Équilibre Acide-Base et pH

Équilibre Acide-Base

• L'équilibre acido-basique, ou homéostasie du pH, est une fonction essentielle de l'organisme.
• Le pH (potentiel hydrogène) d'une solution mesure sa concentration en ions H+.
• La concentration d'ions H+ dans le plasma artériel est de 0,00004 mEq/l.
• Le pH plasmatique normal se situe entre 7,38 et 7,42.
• Des pH plasmatiques inférieurs à 7,0 et supérieurs à 7,80 ne sont pas compatibles avec la vie.
• Acide : cède un H+ en solution, Base : capture un H+ en solution.
• Un système tampon capte les ions H+ pour limiter les variations du pH ; le principal tampon est (HCO3- / H2CO3).
• Le pH sanguin est maintenu à 7,40.
• Un pH alcalin est maintenu même quand l'organisme produit de grandes quantités d'acide sous deux formes.
• Acides volatils : l'acide carbonique (H2CO3) venant du CO2 est rapidement éliminé par le poumon.
• Acides non volatils : proviennent des protéines alimentaires et du métabolisme (ADN, ARN, ATP).
• Le poumon élimine une grande quantité d'acide volatil par la respiration cellulaire.
• Le rein maintient un bilan nul constant entre la formation et l'élimination des protons (H+) et régénère les bicarbonates.
• Les ions H+ proviennent du métabolisme des glucides, ont une concentration élevée en extracellulaire, sont tamponnés par l'hémoglobine et peuvent être dangereux à l'état libre.

Sources d'acides et de bases

• Sources d'acides : acides volatils et non volatils.
• L'acide carbonique (H2CO3) est formé à partir du CO2.
• La source majeure d'acide est de 13 000 à 20 000 mmol de CO2 formées par jour.
• Une molécule de CO2 métabolisée fournit un ion H+ : Hydratation du CO2 :CO2 + H2O = (H2CO3) _H+ + HCO3-, Hydroxylation du CO2: CO2 + OH- = HCO3
• 5 Acides aminés(Lysine,Arginine,Histidine,Cysteine et Methionine) ont la particularité de génèrer des H+sous forme d'acide chlorhydrique (HCL) ou sulfurique.
• Le catabolisme des glucides et des lipides produit du lactates et des corps cétoniques.
• La production d'H+ peut augmenter lors de l'Exercice musculaire ou hypoxie et Diabète déséquilibré.
• Entrée de base Les apports alimentaires et métaboliques en bases sont limités.
• Les anions amines (Glutamate et l'Aspartate) génèrent des HCO3-.
• L'essentiel de l'équillibre acide base se fait par l'élimination des excés d'acide.
• Les anions organiques métabolisables (Citrate, gluconate), leur catabolisme fournit des HCO3-.

Mécanismes de régulation

• L'adaptation aux changements de pH dépend de systèmes tampons, de la régulation respiratoire et de la régulation rénale.
• Il existe une chronologie dans la survenue de ces mécanismes.
• Les systèmes tampons sont la première ligne de défense, captant les ions H+ dans une solution.
• Un tampon est constitué par l'association d'un acide faible et de sa base conjuguée.
• Le couple H2CO3 / HCO3- maintient le pH sanguin entre 7,38 et 7,42.
• Une charge acide (HCL) est distribuée en extracellulaire en 20-30 minutes.
• Le principal tampon extracellulaire : tamponne 40% de la charge acide.
• Les processus de tamponnement intracellulaire vont neutraliser 60% de la charge acide.
• Le rein va excréter 25% de la charge acide en 24 H et 100% en 72 H.
• Une charge alcaline (NaOH,Potasse) est rapidement distribuée en extracellulaire en 20 à 30 min, 60% reste dans le liquide extracellulaire, 35% pénètre dans les cellules, et la réponse rénale est plus rapide.
• Les tampons intracellulaires contiennent de l'hémoglobine dans les globules rouges et des protéines/ions phosphates dans les autres cellules.
• Le squelette est un grand réservoir de sels alcalins se dissolvant sous acidose, libérant des tampons phosphates et carbonates.
• Les tampons extracellulaires sont les bicarbonates produits par le métabolisme du CO2, constituant le système tampon extracellulaire le plus important.
• Le tampon HCO3- / H2CO3 est en relation avec le poumon (élimine le CO2) et le rein (réabsorbe/régénère les HCO3-).
• Le CO2 est tamponné pour 80% par le tampon bicarbonate dans les hématies.
• Les poumons éliminent le CO2, des chémorécepteurs centraux et périphériques analysent la PaCO2.
• L'élévation de la PaCO2 stimule les centres respiratoires (polypnée), sa diminution les inhibe (bradypnée).
• Si le pH diminue, il y a génération d'une hyperventilation, et vice versa.
• L'hyperventilation est une réponse rapide prenant en charge 75% des perturbations de l'équilibre acide-base.
• Une hypoventilation augmente PaCO2, donc du CO2 dissous avec ions H+, diminuat pH.
• Une hyperventilation diminue la PaCO2 diminuant ions H+, augmentant pH.
• Les reins sont plus lents mais prennent en charge les perturbations résiduelles du pH et assurent 25% de la compensation pulmonaire, soit en excrétant/réabsorbant des ions H± ou HCO3-.
• Le seuil de réabsorption est à 28 mmol/l.
• Au-dessus, les HCO3 ne sont plus réabsorbés, protégeant contre l'alcalose.
• Les acides fixes sont éliminés sous 3 formes: Acidité titrable, Ammonium ou forme libre
• L'acidité titrable représente les protons tamponnés par des sels d'acides faibles urinaires autres que le bicarbonate.

