Physiologie de l quilibre acide base
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Physiologie de l’équilibre acide-base. Définitions. Proton = ion H+ = atome d’hydrogène qui a perdu son électron Acide : donneur de proton Ex: HCl → H + + Cl-, Ex: acide lactique → H + + lactate (CH3-CHOH-COOH → H + + CH3-CHOH-COO - )

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Physiologie de l’équilibre acide-base

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Presentation Transcript


Physiologie de l quilibre acide base

Physiologie de l’équilibre acide-base


D finitions

Définitions

  • Proton = ion H+ = atome d’hydrogène qui a perdu son électron

  • Acide :

    • donneur de proton

      • Ex: HCl → H+ + Cl-,

      • Ex: acide lactique → H+ + lactate

        (CH3-CHOH-COOH → H+ + CH3-CHOH-COO-)

    • d’autant plus fort qu’il cède facilement des protons

  • Acidose: augmentation [H+]


D finitions1

Définitions

  • Base : accepteur de protons, donc absorbe les protons

  • Ex: HCO3- (bicarbonate)

  • HCO3- + H+→ H2CO3

  • Alcalose: diminution [H+]


D finitions2

Définitions

  • pH:

    • Reflète la concentration en protons H+ dans une solution

    • pH = -log[H+]

    • si [H+] = 40-9 (40 nmoles/l), alors pH= 7,4, c’est le cas du compartiment extracellulaire

    • Si [H+] = 100-9 (100 nmoles/l), alors pH= 7, c’est le cas en intracellulaire


D finitions3

Définitions

  • pH des cellules et des liquides de l’organisme maintenu dans d’étroites limites : 7,40 +/- 0,02 par des systèmes de régulation

  • Mesuré par gazométrie artérielle ou veineuse


Gazom trie art rielle

Gazométrie artérielle

  • pH (pas d’unités)

  • PaCO2: pression artérielle en CO2 (mmHg)

  • HCO3- : bicarbonates (mmol/l)

  • PaO2: pression arterielle en oxygène (mmHg)


Pourquoi r guler l quilibre acide base

Pourquoi réguler l’équilibre acide-base

  • Si acides non éliminés → acidose :

    • toxique pour fonctionnement des cellules

    • Enzymes proteiques inactivées

  • pH intracellulaire= 7, pH extracellulaire =7.4

  • Nécessité que différence entre entrée et sortie de protons = 0


Bilan entr e sortie en protons

Bilan entrée-sortie en protons

  • Entrée = Production acide par organisme:

    • Acides carboniques (CO2) par combustion des glucides et lipides

    • Acide lactique (globules rouges, effort)

    • Production de 70 millions de nmoles/j

  • Sortie :

    • Par la respiration : C02

    • Par le rein: élimination d’H+ dans les urines

  • Neutralisation dans l’organisme par les systèmes tampons


Comment se r gule le ph

Comment se régule le pH

  • A court terme (minutes): systèmes tampons

  • A moyen terme (heures): ventilation pulmonaire (respiration)

  • A plus long terme (jours): rein


Syst mes tampons

Systèmes tampons

  • Molécules capables de limiter les variations de pH induites par la présence d’acides ou de bases

  • Substance qui capte H+ ou OH- pour limiter les variations de pH dans une solution


Syst mes tampons1

Systèmes tampons

  • AH ↔ A- + H+

  • pH = pK + log ([A-]/[AH])

  • pK est le pH ou le tampon est en quantité égale sous forme dissociée (A-) et non dissociée (AH)

K = constante de dissociation


Syst mes tampons2

Systèmes tampons

  • Pouvoir tampon d’une molécule d’autant meilleur que son pKa est proche des valeurs de pH à réguler

  • Ex: pH du sang = 7,4

  • Tampons:

    • Bicarbonate: HCO3- / H2CO3 , pK = 6,1

    • Phosphore: PO43- / HPO4--, pK = 2,15


Syst me tampon bicarbonate

Système tampon bicarbonate

  • H+ + HCO3- ↔ H2CO3 ↔ CO2 + H2O

  • Anhydrase carbonique

  • Actif en intra et extracellulaire


Syst me tampon bicarbonate ouvert

Système tampon bicarbonate = ouvert

  • Si présence d’acide en excès (augmentation H+):

    H+ + HCO3- → H2CO3 → CO2 + H2O

    CO2 éliminé par voie respiratoire

  • Si présence de base en excès (diminution H+):

    H+ + HCO3- ← H2CO3 ← CO2 + H2O

    HCO3- éliminé par voie rénale


Physiologie de l quilibre acide base

Équilibre de cette réaction représenté par l’ équation de Henderson-Hasselbalch:

pH = 6,1 + log ([HCO3- ]/ 0.03 x PaCO2)

