d s quilibres acido basiques n.
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DÉSÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES

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DÉSÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES - PowerPoint PPT Presentation


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DÉSÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES. Jacques LEVRAUT - DAR Est Nice Didier PAYEN – DAR Lariboisiere. 1 ère partie L ’approche classique. Rappels biochimiques. Le pH pH = colog ([H+]) pH = 7,40  [H+] = 40 nmol/l Molécule tampon Atténuation des variations de pH A- + H+ AH (couple A- / AH)

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Presentation Transcript
d s quilibres acido basiques

DÉSÉQUILIBRESACIDO-BASIQUES

Jacques LEVRAUT - DAR Est Nice

Didier PAYEN – DAR Lariboisiere

1ère partie

L ’approche classique

rappels biochimiques
Rappels biochimiques
  • Le pH
    • pH = colog ([H+])
    • pH = 7,40  [H+] = 40 nmol/l
  • Molécule tampon
    • Atténuation des variations de pH
    • A- + H+ AH (couple A- / AH)
    • pK = pH de ½ dissociation
param tres acido basiques plasmatiques
Paramètres acido-basiques plasmatiques
  • Le pH plasmatique
    • pH = 7,38 – 7,42
    • pH = 39 - 42 nmol/l
  • Molécules tampons
    • Systèmes tampons fermés
      • Albumine / Albuminate (pK = 7,60)
      • HPO42- / H2PO4- (pK = 6,80)
    • Système tampon ouvert (HCO3- / PaCO2)
syst me bicarbonate

Régulé par les reins

HCO3- = 24 mmol/l

Régulé par les poumons

PaCO2 = 40 mmHg

Troubles respiratoires

Troubles métaboliques

Système bicarbonate
  • Système ouvert
  • HCO3- + H+ CO2 + H2O

pH = 6,10 + log ([HCO3-] / (0,03.PaCO2)

pH  K . [HCO3-] / PaCO2

dab m taboliques
DAB métaboliques
  • Charge acide métabolique (libération H+ et sel)
    • > 99,99 % des H+ pris en charge par tampons
    • HCO3- + H+ CO2 + H2O
    •  HCO3- = sel de l’acide
    • < 0,01 % des H+ restent libres  baisse du pH
  • Charge alcaline métabolique
    • HCO3- + H+ CO2 + H2O
    • HCO3-
dab respiratoires
DAB respiratoires
  • Charge acide respiratoire (hypercapnie)
    • HCO3- + H+CO2 + H2O
    • HCO3- immédiate = charge acide (< 2,5 mmol/l)
    • > 99,9 % des ions H+ pris en charge par TNB
    • < 0,1 % des H+ restent libres  baisse du pH
  • Charge alcaline respiratoire (hypocapnie)
    • HCO3- + H+CO2 + H2O
    • TNB libèrent des H+ pour minimiser le D pH
syst mes de r gulation
Systèmes de régulation
  • Immédiats
    • Tampons
  • Rapide : qq min (troubles métaboliques)
    • Acidose M  hyperventilation
    • Alcalose M  hypoventilation
    • Réponse ventilatoire prévisible (PaCO2 = 1,3.HCO3- + 10)
  • Retardé : 12 à 24H (troubles respiratoires)
    • Acidose R  réabsorption rénale de HCO3-
    • Alcalose R  fuite rénale de HCO3-
    • Réponse rénale prévisible (DHCO3 - = 0,35. DPaCO2)
d finitions
Définitions
  • Troubles simples (ou purs)
    • Réponse respiratoire ou rénale = prévisible
    • Jamais de compensation complète
  • Troubles mixtes
    • Association de deux troubles de même sens
    • Exemple : acidose métabolique et respiratoire
  • Troubles complexes
    • Association de deux troubles de sens opposé
    • Exemple : acidose métabolique et alcalose respiratoire
diagnostic d un dab
Diagnostic d’un DAB
  • Gazométrie
    • Prélèvement sanguin artériel anaérobie
    • Mesure rapide ou glace
    • Mesure : pH, PaCO2, PaO2
    • Calcul : bicarbonate (éq d’Henderson Hasselbalch)
  • Ionogramme sanguin concomitant
    • Mesure : Na+, K+, Cl-, CO2T
    • CO2T = HCO3- + CO2 dissous + H2CO3
    • Validation prélèvement : CO2T = HCO3- +/- 2 mmol/l
acidose m tabolique
Acidose métabolique
  • Définition
    • Baisse du pH secondaire à baisse des HCO3-
    • Consommation (libération H+) ou fuite de HCO3-
  • Diagnostic
    • pH < 7,36
    • HCO3- < 23 mmol/l (cause du trouble)
    • PaCO2 < 40 torr (conséquence : réponse ventilatoire)
  • Signes cliniques
    • Dyspnée de Kussmaül
    • Troubles du rythme, hypotension artérielle
acidose m tabolique acidose organique acidose min rale
Acidose métaboliqueAcidose organique / acidose minérale