Régulation Rénale

• Le principal tampon est le phosphate inorganique di-sodique (Na2HPO4).
• L'acidité titrable est mesurée par la quantité de soude à 0.1 molaire pour obtenir un pH de 7.40.
• L'ammoniaque (NH4OH) est une base forte formée dans les cellules tubulaires, qui diffuse dans l'urine et se combine avec H+ pour devenir ammonium (NH4+).
• L'élimination d'un ion H+ sous forme titrable ou d'ammonium accompagne la regénération d'un ion bicarbonate, qui lui, est réabsorbé.
• Les HCO3- sont librement filtrés par le glomérule; la quantité filtrée par jour est de 4500 mmol/J.
• L'OH- se combine avec le CO2 présent dans le cytosol sous action de l'anhydrase carbonique (AC) pour former HCO3- vers le sang péritubulaire via co-transport Na+/HCO3-.
• L'H+ sécrété se combine avec HPO4 2- pour former H2PO4- excrété dans l'urine et le Na+ libéré est réabsorbé par la cellule et se combine avec HCO3- .

Équation de Henderson-Hasselbalch

• Un système tampon correspond à un acide faible et son sel de base forte, ou vice versa.
• Si l'organisme est soumis à un acide fort RH (R- H+), la partie alkaline du tampon va intervenir : HCO3-Na+ + H+R = H2CO3 + RNa = H2O + CO2 + Na Un acide fort est transformé en un acide faible(CO2) qui sera éliminé par les poumons
• Si l'organisme est soumis à une base forte, ROH (R+ OH-), la partie acide du tampon va réagir : H2CO3 + R+ OH- = R+ HCO3- + H2O Une base forte a été transformée en une base faible(R+ HCO3-) qui sera éliminée par les reins

Gazométrie et Paramètres

• La gazométrie artérielle consiste à ponctionner une artère périphérique, évaluant l'état d'oxygénation et l'équilibre acido-basique.
• Le prélèvement artériel se fait au niveau de l'artère radiale ou fémorale avec un transport rapide.
• L'échantillon est conservé dans un bain de glace.
• Le gazomètre mesure les gaz, les électrolytes, les métabolites, l'hémoglobine et ses dérivés.
• Le gazomètre analyse instantanément les paramètres suivants : PH, pCO2, pO2, HCO3, SaO2, Na+;K+;Ca++;Cl, lactates, Hb.
• Comprimer les artères radiale et cubitale, poignet serré, puis l'on relâché la cubitale et l'on desserre la main.
• Une recoloration en moins de 15 secondes témoigne d'un flux collatéral satisfaisant.
• Elle permet de s'assurer que l'artère cubitale du patient est fonctionnelle et qu'elle peut suppléer l'artère radiale.

Aspects de Ponction Artérielle

• Utiliser du matériel stérile, un bon positionnement et éviter de créer ou de mal gérer, les caillots Matériel:
• Gants à usage unique, Antiseptiques et compressess.
• Seringue spécifique pour gaz(héparine lyophilisée) et poches de Glace.
• Chasser toute bulle d'air résiduelle dans la seringue et la fermer hermétiquement. Conséquences d'un échantillon non purgé :
• La pO2 est faussement augmentée.

