Équilibre acido-basique du sang Cours
de pneumologie
Intervient dans de nombreuses pathologies.
Se rencontre fréquemment aux urgences.
Il est important de savoir recueillir et interpréter les différentes données.
Intéresse plusieurs systèmes et organes :
•Système respiratoire
•Système digestif
•Reins
Définition :
L'équilibre acido-basique repose sur un équilibre biochimique exprimé par l'équation d'Henderson-Hasselbach
H2O + CO2
H2CO3
H+ + HCO3-
H2CO3 : acide carbonique
H+ : ion hydrogène
HCO3- : ion bicarbonate
L'acide carbonique n'est pas un corps très stable.
Cette relation va nous permettre de calculer le pH : indice de l'acidité de la solution de gaz carbonique.
Le pH est le cologarithme de la concentration en ions [H+]
•pH acide < 7
•pH neutre = 7
•pH alcalin > 7
Il est égal à une constante plus le logarithme de la concentration en bicarbonate sur l'acide carbonique :
[HCO3-]
[HCO3-]
pH = 6.1
(Constante) + log ¾¾¾¾è pH »¾¾¾¾-
[H2CO3]
PaCO2
Dans le sang :
1) LE PH :
Au niveau du sang, le pH normal est de 7,40 (de 7,38 à 7,42)
pH < 7.38 è pH acide
Le pH est un logarithme.
Une faible variation du pH indique une forte variation de la concentration ionique du sang et donc un trouble important, qu'il faut corriger rapidement.
On définit par rapport à cela :
a) L'acidose, ou acidémie
pH inférieur à 7.38
:
b) L'alcalose
pH supérieur à 7.42 :
2) REMARQUE A PROPOS DES BICARBONATES :
Le bicarbonate est un système tampon.
L'organisme s'est donné des systèmes de régulation de son pH.
Ils permettent d'atténuer les variations acides ou alcalines du sang.
Le principal est l'hémoglobine sanguine : 150 g/l
Une autre est les bicarbonates.
La perturbation des bicarbonates est significative de la perturbation du pH sanguin.
Si les ions bicarbonates baissent, c'est le signe d'une perturbation acide : ils ont dû se combiner avec des ions H+ qui s'étaient déversés dans le sang, afin de les neutraliser.
Le pH n'a pas changé, alors que la concentration en bicarbonate et la pression artérielle partielle en CO2 sont trop élevées.
3) NOTION D’EXCÈS DE BASE :
Quand il y a acidose, on consomme des bicarbonates pour compenser.
Donc les bases diminuent.
Mais les bicarbonates ne sont pas le seul système tampon concerné.
La variation des bicarbonates reflète la variation de l'ensemble du système tampon; de toutes les bases.
L’excès de base, c'est la quantité de bases normale (les bicarbonates normaux), moins les bicarbonates utilisés comme tampon.
Si l'excès de bases est positif, on dit qu'il y a excès de composantes métaboliques basiques.
S'il est négatif, il y a déficit basique.
L'intérêt de mesurer le CO2 :
Le CO2 est produit par les tissus et transporté dans le sang.
C’est un catabolite produit par le métabolisme.
On peut mesurer la PaCO2 : pression artérielle partielle en gaz carbonique.
Transformé en bicarbonate par une enzyme : l'anhydrase carbonique.
Une autre partie n'est pas transformée en bicarbonate mais dissoute.
La concentration en CO2 totale est donc toujours supérieure à la concentration en bicarbonates.
40 X 0.03 = 1.2 meq/l
Intérêt d'avoir la concentration de CO2 totale par rapport aux bicarbonates :
•Savoir s'il y a un shunt (sang veineux qui passe dans le sang artériel).
•Cela entraîne une variation de la différence entre concentration de CO2 et concentration de bicarbonate.
Un garrot empêche l'apport d'oxygène.
Entraîne la production d'acide lactique.
Grosse variation de la différence entre concentration de CO2 et de bicarbonates.
Notion de trou anionique :
Intérêt de calculer ce trou anionique.
Aux urgences, on soupçonne un patient d'avoir absorbé des anions (ions positifs).