  • Si HCO3- baisse, pH baisse

  • Si PaCO2 augmente, pH baisse


Autres tampons de l organisme

Autres tampons de l’organisme

  • Phosphates (intracellulaire)

    HPO4-- + H+ ↔ H2P04-

  • Hemoglobine (tampon dans globules rouges)

    HbO2- + H+ ↔ HbO2-

  • Albumine/albuminate (plasma)


Ventilation pulmonaire

Ventilation pulmonaire

  • Volume courant

  • Fréquence respiratoire

  • Volume/ minute

  • Espace mort


Ventilation pulmonaire1

Ventilation pulmonaire

  • régule le pH en faisant varier la pression en CO2 du sang (PaCO2)

  • augmentation de la ventilation :

    • → augmentation de l’élimination de CO2

    • → donc diminution PaCO2 et augmentation pH


Ventilation pulmonaire2

Ventilation pulmonaire

  • augmentation de la ventilation car récepteurs :

    • Appelés chémorécepteurs

    • sur le bulbe du tronc cérébral, activés lorsque le CO2 augmente dans liquide céphalo-rachidien

    • sur le glomus carotidien, activés lorsque le pH sanguin diminue


Ventilation

Ventilation

  • PaCO2 normale = 40  3 mmHg

  • Ventilation/minute normale = 5-7 l/min

  • Toute augmentation de PaCO2 de 1 mmHg augmente la ventilation pulmonaire de 2,4 l/min

  • Toute baisse de pH sanguin augmente aussi la ventilation


R le du rein

Rôle du rein

nephron

  • Production urine primitive par filtration à travers le glomérule

  • Réabsorption et sécrétion de substances le long du tubule → urine finale


R le du rein1

Rôle du rein

  • Régule le pH :

    • par réabsorption dans le tubule du rein des HCO3- qui traversent le glomérule

    • en fabriquant des HCO3- dans les cellules des tubules et en éliminant en même temps les H+ fabriqués


R le du rein formation d ammoniaque

Rôle du rein: formation d’ ammoniaque

Lumière

tubulaire

vaisseaux

CO2 + H20

CO2

H2CO3

HCO3-

H+ + HCO3-

NH3 + H+

NH4+

Glutamine

NH4+


R le du rein formation de phospahtes

Rôle du rein: formation de phospahtes

Lumière

tubulaire

vaisseaux

HPO4 --

H+ + HCO3-

HCO3-

H2CO3

H2O + CO2

CO2

H2PO4-


En r sum

En résumé

  • Face à une charge acide aigue, l’organisme maintient [H+] constant

    • en captant les H+ par les tampons intra et extracellulaires (surtout HCO3-)

    • puis en éliminant le CO2 produit par la respiration

    • et en augmentant l’élimination rénale d’H+ et la réabsorption d’HCO3-


Physiologie de l quilibre acide base

En résumé

  • Face à une charge en base, l’organisme maintient [H+] constant

    • en libérant des H+ par les tampons intra et extracellulaires (surtout HCO3-)

    • puis en diminuant l’élimination de CO2 par la respiration (hypoventilation)

    • et en diminuant l’élimination rénale d’H+ et la réabsorption d’HCO3-


Valeurs normales

Valeurs normales

  • pH artériel = 7,40 +/- 0,02

  • PaCO2 = 38 +/- 2 mmHg

    (1 kPa = 7,5 mmHg)

  • HCO3- = 23 à 27 mmol / l


Acidose

Acidose

  • Acidose : quand pH sanguin baisse (<7,38)

  • pH = 6,1 + log ([HCO3- ]/[ 0.03 x PaCO2])

  • mécanisme

    • Respiratoire : par augmentation de PaCO2

    • Métabolique : par baisse HCO3-


Alcalose

Alcalose

  • Alcalose: quand pH augmente (>7,42)

  • pH = 6,1 + log ([HCO3- ]/[ 0.03 x PaCO2])

  • Mécanisme:

    • Respiratoire : par baisse de PaCO2

    • Métabolique: par augmentation de HCO3-


Causes

causes

  • Acidose:

    • Respiratoire

      • maladies qui font baisser la ventilation: coma, insuffisance respiratoire chronique (tabac), myopathie

    • Métabolique

      • maladies qui font baisser les HCO3-:diarrhée, insuffisance rénale

      • ou augmenter les H+: acidocetose diabetique, baisse de tension importante


Causes1

causes

  • Alcaloses:

  • Respiratoire: augmentation ventilation

    • Hypoxémie

    • Troubles neurologiques, douleur

  • Métabolique:

    • Fuite d’acide : vomissements

    • Diuretiques de l’anse


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