UE5 - P. MENU - 15-01-19 - Desequilibre ET Regulation Acido- Basique 1 PDF

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I.

UE

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UE3

MENU P.

mardi 15 janvier 2019

Code couleur / cours de l’année dernière En plus / En moins

Introduction

L’équilibre acido-basique : -

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Essentiel à l’homéostasie Régulation très précise o Sang artériel pH 7,40 ↔ pH 7,35 sans veineux o pH 7,0 liquide intracellulaire (→ 6,8, métabolites acides et CO2) Notions physiologiques : o Aalcalémie / acidémie (sang) → sévère → (7,6 ↔ 7,2) o alcalose / acidose (conditions qui provoquent)

Limites compatibles avec la vie : 7,0 < pH < 7,8 -

si pH < 7,0 → activité du SNC diminue → coma → mort si pH > 7,8 → « surexcitation » du SNC → tétanos → convulsions D’où proviennent les H+ ?

Produit (ou sous-produit) du métabolisme o

o o o o

Catabolisme ▪ Des acides aminés (acide sulfurique non volatile → 25 mmol) ▪ Des phospholipides (acide phosphorique → 40 mmol) Dégradation anaérobie du glucose Lipolyse des triglycérides (→ corps cétoniques) CO2 HCl de l’estomac, neutralisé après le pylore

Il y a génération d’environs 1 mmol/kg/j de H+. Nécessite une régulation de la balance. -

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Régulation o Système tampons o Régulation respiratoire o Mécanismes rénaux Déséquilibre acido-basique P a g e 1 | 12

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II.

Système tampon biochimique

3 principaux sont : -

Acide carbonique / bicarbonate Phosphate disodique / phosphate monosodique Protéinate / protéine

➔ Se tamponne réciproquement ➔ Interviennent ensemble si variation de pH

A. -

Acide carbonique / bicarbonate

Principale système tampon, du liquide extracellulaire pKa = 6,1 → H2CO3 / NaHCO3 o HCl + NaHCO3 → H2CO3 + NaCl o NaOH + H2CO3 → NaHCO3 + H2O

Dans la cellule = bicarbonate de K+ ou Mg++ -

CO2 dissous + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3-+ H+

pH = 6,10 + log(HCO3- / 0,03 × pCO2) [H+] = 23,9 × PCO2 / [HCO3-] plasmatique (respiratoire) (rénale)

-

C ’est un système ouvert car s’élimine facilement : poumon ↔ rein Constituant la « réserve alcaline » Sa capacité de système tampon dépend de sa concentration Normalement : o [CO3-] = 25 mmol/L (table par les reins o [H2CO3] = 1/20 mais illimitée (régulation respiratoire)

B. -

Phosphate disodique / phosphate monosodique

Réagit ± comme bicarbonates pKa = 6,82 à 37°C Constitué o de H2PO4- (NaH2PO4 = acide faible) o de HPO42- (NaHPO4 = base faible) P a g e 2 | 12

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Tous les cours sont en accès libre On aura ainsi o HCl + Na2HPO4 → NaH2PO4 + NaCl o NaOH + NaH2PO4 → Na2HPO4 + H2O

Faible concentration dans le LEC (1/6) Davantage efficace dans urines et LIC

C.

Protéinate / protéine

= protéines contenues dans plasma + cellules -

pKa varie de 6,5 à 8 o le plus abondant et le plus puissant car énormément de protéines dans le sang et cellules o responsable des ¾ du tamponnage du milieu intérieur

R-COOH → R-COO- + H+ R-NH2 + H+ → R-NH3+ ➔ Molécules amphotères

- Le système hémoglobine ➔ Intervient pour environs 40% du pouvoir tampon total : ➔ Dissociation des groupes imidazoles de l’histidine : 33 molécules d’histidines / molécules d’hémoglobine chez l’homme

- Protéines plasmatiques et phosphates inorganiques ➔ Interviennent pour 5% HPR ↔ H+ + PRH2PO4- ↔ H+ + HPO42- Dans les os = hydroxyapatite ➔ Phosphate de calcium = augmente réserve alcaline

Système tampon = système se mettant en place immédiatement

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III. Régulation respiratoire

Régulation respiratoire :

CO2 dissout + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

-

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Régulation o Alcalose → baisse de l’activité du centre respiratoire → augmentation de [H+] o Acidose → augmentation ventilation o Hypercapnie → chimiorécepteurs (bulbe rachidien) → modification de la ventilation Mécanisme environ 1 min (mais x2 + efficace / ensemble des système tampon, temps modification du pH du liquide céphalo) P a g e 4 | 12

Tous les cours sont en accès libre Rôle du tampon bicarbonate et ses rapports avec la respiration

Son application donne : 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾 + log

𝐻𝐶𝑂3− 𝐻2 𝐶𝑂3

Ou encore, considérant que H2CO3 = CO2 + H2O 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾 + log

𝐻𝐶𝑂3− 𝐶𝑂2

Chez l’homme, si [HCO3-] de 24 mmol/l et si [CO2] de 1,2 mmol/l, alors 𝑝𝐻 = 6,1 + log

24 1,2

= 7,4

Exemple pour un apport de 2 mmol/l de H+

2H+ + 2HCO3- → 2H2CO3 → 2CO2 + 2H2O

En système fermé : -

[HCO3-] devient donc 24 - 2 = 2 mmol [CO2] → 1,2 +2 = 3,2 mmol 𝑝𝐻 = 6,1 + log

22 = 6,93 3,2

En système ouvert : (Élimination du CO2 en excès par voie respiratoire)

𝑝𝐻 = 6,1 + log

22 1,2

= 7,36

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Régulation respiratoire :

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Ventilation x 2 = augmentation du pH de 0,2 Ventilation x ½ → baisse du pH de 0,2 Donc facilité de varier entre 7,2 < pH < 7,6 voir même 7,1 et 7,7

Pathologie : trouble respiratoire : soit alcalose respiratoire ou acidose respiratoire.

