EAB 21
  • 22. Réabsorption du bicarbonate filtré par les cellules tubulaires 22
  • 23. Dans le tube distal et collecteur (synthèse de novo de HCO3- et excrétion rénale des ions H+) • même génération intracellulaire d’H+ et de HCO3- • titration des 15 % de HCO3- luminal restant (pas de clivage de H2CO3 car pas d’A.C.) • captation des H+ par d’autres bases (quand la plus grande partie du HCO3- filtré a été réabsorbée) : * phosphate disodique HPO4 2- accepte 1/3 des ions H+ (=acidité titrable urinaire) (à pH urinaire minimal, le phosphate est sous forme H2PO4 30 à 40 mmol d’H+ excrétées). *ammoniac NH3 (désamination de la glutamine) accepte 2/3 des ions H+  NH4+ Ce tamponnement permet aux cellules de générer du bicarbonate au pro-rata des H+ excrétés REGULATION DE L'EAB 23
  • 24. Tube distal et collecteur 24
  • 25. Bilan des H+ est annulé, masse bicarbonatée reconstituée, équilibre AB sauvegardé.  Le débit de sécrétion des H+ est modulé par de nombreux facteurs dont : - pH luminal - pCO2 systémique - les minéralocorticoïdes (aldostérone)  dans le tube distal, du sodium est réabsorbé sous l’influence de l’aldostérone, en association à l’excrétion de K+ et H+ - ddp: l’activité des co et contre transporteurs contribue aux changements de ddp entre la lumière et le sang. - compétition H+/K+ C’est la capacité à enrichir le sang en ions bicarbonates qui permet aux reins de jouer un rôle de premier plan dans la régulation de l’équilibre acido-basique REGULATION DE L'EAB 25
  • 26. Le pH artériel est essentiellement déterminé par les concentrations relatives de l’acide carbonique et de sa base conjuguée (Henderson – Hasselbalch). [HCO3-] base pH = pK + log [H2CO3] acide Soit: [HCO3-] Facteur métabolique pH = 6.1 + log 0.03 pCo2 Facteur respiratoire Constante de dissociation Coefficient de solubilité de H2CO3 à 37°C CO2 dissous = α pCO2 26 REGULATION DE L'EAB
  • 27. Pour un pH du LEC de 7.40, la conc. de HCO3- doit être 20 fois supérieure à celle du CO2 dissous. • pH  7.38 – 7.42 (limites compatibles avec la vie : 6.8 – 7.8) • pCO2  4.68 – 5.46 kPa soit 36 – 42 mmHg • HCO3-  24 – 27 mmol/l H+ (mmol/l) = 24 x PCO2 (mmHg) / HCO3- (mmol/l) REGULATION DE L'EAB 27
  • 28. 3. Régulation ventilatoire : les protons sont éliminés par l’adaptation ventilatoire H+ + HCO3 -  H2O + CO2 = consommation d’1 HCO3- devant être régénéré par le rein.  Voie chimique - Passage du CO2 des tissus vers le plasma  5 % demeure dans le plasma (99.9 % sous forme de CO2 dissous exerçant une pression => mesure de la PCO2; et 0.1 % sous forme de composés carbaminés ou se liant à H2O). - Le CO2 diffuse dans les érythrocytes  95 %.  une petite quantité sous forme de CO2 dissous,  une partie se combine à Hb sous forme de CO2 carbaminé,  une partie plus importante de CO2 est hydratée pour former H2CO3 … - Arrivée dans les alvéoles pulmonaires (phénomène inverse). L’oxygénation de Hb diminue sa capacité tampon avec libération d’H+ qui se combinent à HCO3- avec formation de CO2 qui diffuse dans les alvéoles. REGULATION DE L'EAB 28
  • 29. Passage du CO2 des tissus vers le plasma Tissus Plasma Erythrocytes (PCO2) CO2 dissous 99.9 % Diffusion Diffusion 95 % CO2 CO2 (5 %) CO2 dissous 0.1 % H2O (réaction lente) R-NH2 H2CO3 R-NHCOO- +H+ +H+ + HCO3 Tamponné par les tampons du plasma 29
  • 30. Transport du dioxyde de carbone dans le sang GR Plasma CO2 CO2 H2O AC H2CO3 H+ HCO3- HCO3- Effet Hamburger Cl- Cl- H+ Hb- HHb 30