10 mM acide lactique

10 mM lactate -

10 mM H+

D [lactate] = 10 mM

D [HCO3-] = 10 mM

10 mM HCl

10 mM Cl -

10 mM H+

D [Cl-] = 10 mM

D [HCO3-] = 10 mM

slide13

Na+

Cl-

Cl-

Cl-

Album-

Album-

Album-

UA-

Phosph-

Phosph-

Phosph-

UA-

UA-

HCO3-

HCO3-

K+

HCO3-

TA = Na+ - (Cl- + HCO3-)

acidose m tabolique acidose organique
Acidose métaboliqueAcidose organique
  • Diagnostic
    • Libération acides organiques
    • Élévation du TA = baisse des HCO3-
  • Etiologie
    • Acidose lactique
      • Hypoxie tissulaire (chocs, …)
      • Insuffisance hépatique terminale
      • Sepsis
      • Maladies du métabolisme
      • Intoxications (AAS, biguanide)
    • Acidocétose
    • Insuffisance rénale
    • Intoxications (éthylène glycol, méthanol, ..)
slide15

Relation trou anionique & lactatémie

Levraut et al. Intensive Care Med 1997; 23:417-22

acidose m tabolique acidose min rale
Acidose métaboliqueAcidose minérale
  • Diagnostic
    • Équivalent à libération d’HCl
    • Élévation de la chlorémie = baisse des HCO3-
  • Etiologie
    • Fuite de bicarbonates
      • Diarrhée haute
      • Fistule biliaire
      • Acidoses tubulaires
    • Rétention de charge acide
      • Insuffisance rénale
      • Insuffisance surrénalienne
      • Perfusion de Cl - en excès
    • Autre cause
      • Acidose post hypocapnique
acidose m tabolique traitement
Acidose métaboliqueTraitement
  • Étiologique
    • Acidose organique : transformation des sels en HCO3-
      • ACD : insuline (cétoacides  bicarbonate)
      • Lactate : ttt du choc (lactate  bicarbonate)
      • Intoxication : épuration du toxique
    • Acidose minérale
      • Ttt d’une fistule biliaire, d’une diarrhée, …
  • Symptomatique
    • Ventilation mécanique
    • Épuration extra-rénale
    • Alcalinisation
acidose m tabolique alcalinisation
Acidose métaboliqueAlcalinisation

Conf de consensus. SRLF Lille, Juin 1999

Substances

Force de la recommandation et

Mécanismes et

Étiologies de l'acidose

tampons

niveau de preuves

Perte en ions bicarbonate

Oui

2 b

Acidose lactique au cours des états de

Non

2 a (2 études chez l'homme)

choc

Acidose lactique au cours de l'arrêt

Non*

2 a (une étude chez l'homme)

cardiocirculatoire

Acidocétose diabétique

Non

1 a

Acidocétose alcoolique

Non

2 b

Erreurs innées du métabolisme

Non

2 b

Intoxications

Non*

2 b

Insuffisance rénale

Non**

3 c

alcalose m tabolique
Alcalose métabolique
  • Définition
    • Hausse du pH secondaire à hausse des HCO3-
    • Perte excessive de H+ ou rétention de HCO3-
  • Diagnostic
    • pH > 7,45
    • HCO3- > 27 mmol/l (cause du trouble)
    • PaCO2 > 40 torr (conséquence : réponse ventilatoire)
  • Signes cliniques
    • neuromusculaires (convulsions)
    • cardiovasculaires (tr du tythme)
    • respiratoires (hypoxémie)
alcalose m tabolique1
Alcalose métabolique
  • Signes biologiques
    • Hausse des HCO3- et du pH
    • Hausse de la PaCO2 (1 pour 1)
    • Hypochlorémie
    • Hypokaliémie fréquente
  • Facteurs d ’entretien
    • Diminutionde la filtration glomérulaire des HCO3-
      • Hypovolémie chronique
      • Insuffisance rénale
    • Augmentation de la réabsorption tubulaire de HCO3-
      • Hypovolémie
      • Hypochlorémie
      • Hypokaliémie
      • Hyperaldostéronisme