IV. Mécanismes rénaux -

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-

Eliminent des acides métaboliques → excrétion des acides non volatiles o Sulfurique o Phosphorique o Urique o Lactique o Corps cétoniques… Compensent les déséquilibres acido-basiques o Apport alimentaire o Métabolisme o Etats pathologiques Renouvellent les réserves de tampons chimiques o Bicarbonates et phosphates P a g e 6 | 12

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Assurent la conservation des tampons o Tampons bicarbonates filtrés puis réabsorbé ▪ A 90% dans le tube contourné proximal P a g e 7 | 12

Tous les cours sont en accès libre A 10% par le tube contourné distale et le tube collecteur • Tant que [HCO3+] < 27 mmol/l, 100 % récupérés o Bien que les cellules tubulaires soient ± imperméables aux HCO3Conservation des HCO3- dans le tube contourné proximal → réabsorption o Dépend de H+ sécrété o Pour chaque HCO3- filtré, 1 HCO3- est produit (cellule tubulaires) et → dans sang. ▪

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Production de HCO3- dans le tube contourné : se fait contre : o Excrétion de H+ tamponnés (pH urinaire diminue à 4,5 max)

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Production de HCO3- dans le tube contourné : se fait contre : o Excrétion de NH4+ : ▪ Générée dans le TCP → déamination de la glutamine ▪ Normalement → 20 mmol/j (peut → 280 mmol)

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Excrétion de HCO3- dans le TC o Dans le filtrat urinaire (contre H+ et avec K+)

Phénomène inverse de la réabsorption des HCO3-

En cas d’un pH acide

En condition stable d’équilibre o A toute sécrétion d’acide → génération rénale équivalente de nouveau HCO3→ Préserve le bilan acido-basique -

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Si accumulation nette d’acide → rein ↑ : o Réabsorption de HCO3o Sécrétion de NH3 excrétion NH4+ o Sécrétion de H+ excrétion NH4+

Régulation de la kaliémie

Au niveau de l’anse de Henlé, le rein réabsorbe K+ en échange de H+ Si [K+] plasmatique augmente → -

Moins de K+ réabsorbés Moins de H+ seront excrétés. P a g e 10 | 12

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Si acidose, le rein réabsorbe plus de K+ contre des H+ : acidose et hyperkaliémie souvent associées. Inversement, en cas d’hypokaliémie, le rein « paye » d’un H+ chaque K+ retenu : alcalose hypokaliémique (ac acidurie).

Régulation de la chlorémie

o o o

Cl- et HCO3- → en « compétition » pour être réabsorbé Si ↓ [Cl-], le rein réabsorbe HCO3- → alcalose hypochlorémique Si ↓ [HCO3-], le rein réabsorbe Cl- → acidose hypochlorémique

V. Déséquilibre acidobasique -

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Après une charge acide aigue o Captation des H+ par : ▪ Tampon extracellulaire = 40% (HCO3-) ▪ Tampon intracellulaire = 60% (protéines) o Elimination du CO2 (hyperventilation) o Augmentation élimination rénale des H+ → pH urine acide Après une charge en base aiguë : o Libération d’H+ par tampons intra et extracellulaire o Diminution de l’élimination CO2 (hyperventilation) o Diminution de l’élimination rénale de H+ o Diminution de la réabsorption de HCO3→ pH urine alcalin

Acidose ou alcalose respiratoire o Incapacité de l’organisme à maintenir le pH o La Pco2 → 35-45 mmHg (artériel) ▪ Si > 45 mmHg → acidose respiratoire • Gène des échanges gazeux dans les alvéoles • Accumulation CO2 → HCO3- + H+ → baisse pH ▪ Si < 35 mmHg → alcalose respiratoire • CO2 éliminé plus vite qu’il n’est produit

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Acidose ou alcalose métabolique = toutes les autres anomalies acido-basiques 22 mmol/l < [HCO3-] < 26 mmol/L Acidose = pH et [HCO3-] < à la normale o Alcoolisme (acétaldéhyde → acide acétique) o Diarrhée persistante (perte HCO3-) o Acide lactique o Diabétique en hyperglycémie (cétose  acide gras) o Insuffisance rénales… Alcalose = pH et [HCO3-] augmente o Evacuation (ou aspiration) suc acide de l’estomac, ingestion en excès de substances basiques constipation

Compensation rénale et respiratoire :

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Système respiratoire compense le déséquilibre métabolique o Acidose métabolique → augmentation de la fréquence + amplitude respiratoire o Alcalose métabolique → respiration lente Système rénale tente à réduire les maladies respiratoire (mais plus lentement) o Acidose respiratoire ( hypoventilation) → compensation reins → [PCO2] et [HCO3-] sont élevés o Alcalose respiratoire → pH élevé et [PCO2] faible et élimination de HCO3- par les reins.

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