Gaz du Sang Artériel

• Les résultats affectés de « micro-caillots » doivent être refusés.
• La concentration en K+ est augmentée due à lyse cellulaire.
• L'absence d'identification patient ou une identification patient erronée sur la seringue est l'une des erreurs les plus critiques de la phase pré-analytique des gazométries.
• Toujours étiqueter la seringue (étiquette code à barre du patient).
• Il y a risque de rupture des hématies lorsqu'ils sont refroidis directement sur la glace ou lors de manipulations trop brusques.
• Une analyse retardée augmente le risque d'obtenir des résultats non représentatifs de l'état du patient si elle ne se fait pas dans les 30 minutes.
• pH se situe entre 7.38 à 7.42.
• pCO2: se situe entre 35 à 45 mmHg.
• pO2: se situe entre 80 à 100 mmHg
• HCO3: se situe entre 22 à 26 mmol/l
• BE: se situe entre -2 à +2 mmol/l
• SaO2: se situe entre 95 à 98%
• Hb: se situe entre 12 à 17 g/dl
• HbCO: se situe entre 0.5 à 1.5%
• Na+ = 135-145 mEq/l ; K+ = 3,5 – 5,0 mEq/l ; Cl- = 89 – 106 mEq/l ; Ca++ = 1,17 – 1,30 mEq/l.
• Examen de première nécessité permet de mesurer le troc anonique serique.

Déséquilibres acido-basiques

• Le troc anonique(TA) est la différence entre la somme du cations et les anions au niveau d'une formule TA = [Na⁺] – [(CI) + (HCO3)] et VN = 14 ± 2 mmol/L
• TA corrigé se fait quand la TA observé + 0.25 ( 40 – albumine observée (g))
• La valeur normale est de 12 à 16 mmol/l.
• Les 2 types d'acydoses métabolique sont
• Les hyperchlorémiques et ceux avec troc acydique faible.
• Ce sont toutes les anomalies dont l'origine n'est pas ventilatoire.
• Les acidoses et les alcaloses métaboliques sont toujours définies par une variation des HCO3- non du pH sérique .
• pH sanguin acide < 7,38 , PaCO2 < 40 mmHg et réserve alcaline HCO3- < 22 mmol/L,
• L'acidose métaboliaue s'accompagne habituellement d'une hyperkaliémie.
• L'alimentation sédimentaire est une mesure stéréotypée qu'ils faut mesurer le trou anonique vérifié, calculer le TROC anonique urineire ou du NH4.

Anormalies metaboliques

• Cetto anomalies ont une prise encharge stéréotypée pour rétablir l'équllible sérique.
• Si le TAU est négatif < 0 ---- il y'a un excès NH4+ sécrétés par le rein (REIN NORMAL )
• Les pertes intestinales de bicarbonate: dans les diarrhées aiguës sévères (ex. le choléra) ; les tumeurs villeuses hypersécrétantes, l'Acydose lattique, ou la prise d'inhibiteur de carbonique.
• Est définie par pH sanguin alcalin (supérieur ou égal à 7,43) qui peut avoir une baisse de la chlorimie sérique ou une augmentation de la réserve alacalaine.
• Ce signe clinique sont non spécifique et inconstant et des signes neurologique.
• les diurétiques, ou l'aspiration gastrique peuvent induire une augmentation des anions ou une pertes des pertes digestives.
• Est une anomalie acido-basique crée par l'augmentation de la PaCO2 supérieure à 45 mm Hg ou hypercapnie du système respiratoire.
• On est toujours toujours dans une conséquence de l'augmentation de la volation alvéolaire.
• Les acidoses ou alcoloses on besoins de l'augmentation ou diminuat des bicarbonates(augmentation en excrétant).
• Elle traduit une élimination de CO2 supérieur à la production « une hyperventilation alveolaire. »
• La kaliémie est souvent abaissée aux environs de 3 mmol/I. Et on vérifire la chlorémie qui est le trou anonique qui est normal.

L'approche de Stewart

• Pour Stewart l'équilibre acide base dépend de 3 principaux facteurs qui sont indépendants.
• PaCO2 , SID, concentration acyfes faibles , avec l'importance du système respiratoire du concentration albumine.
• l.e SID représente la différence entre la somme des cations forts et la somme des anions forts. SID = ([Na+] + [K+] + [Ca{2+}] + [Mg{2+}]) - ([Cl-] + [autes anions forts]) = 40 +/-2 Meq/l
• DiminutionHyponatrémie ou Hyperchlorémie = acide metabolique augmentation = Hypernatrémie hypo chlorimie= Alcaloses . La concentration de l'albumine et du phosphate inorganique sont assez importantes pour provoquer des désordres.
• L'équation d'HH reste toujours valable dans l'étude des désordres simples qu'ils soient métaboliques ou respiratoires.
• L'approche to de Stewart prend un intérêts to dans ta talysté des désordres complexe to avec une tour approche physiopathologie