Acidurie paradoxale

alcalose m tabolique2

Chlorurèse < 15 mmol/l Chlorurèse > 15 mmol/l

Alcalose chlorosensible Alcalose chlororésistante

Vomissements Excès de minéralocorticoïdes

SG en aspiration Diurétiques de l ’anse (début)

Diurétiques (long cours) Surcharge en alcalins

Posthypercapnie Hypokaliémie sévère

Régime pauvre en Cl

Après jeûne prolongé

Alcalose métabolique
  • Diagnostic étiologique
alcalose m tabolique3
Alcalose métabolique
  • Traitement
    • Traitement étiologique
      • Arrêt diurétiques
      • Correction hypovolémie ...
    • Apport de chlorures
      • NaCl (correction hypovolémie associée)
      • KCl
      • HCl 0,1 M
      • chlorydrate d ’arginine et lysine : CI si IR ou hépatique
    • Acétazolamide
    • Epuration extrarénale
      • Hypovolémie + oedèmes
      • Troubles complexes associés
acidose respiratoire
Acidose respiratoire
  • Définition
    • Baisse du pH secondaire à hausse de la PaCO2
    • Insuffisance respiratoire ou hyperproduction de CO2
  • Diagnostic
    • pH < 7,35
    • PaCO2 > 45 torr (cause du trouble)
    • HCO3-
      • Aigu : normaux ou peu élevés (pas de réponse rénale)
      • Chronique : > 28 mmo/l (réponse rénale)
  • Signes cliniques
    • Ceux de l ’hypercapnie
  • Traitement
    • Etiologique
alcalose respiratoire
Alcalose respiratoire
  • Définition
    • Hausse du pH secondaire à baisse de la PaCO2
    • Hyperventilation alvéolaire
  • Diagnostic
    • pH > 7,45
    • PaCO2 < 35 torr (cause du trouble)
    • HCO3-
      • Aigu : normaux ou peu abaissés (pas de réponse rénale)
      • Chronique : < 23 mmo/l (réponse rénale)
  • Signes cliniques
    • Ceux de l ’hypocapnie (baisse du DSC)
  • Traitement
    • Etiologique
slide30

date

J1 14h

J1 17h

J1 22h

J2 8h

J2 18h

Hyperlactatemia and alcalosis

Arterial PH

7,52

7,63

7,61

7,49

Lactates (mmol/l)

19

12

3,55

2,55

2

HCO3-(mmol/l)

14

21

31

29

32

PaO2(Torr)

166

79

80

67

PaCO2(Torr)

24

27

28

33

Base excess

- 4

+7

+6

+3

Anion gap

32

22

13

16

9

Urinary PH

6

8

8

6

slide31

Traitement de l’acidose lactique

  • Cas clinique :
  • Une femme de 47 ans, séropositive HIV depuis 93 est mise sous tri-thérapie en Dec 96 par 3TC, D4T, et SLQ (anti-protéase). Depuis 3 semaines, elle présente des nausées et vomissements réguliers, avec douleurs abdominales. Evaluation montre ASAT et ALT x 2, hypokaliemie (2.9) avec à l’echographie hépatique une steatose. Hospitalisée devant la persistance des troubles, on trouve une acidose métabolique : pH 7.36, HCO3- 13, PaCO2 14 avec lactate à 12.
slide32

Traitement de l’acidose lactique

  • Cas clinique2:
  • Diagnostic retenu : hyperlactatemie secondaire aux antiprotéases. PBH confirme la steatose massive : le traitement par vitamine B1 est institué, la tri-thérapie est arrêtée et la patiente sort de la réanimation.
  • Réhospitalisée en réanimation 2 jours plus tard, avec un tableau de défaillance multiviscérale et une acidose lactique sévère.
  • Diagnostic d’acidose lactique d’origine mitochondriale liée aux antiprotéases par atteinte de la DNA polymerase mitochondriale
slide33

lactate

fatty

acid

oxidation

pyruvate

dehydrogenase

GLYCOLYSIS

pyruvate

acetyl CoA

CITRIC

ACID

CYCLE

ATP synthase

ATP

MITOCHONDRION

RESPIRATORY CHAIN

ADP

O2

II

e-

NAD+

e-

IV

e-

e-

NADH

H+

III

I

H+

cytochrome

oxidase

H+

NAD+

CYTOSOL

NADH dehydrogenase

glucose

LDH

slide35

DÉSÉQUILIBRESACIDO-BASIQUES

2ème partie

L ’approche de Stewart

acide et base
Acide et base
  • Bröensted
    • Acide : donneur de protons
    • Base : accepteur de protons
  • Arrhénius
    • Tout anion est acide, tout cation est basique