  • 31. Les récepteurs impliqués dans la régulation de la ventilation. • Les chémorécepteurs centraux (très sensibles). • Les chémorécepteurs périphériques • Les récepteurs broncho-pulmonaires, les autres récepteurs ... REGULATION DE L'EAB 31
  • 32. 32
  • 33. Sur anticoagulant: héparine  En anaérobiose stricte  Dosage immédiat sinon placer dans de la glace (2h max.)  Connaissance avec précision du site de ponction (artère, veine, prélèvement capillaire)  Connaissance des conditions ventilatoires (air ambiant, oxygénothérapie, ventilation assistée)  Un prélèvement capillaire nécessite une artériolisation correcte du site de ponction (bonne vasodilatation) EXPLORATION DE L'EAB 33
  • 34. La mesure des gaz du sang et de [H+] repose sur des techniques électrochimiques utilisant des électrodes spécifiques.  Les principaux paramètres donnés au cours d’un bilan sont: [H+] (pH), pCO2, pO2, [HCO3-], CO2 total et saturation en O2 de l’Hb. La mesure des électrolytes peut y être associée.  Mesure spectrophotométrique de SaO2, Hb, MetHb, COHb par CO-Oxymétre. EXPLORATION DE L'EAB 34
  • 35.  Seuls le pH, la pCO2 et la pO2 sont mesurés. Le reste est calculé à partir de ces données et de la température (HCO3-, Excès de bases (+/- ), SaO2)  La mesure de ces 3 paramètres est basée sur des principes électrochimiques.  Mesure du pH: électrode de verre reliée à une électrode de référence (calomel ou Ag/AgCl) par un pont salin (KCl concentré) +++ (potentiométrie) EXPLORATION DE L'EAB 35
  • 36. Mesure de la pCO2: électrode de Severinghaus électrode à membrane  électrode de pH qui baigne dans une solution de bicarbonate; séparée du milieu à analyser par une membrane perméable au CO2. Le CO2, en diffusant du spécimen vers la solution de bicar., modifie le pH de cette solution selon l’équation d’Henderson-Hasselbalch. Le pH est mesuré et est converti par calcul en pCO2. (potentiométrie) EXPLORATION DE L'EAB 36
  • 37. Mesure de la pO2: électrode à membrane: électrode de Clarck (ampérométrie) Composée d’une cathode en platine (où l’O2 est réduit: O2 + 4 e− + 2 H2O → 4 OH−) et d’une sonde Ag/AgCl. L’électrode est placée dans une solution électrolytique et recouverte d’une membrane perméable à l’O2 pour éviter la précipitation des protéines au contact du platine.  Toutes ces électrodes sont montées dans une chambre de mesure thermostatée. EXPLORATION DE L'EAB 37
  • 38. Circuit de mesure Référence Isolant Ag-AgCl Electrolyte verre Anneau membrane Cathode en platine Sang 38
  • 39. Le calibrage des électrodes est réalisé avec: * des solutions tampons : pour le pH * des mélanges gazeux composés de CO2, d’O2 et de N2 et saturés en vapeur d’eau: pour la pCO2 et la pO2. EXPLORATION DE L'EAB 39
  • 40. Sang artériel Sang veineux pH 7,37– 7,43 7,33 - 7,48 PCO2 37 – 43 mm Hg 43 – 48 mmHg [HCO3-] 22 –29 mEq / L 24 -30 mEq /l PO2 80 – 100 mm Hg 37 – 40 mmHg 40
  • 41. 41
  • 42. Désordre primitif Troubles primaires Réponse compensatrice Acidose métabolique ↓HCO3- < 22 ↓pa CO2 < 36 mmHg pH < 7.38 mmol/l 4.68 kPa Acidose respiratoire ↑pa CO2 >42 mmHg ↑HCO3- > 26 mmol/l pH < 7.38 5.46 kPa Alcalose métabolique ↑HCO3- > 26 ↑pa CO2 >42 mmHg pH > 7.42 mmol/l 5.46 kPa Alcalose respiratoire ↓pa CO2 < 36mmHg ↓HCO3- < 22 mmol/l pH > 7.42 4.68 kPa Acidose mixte pa CO2 respiratoire↑ et HCO3 - métabolique↓ Alcalose mixte pa CO2 respiratoire↓ et HCO3 - métabolique↑ TROUBLES DE L'EAB 42
