EQUILIBRE ACIDE-BASE Objectif : Maintenir la concentration en ion H+ des secteurs extra et intra-cellulaires

EQUILIBRE ACIDE-BASE Extra-cellulaire cellulaire pH: 7,37 à 7,42 +/- 7 H+ : 40 nmol/l 100 nmol/l limites pH : 7 à 7,8 ? H+ : 100 à 10 pH : 6,1 à 7,4 Tolérance alcalose < acidose ? Exploration clinique et biologique recherche

Des pH dans l’organisme 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 !

Une surcharge acide permanente 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+ + HCO3- H2CO3 CO2+ H2O pCO2 = 40 mmHg ou 5,3 KPa

EQUILIBRE ACIDE-BASE Les acides fixes 30 à 40 mEq/m2/j origine : catabolisme des aliments H2SO4, PO4H3, muscle : acides organiques libérés dans des circonstances pathologiques - acides cétoniques - acide lactique Elimination rénale

3 lignes de défense contre les acides EQUILIBRE ACIDE-BASE 3 lignes de défense contre les acides 1. Les substances tampons 2. La régularisation pulmonaire de la concentration de CO2 3. Le rein élimine les acides (et bases) en excès régénère les bicarbonates

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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++HCO3-) NaCl + H2CO3 Acide Fort Base Forte Acide Faible

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

Les tampons dans l ’organisme 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] bicarbonate pH=pK+log = pK + log [acide] Acide carbonique bicarbonates REIN pH=k. pCO2 POUMON

EQUILIBRE ACIDE-BASE Les tampons dans l ’organisme Les avantages du tampon bicarbonate bicar Rein pH= K. = PCO2 Poumon un système ouvert en cas de surcharge acide le poumon élimine l ’acide

3 lignes de défense contre les acides EQUILIBRE ACIDE-BASE 3 lignes de défense contre les acides 1. Les systèmes tampons 2. La régulation pulmonaire de la concentration en CO2 Le rein élimine acides (et bases) en excès régénère les bicarbonates

3 lignes de défense contre les acides EQUILIBRE ACIDE-BASE 3 lignes de défense contre les acides 1. Les systèmes tampons 2. La régulation pulmonaire de la concentration en CO2 Le rein élimine acides (et bases) en excès régénère les bicarbonates

Rôle du Poumon (1) Elimination des acides volatiles 300 l de CO2 / j = 15 l HCl solution normale Action de pCO2 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 pO2 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

3 lignes de défense contre les acides EQUILIBRE ACIDE-BASE 3 lignes de défense contre les acides 1. Les systèmes tampons 2. La régulation pulmonaire de la concentration en CO2 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 Na+ CO3HNa H+ CO3H- Ac Urique CO3H2 H2O CO2 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) Urines Ammoniurie Glutamine NH3 NH3 + H+= NH4+ Ammonium pHu Synthèse de NH3 Tampons des 2/3 des H + Lieu: tout le tubule mais distal +++

Les tampons urinaires (2) Phosphates disodiques / monosodiques Bicarbonates CO3H Na Na+ CO3H2 H+ H2O CO2

Le trou anionique ( anion gap) 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 pCO2 différents Excès de base = quantité de base qu ’il faut ajouter au sang total pour ramener son pH à 7,41 avec une Pco2 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

INTERPRETER DES RESULTATS EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS Etude de la situation clinique signes respiratoires? ( polypnée, paO2) état circulatoire choc? Exemples dyspnée sine materia : acidose métabolique nouveau-né avec infection et problème pulmonaire : acidose mixte (acidémie)

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

EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS pH = 7,40 pCO2 = 3,3 KPa BE = -7mmol/l (25 mmHg) BD =+7 mmol/l ++ ACIDOSE METABOLIQUE COMPENSEE ALCALOSE RESPIRATOIRE COMPENSEE

EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS pH = 7,05 pCO2 = 2,6 KPa BE = -15mmol/l (20 mmHg) BD =+7 mmol/l ++ ACIDOSE METABOLIQUE DECOMPENSEE ACIDEMIE !

EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS pH = 7,40 pCO2 = 6,6 KPa BE = +5mmol/l (50 mmHg) ACIDOSE RESPIRATOIRE COMPENSEE ( et non ALCALOSE METABOLIQUE COMPENSEE)

EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS pH = 7,50 pCO2 = 2,6 KPa BE = 0 mmol/l (20 mmHg) ALCALOSE RESPIRATOIRE NON COMPENSEE

INTERPRETER DES RESULTATS EQUILIBRE ACIDE BASE INTERPRETER DES RESULTATS pH = 7,05 pCO2 = 6,6 KPa BE = - 10 mmol/l (50 mmHg) ACIDOSE MIXTE ACIDEMIE !

Principe de calcul des besoins en bicarbonates 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 nouveau-né 10x 3 / 2 = 15 mmol

Que faire en cas de perturbation 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

Le trou anionique ( anion gap ) 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…

Débit urinaire des [H+] 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 Variation du pH Tampons 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+ Pas de H+ K+ Na+ Na+ Acidose = hyperkaliémie Alcalose = hypokaliémie