 Une solution aqueuse sera

      • Acide si S[cations] < S[anions]
      • Basique si S[cations] > S[anions]
      • Neutre si S[cations] = S[anions]
    • Exemple
      • solution contenant (mEq/L) : 1 de Na+, 0,5 de K+ et 2 de Cl-
      • S[cations] = 1,5 meq/L et S[anions] = 2 mEq/L  solutionacide
respect simultan de 3 lois physico chimiques l mentaires
Respect simultané de 3 loisphysico-chimiques élémentaires
  • Dissociation électro-chimique
  • Conservation de la masse
  • Electroneutralité des solutions

Stewart PA. Can J Physiol Pharmacol 1983

loi de dissociation

Soit la substance AH partiellement dissociée en A- (et H+)

[AH] / ([A-] . [H+]) = cte de dissociation Ka

pH = pKa + log ([A-]/[AH])

pKa = pH de demi dissociation

Loi de dissociation
  • Ions forts
    • Complètement dissociés quelque soit le pH
    • Ex: Cl-, Na+, Ca2+, Mg2+, K+, SO42-, ..
  • Ions faibles
    • Dissociation partielle dépendante du pH
    • Obéit à la loi de dissociation électro-chimique
loi de dissociation quelques exemples du plasma
Loi de dissociationQuelques exemples du plasma
  • Acide lactique / lactate
    • pKa = 3,9
    • Aux pH > 6, dissociation > 99% en lactate  ion fort
    • Idem pour tous les acides organiques (cps cétoniques, …)
  • Acide carbonique / bicarbonate
    • pKa = 6,10
    • [Acide carbonique] = 0,03 . PaCO2
    • pH = 6,10 + log ([HCO3-]/(0,03 . PaCO2)) (éq. de HH)
    • A pH 7,40 et PaCO2 = 40 mmHg  [HCO3-]= 24 mEq/l
loi de dissociation quelques exemples du plasma1
Loi de dissociationQuelques exemples du plasma
  • Albumine non dissociée / Albuminate
    • pKa = 7,6
    • pH 7,60  albuminate : 50 % albumine totale
    • pH 7,40  albuminate : 39 % albumine totale
    • pH 7,00  albuminate : 8 % albumine totale
    • [albumine] = 40 g/l  à pH 7,4 [albuminate] = 14 mEq/l
  • H2PO4-, HPO42-
    • pKa = 6,8
    • [Pi] = 1 mmol/l  à pH 7,4 [phosphates] = 1,8 mEq/l
loi de conservation de la masse
Loi de conservation de la masse
  • En 1785, Lavoisier : « La somme des masses des réactifs est égale à la somme des masses des produits formés »
  • Appliquée au plasma (solution aqueuse)
    • Alb totale = Alb non dissociée + albuminate
    • Phosphore inorg =
    • CO2 : non valable (système ouvert)

HPO42- + H2PO4-

loi de l lectroneutralit

S + = Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+ + H+

Ions forts

pH indépendants

  • S - = Cl- + UA- + HCO3- + alb- + phosp-+ OH-

négligeables

Ions faibles

pH dépendants

Loi de l’électroneutralité
  • S charges positives = S charges négatives
  • Appliquée au plasma
  • S (cations forts) = S (anions forts) + S (anions faibles)
  • S (cations forts) - S (anions forts) = S (anions faibles)
  • Strong Ion Difference = HCO3- + alb- + phosp-
slide43

Na+

Cl-

UA-

TA

Album-

Phosph-

SID

K+

HCO3-

Ca++

Mg++

Anions

Cations

variables ind pendantes et d pendantes

Respect simultané des 3 lois

pH

HCO3-

Albumine n.d.