  • 43. Nomogramme acide-base avec intervalles de confiance à 95 % des compensations respiratoires et métaboliques Ac RA = acidose respiratoire aiguë Ac RC = acidose respiratoire chronique Ac M = acidose métabolique Alc RA = alcalose respiratoire aiguë Alc RC = alcalose respiratoire chronique Alc M = alcalose métabolique 43
  • 44. Acidoses métaboliques : pH < 7.38 et HCO3- ↓< 22 mmol/l  Compensation respiratoire : pH ↓ stimule le centre respiratoire – intensité et régulation ↑, PCO2 ↓.  Correction rénale : l’acidose stimule la production de NH4, l’excrétion de H+, la réabsorption de HCO3-. sont consommés pour tamponner un excès de H+ HCO3- ↓ ou sont éliminés par voie digestive ou sont non réabsorbés par voie urinaire TROUBLES DE L'EAB 44
  • 45. Biologie : - presque toujours une hyperkaliémie (tampons intra- cellulaires) H+ K+ - mesure du trou anionique permet de rechercher la présence d’anions non dosés. - IA = TA simplifié = [Na+]- [Cl-]- [HCO3-] = 12 ± 4 mmol/l (protéines, acides organiques, phosphates, sulfates). *Si TA > 16  présence d’un anion indosé (A-) qui prend la place de HCO3- perdus. *Si TA < 16 HCO3- est remplacé par Cl-. TROUBLES DE L'EAB 45
  • 46. Acidose métabolique Normal TA normal TA augmenté hyperchlorémique normochlorémique A- A- A- 10 10 10 HCO3- HCO3- Na+ Na+ HCO3- Na+ 24 4 140 Cl - 140 4 140 Cl - Cl - 126 106 106 Anions indosés = protéines (charges négatives) : phosphates, sulfates, anions organiques. Cations indosés = Ca++ et Mg++. TROUBLES DE L'EAB 46
  • 47. 1. Acidoses métaboliques avec trou anionique > 16 mmol/l perte nette de HCO3- et accumulation du sel de Na de l’acide organique dans le plasma. - acidose lactique : hypoxie tissulaire par insuffisances circulatoires, insuffisances respiratoires .... traitement par biguanide  anion indosé = lactates↑ si IR - acidocétoses : diabète, jeûne, alcool  anion indosé = β- hydroxybutyrate. - intoxications : éthylène glycol, méthanol, surdosage de salicylé. - IR avec excrétion insuffisante. TROUBLES DE L'EAB 47
  • 48. 2. Acidoses métaboliques avec trou anionique normal < 16 mmol/l = acidoses hyperchlorémiques. HCO3- est remplacé par Cl-. Le TAU = UNa + UK – UCl permet d’en connaître l’origine. • TAU > 0 = origine tubulaire rénale (ATR). - incapacité proximale à réabsorber les HCO3- - incapacité distale d’élimination des H+ HCO3- perdus dans les urines • TAU < 0 origine extrarénale de l’acidose. - pertes gastro-intestinales de HCO3- - administration de ClNH4 - charge acide importante, si l’anion est excrété rapidement TROUBLES DE L'EAB 48
  • 49. Alcaloses métaboliques pH↑ > 7.42 et HCO3- ↑ > 28 mmol/l Hypoventilation compensatrice et ↑ PCO2.  excès d’apport IV ou oral de HCO3-.  perte d’ions H+ et d’électrolytes par voie rénale ou digestive.  AlcM par excès d’apport de HCO3- : grande possibilité d’excrétion chez le sujet normal. Survient principalement chez l’IRC  (HHEC, oedèmes, hypervolémie) TROUBLES DE L'EAB 49
  • 50. AlcM par pertes digestives d’ions H+ (vomissements, aspirations gastriques intempestives ...).  perte de H+, Na+, Cl- et d’eau entraînant une déshydratation extracellulaire (DEC)  ↑de la réabsorption rénale de Na+ qui dépend d’anions disponibles appropriés. ↓Cl- souvent associée  ↑ réabsorption de HCO3- et excrétion d’H+ et K+ (hypokaliémie). TROUBLES DE L'EAB 50