Ex : Na+ + K+ - (Cl- + CO2) -> Trou anionique
Plus le trou anionique est élevé, plus la quantité d'anions indosés (ingérés par erreur et sans qu'on sache quelle substance) est importante.
Comment interpréter un résultat ?
A - LE pH EST ACIDE OU ALCALIN :
•Normal
• Acide -> Acidose
•Alcalin -> Alcalose
B - DESEQUILIBRE METABOLIQUE OU RESPIRATOIRE :
1) ACIDOSE METABOLIQUE :
a) Étiologie :
* Diarrhées
* Acidose cétose du diabète
•Manque d'insuline.
•L'organisme essaie de la tirer des corps cétosiques : déséquilibre.
* Intoxications
•A l'Aspirine
•Au méthanol (alcool de bois)
b) Mécanisme :
La diminution du pH peut avoir deux raisons :
•Diminution des bicarbonates
•Augmentation de la pression artérielle partielle en CO2
Dans le cas de l'acidose métabolique, ce sont les bicarbonates qui sont diminués.
c) Compensation
:
Diminution de la PaCO2 en hyperventilant les poumons.
Le patient respire plus fort et plus rapidement.
Le rapport entre bicarbonates et PaCO2 se stabilise.
2) ALCALOSE METABOLIQUE :
a) Circonstances
:
Vomissements répétés qui éliminent les ions H+ de l'estomac.
b) Mécanisme
:
Le pH augmente.
Donc les bicarbonates augmentent.
c) Compensation :
Hypoventilation
A chaque perturbation métabolique correspond une compensation respiratoire.
3) ACIDOSE RESPIRATOIRE :
a) Étiologie :
Toutes les maladies respiratoires qui vont conduire à une hypoventilation
•Crise d'asthme
•Problème neuro-musculaire
•Intoxication aux barbituriques : poses respiratoires
b) Mécanisme
:
La PaCO2 augmente
c) Compensation :
Augmentation des bicarbonates.
Réabsorption accrue des bicarbonates au niveau des reins.
Normalement les bicarbonates sont réabsorbés par les reins.
Dans ce cas, ils sont ultrafiltrés.
La modification prend du temps : processus de compensation beaucoup plus lent que le processus respiratoire.
Donne une idée du caractère plus ou moins récent de l'ingestion de produits toxiques par exemple.
4) ALCALOSE RESPIRATOIRE :
a) Circonstances :
Le stress provoque une augmentation de la ventilation.
Élimination de CO2 supérieure à ce qui est nécessaire.
* Il arrive que le stress dû au fait de faire les gaz du sang provoque chez un patient une petite alcalose respiratoire.
* Il arrive qu'on soit en un lieu où la pression en oxygène diminue :
•Altitude
•Caisson
•Pièce fermée
* Il peut aussi y avoir hyperventilation volontaire.
b) Mécanisme
Déséquilibre :
c) Compensation
:
Élimination des bicarbonates par les urines.
C - TROUBLE DE L'EQUILIBRE ACIDO-BASIQUE MIXTE :
Le pH peut être normal alors que les concentrations en bicarbonates et la PaCO2 ne le sont pas.
Il y a compensation artificielle.
Elle masque les troubles de concentration des bicarbonates et de la pression en CO2.
D - REGULATION DE LA VENTILATION :
C'est une boucle d'auto régulation.
Les centres de commande de la ventilation sont situés dans le bulbe rachidien.
Les nerfs commandent des muscles effecteurs ; en l'occurrence principalement le diaphragme.
Celui-ci agit sur la cage thoracique, les poumons et les bronches.
Cela va se traduire par un débit d'air dans le système respiratoire.
Le cerveau est informé de ce débit par l'intermédiaire de 3 stimuli au niveau de la composition du sang :
CO2 : chémorécepteur central.
pH et O2 : chémorécepteurs périphériques carotidiens et aortiques.
Le cerveau modifie la commande de façon à adapter la ventilation aux besoins de l'organisme.
Il existe des processus réflexes de régulation de la ventilation (Toux, hoquet).