Albuminate

H2PO4-

HPO42-

  • SID
    • Na+, K+, Mg2+, Ca2+
    • Cl-, autres anions forts
  • Albumine totale
  • Phosphore inorg.
  • PaCO2

Variables dépendantes

Variables indépendantes

Variables indépendantes et dépendantes
classification des tab stewart

SID

Atot

(Alb & Phosp)

PaCO2

Acidose

Alcalose

Classification des TAB (Stewart)

Métaboliques

Respiratoires

variation du sid

SID = (Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+) – (Cl- + UA-)

Variation du SID
  • Elévation du SID (alcalose)
    • Augmentation des cations
    • Diminution des anions
    • Hémoconcentration
  • Diminution du SID (acidose)
    • Diminution des cations
    • Augmentation des anions
      • Chlorures
      • UA– (lactate, corps cétoniques, sulfates, …)
    • Hémodilution
slide47

39 mEq/l

SID

40 torr

PaCO2

40 g/l

Album

Phosph

0,8 mmol/l

Alb- 14 mEq/l

Phosph- 1,8 mEq/l

HCO3- 24 mEq/l

pH 7,40

Effet alcalinisant

Effet acidifiant

Situation

normale

slide48

Alcalose

Acidose

29 mEq/l

SID

40 torr

PaCO2

40 g/l

Album

Acidose

lactique

Phosph

0,8 mmol/l

Alb- 11 mEq/l

Phosph- 1,7 mEq/l

HCO3- 17 mEq/l

pH 7,25

slide49

Alcalose

Acidose

39 mEq/l

SID

40 torr

PaCO2

10 g/l

Album

Hypoalbuminémie

Phosph

0,8 mmol/l

Alb- 4,2 mEq/l

Phosph- 2,2 mEq/l

HCO3- 33 mEq/l

pH 7,54

slide50

Alcalose

Acidose

29 mEq/l

SID

40 torr

PaCO2

Hypoalbuminémie

&

Acidose lactique

10 g/l

Album

Phosph

0,8 mmol/l

Alb- 3,5 mEq/l

Phosph- 1,8 mEq/l

HCO3- 24 mEq/l

pH 7,40

calcul des param tres fencl v respir physiol 1993 91 1 16

SID apparent

Calcul des paramètresFencl V, Respir Physiol 1993; 91: 1-16
  • Strong Ion Difference : SID (Nl = 39 mEq/l)
    • SID = HCO3- + albuminate + phosphates
    • HCO3- : équation de Henderson Hasselbalch
    • Albuminate = albumine . (0,123 pH – 0,631)
    • Phosphate = phosphore . (0,309 pH – 0,469)
  • Calcul des UA- (Nl = 8 mEq/l)
    • SID = (Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+) – (Cl- + UA-)
    • UA- = SID – [(Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+) – (Cl-)]
quelques applications
Quelques applications
  • Perfusion de NaCl 0,9%
    • 154 mM de Na+ et de Cl- chlorémie / natrémie
    •  SID  acidose
  • Perfusion de lactate de sodium
    • Lactate : anion métabolisable  isolée de la natrémie
    •  SID  alcalose
  • Perfusion de bicarbonate de sodium
    • Bicarbonate : CO2 dans une solution ayant un SID > 0
    • Bicarbonate de sodium = CO2 + Na+
    • Effet alcalinisant : Na+ ( SID)
exemple concret
Exemple concret

Patient de 75 ans : choc septique sur péritonite

Bilan biologique :

pH 7,39 PaCO2 39 torr HCO3- 24 mM

Na 140 mM Cl 104 mM K 4,3 mM Ca 1,8 mM Mg 1 mM

Phosph 0,9 mM Albumine 10 g/l

Approche traditionnelle :

TA = 12 mEq/l  bilan acido-basique normal

Approche de Stewart :

SID = 31 mEq/l UA- = 16 mEq/l

Dosage lactatémie = 8,2 mmol/l

conclusion
Conclusion
  • Approche de Stewart : révolution conceptuelle
    • Trois paramètres indépendants
      • PaCO2
      • SID (rôle équivalent aux anions et aux cations)
      • Atot (albumine et phosphore)
    • Paramètres dépendants
      • pH
      • Bicarbonate (conséquence uniquement)
    • Prise en compte de l’influence des acides faibles
  • Intérêt particulier en réanimation
    • Fréquence de l’hypoalbuminémie
    • Diagnostic de troubles complexes
    • Influence des troubles de l’hydratation