  • 51. AlcM par pertes rénales d’ions H+. - avec DEC suite à administration excessive de diurétiques de l’anse (+++). Exemple : Furosémide, Bumétanide.  les diurétiques de l’anse (branche ascendante) inhibent le co transporteur Na+/K+/Cl-  au niveau du tube distal : ↑de la réabsorption du Na+ en échange de H+c’est à dire perte de H+  ↑ HCO3- plasmatique. - avec HHEC dans les surcharges en minéralocorticoïdes. L’alcalose fait suite et se maintient par la réabsorption tubulaire distale du Na+ en échange de H+. Perte parallèle de K+ qui stimule encore l’échange rénale Na+/H+. Exemple : hyperaldostéronisme primaire ou secondaire, hypercortisolimses, minéralo-corticomimétiques. TROUBLES DE L'EAB 51
  • 52. AlcM dans le déficit en potassium. - déplacement de H+ du LEC vers les cellules. - sécrétion accrue de H+ par les cellules tubulaires distales déplétées en K+(le rein cherchant à retenir K+). La baisse du taux plasmatique de Ca libre, conséquence directe de l’alcalose, peut provoquer : crampes musculaires, paresthésie, tétanie. TROUBLES DE L'EAB 52
  • 53. Acidoses respiratoires pH ↓ < 7.38 et PCO2 ↑ > 45 mmHg La PaO2 est diminuée, puisque l’hypercapnie est toujours secondaire à une hypoventilation alvéolaire (sauf inhalation de gaz riche en CO2).  Forme aiguë à développement rapide (mn, h), la compensation rénale n’a pas le temps de se développer pour la réabsorption des HCO3- (il faut 48 à 72 heures). Pb principal = hypoventilation  coma  mort Exemples : étouffement, bronchopneumonie, poussée aiguë d’asthme ... TROUBLES DE L'EAB 53
  • 54. Forme chronique. On observe une compensation rénale : réabsorption des HCO3- ↑ , échange Na+/H+↑(natrémie augmente, H+ est davantage sécrétés). Le pH est proche de la normalité malgré l’altération de la ventilation. (HCO3- plasmatique 2x normale)  compensation max. Exemples : BPCO, bronchite chronique ... Electrolytes : hypochlorémie corrélée à l’ ↑ des HCO3-, +/- hyperkaliémie, urines acides < 5, HCO3- absents. Diagnostic étiologique: anomalies de la commande neuromusculaire, anomalies thoracopulmonaires TROUBLES DE L'EAB 54
  • 55. Alcaloses respiratoires : pH ↑ > 7.42 et Pco2↓ < 36 mmHg Elle est toujours due à une hyperventilation alvéolaire  Les signes cliniques sont neurologiques, l’hypocapnie peut entraîner une vasoconstriction cérébrale.  Compensation : - ↓variable de la bicarbonatémie (hypocapnie chronique), - elle est de faible intensité dans l’hypocapnie aiguë (pH 7,60 – 7,70).  Biologie : - hypochlorémie moins marquée que l’hypobicarbonatémie, - hypokaliémie modérée de transfert, - Ca++ diminué (risque tétanie...), Ca total normal. TROUBLES DE L'EAB 55
  • 56. Les principales causes d’AlcR : - Hyperventilations alvéolaires hypoxémiques  hypocapnie avec hypoxémie. Exemples : embolie pulmonaire, pneumopathie aiguë, oedème pulmonaire cardiogénique. - Hyperventilations non hypoxémiques d’origine centrale avec poumon normal  hypocapnie sans hypoxémie. Exemples : stimuli psychiques, hyperthermie majeure, affections du SNC, insuffisance hépatique, intoxication salicylée aiguë... TROUBLES DE L'EAB 56
  • 57. L’évaluation de l’état acidobasique est effectuée en déterminant [H+], [HCO3-] et pCO2, qui sont les composantes du système tampon bicarbonate dans le plasma.  Les problèmes principaux avec la production ou l’élimination des ions H+ se réflètent dans la`[HCO3-] et sont appelés troubles AB « métaboliques ».  Les problèmes principaux avec l’élimination du CO2 se réflètent dans la pCO2 et sont appelés troubles AB « respiratoires ».  L’organisme dispose de mécanismes physiologiques dont le rôle est de rétablir une [H+] normale. Ce processus est appelé « compensation ».  La [H+] observée dans tout trouble AB traduit l’équilibre entre le trouble primaire et le degré de compensation. 57