Download - BILAN DES H+ - L3 BICHAT 2019-2020 - Accueil
1 Ronéo 8 – cours 10
UE4 – Urologie – Néphrologie
Pr Flamant
Le 12/11/2019 de 15h30 à 17h30
Ronéotypeur : GAVINO Tess / GABOURG Téo
Ronéoficheur : GABOURG Téo / GAVINO Tess
BILAN DES H+
AC : Anhydrase carbonique
AT : Acidité titrable
DDP : Différence de potentiel
TAU : trou anionique urinaire
TAP : Trou anionique
1- Connaitre les sources d’acides dans l’organisme
2- Connaitre les principes des systèmes tampons en général et du tampon bicarbonate en particulier
3- Savoir de façon schématique les rôles du rein et du poumon dans cet équilibre
4- Comprendre le principe de la réabsorption des bicarbonates dans le TCP et la notion de Tm/DFG
5- Connaitre les modes d’élimination de la charge acide fixe (sécrétion d’H+, ATitrable, Ammoniurie) et leur
modulation/régulation
6- Connaitre la réponse physiologique à une charge acide
7- Savoir détecter et décrire un trouble acido-basique
8- Savoir conduire la démarche diagnostique d’une acidose métabolique à partir du TA Plasmatique et
urinaire
9- Connaitre les conditions nécessaires pour que se développe une alcalose métabolique (connaitre les
facteurs de génération et de maintien)
2 Ronéo 8 – cours 10
PREMIERE PARTIE – BILAN DES H+
I – INTRODUCTION
II – SOURCES D’IONS
A. Acides volatils
B. Acides fixes
III – SYSTEME DE TAMPONS
A. Tampon bicarbonate
IV – ROLE DU REIN DANS L’EQUILIBRE ACIDE BASE
A. Réabsorption des bicarbonates filtrés
1. Mécanisme cellulaire
2. Transport saturable
B. Excrétion de la charge d’acide fixe
1. Sécrétion distale d’ion H+
a. Mécanisme cellulaire
b. Modulation
2. Disponibilité des accepteurs de protons
a. Acidité titrable (AT)
b. Ion ammonium
c. Ammoniogénèse
V – REPONSE RENALE
A. Réponse rénale normale à une charge acide aigue
B. Réponse rénale normale à une charge alcaline aigue
DEUXIEME PARTIE – DESORDRE DE L’EQUILIBRE ACIDE/BASE, TROUBLES METABOLIQUES
I – ACIDOSE METABOLIQUE
A. Signes cliniques
B. Démarche diagnostic
II – ALCALOSE METABOLIQUE
A. Signes cliniques
B. Conditions
a. Facteur de génération
b. Facteur de maintient
3 Ronéo 8 – cours 10
PREMIERE PARTIE – BILAN DES H+
I – INTRODUCTION
La régulation physiologique des H+ permet le maintient constant de la concentration en H+. Cette régulation est
assurée par l’action conjugué des reins et des poumons.
Intracellulaire Extracellulaire
[H+] 36 – 44 nmol/L 100 nmol/L
pH 7,38 – 7,42 7
Avec pH = log(1/[H+])
II – SOURCES D’IONS
Acides volatiles = CO2 Acides fixes (proviennent de l’alimentation)
Origines Le CO2 est généré par le
métabolisme cellulaire.
Oxydation du glucose
C6H12O6 + 6O2 => 6C02 + 6H2O +
ATP
La quantité de CO2 produite est de
20 mol/j.
Le CO2 est un oxyde acide, il
devient acide en présence d’eau.
Acide Inorganique
(1 mEq/kg/j soit 60 mmol/j pour 60 Kg)
➢ Les AA soufrés et cationiques sont la source
principale d’acidité qui en se dissociant donne de
l’acide sulfurique (H2SO4)
➢ Les nucléoprotéines génèrent de l’acide urique
➢ Phosphoprotéines génèrent de l’acide
phosphorique (H3PO4).
Acides organiques A- + H+
Ils sont une source d’acidité potentielle :
➢ En situation physiologique : A- est métabolisé et
donne un bicarbonate et un acide => pas de
production nette d’H+
➢ En situation pathologique : lorsque l’on a un
trouble du métabolisme des acides organiques, on
a un gain net d’H+ qui vient s’ajouter aux acides
inorganiques
Caractéristiques ➢ Acidité potentielle :
C’est un oxyde acide, il ne provoque
une acidose qu’en cas de trouble
respiratoire
➢ Quantité massive 20 000
mmol/j
➢ Non stocké
➢ Diffusion Libre
➢ Elimination par voie
respiratoire
➢ Vraie acidité
➢ Production de 60 mmol/j d’acides prise en
charge :
- immédiatement par les systèmes tampons
- à long terme par régulation rénale
➢ Elimination par voie rénale
4 Ronéo 8 – cours 10
III. SYSTEMES TAMPONS
Définition
Couple acide fort / base faible en équilibre avec un acide faible
[base faible] + [acide fort] => [acide faible]
La problématique de l’acidité provient du déséquilibre entre la quantité d’H+ dans le milieu intracellulaire et la
quantité d’H+ apportée par l’alimentation :
➢ Quantité d’H+ dans le VEC => 500 nmol pour 12L de VEC
➢ Quantité d’H+ entrant dans le VEC => 60 mmol (60 000 000 nmol)
Le système tampon a donc pour fonction de tamponner immédiatement cette surcharge d’acide fixe pour éviter une
baisse de pH incompatible à la vie, jusqu’à ce que la dose d’acide soit éliminée par le rein.
Un système tampon est définit par son pKa : c’est la valeur de pH pour laquelle la concentration d’acide faible et
de base faible sont égales. (équation d’Henderson Hasselbach)
A. Tampon bicarbonate
C’est le principal et le meilleur tampon de l’organisme car :
➢ Son pKa de 6.4 est proche de celui du sang
➢ Les stocks en HCO3- sont importants ([HCO3
-]=24mmol/L)
C’est un système ouvert : l’hydrogénocarbonate en se dissocie par
déshydratation en formant de l’H2O et du C02 qui sera éliminé par
voie respiratoire
Un tampon est d'autant plus efficace
➢ Que son pK est voisin du pH du milieu
➢ Que son stock de tampon est important
On peut exprimer l’ensemble de se système tampon, au-delà de la réaction d’hydrogénation terminale, par le
production de pCO2 :
Le tamponnement des H+ par les
bicarbonates va entrainer la
consommation du tampon
bicarbonate. Le rôle du rein donc
va être de régénérer les
bicarbonates.
La régulation du pH se fait donc
par :
➢ La régulation de la [HCO3-
] par le rein
➢ La régulation de pCO2 par
la ventilation
Accepteur de protons : HCO3-
Produit obtenu : hydrogéno carbonate H2C03
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IV. ROLE DU REIN DANS L’EQUILIBRE ACIDE/BASE
Le rôle du rein est de maintenir constante la bicarbonatémie. Pour cela il dispose de 2 mécanismes :
➢ La régénération des HCO3- consommés qui revient à éliminer un H+. En effet, lorsqu’un HCO3- est
régénéré, un H+ est sécrétée
✓ Fonction assurée par les parties distales du néphron (essentiellement les canaux collecteurs)
➢ La réabsorption des HCO3- librement filtrés : 20% du contenu du plasma se retrouve dans l’espace
urinaire donc il est nécessaire de réabsorber la maximum d’HCO3-.
✓ Fonction assurée par le TCP
Les fonctions de réabsorption et
de régénération des HCO3- sont
des mécanismes cellulaires
identiques. La cellule épithéliale
tubulaire va :
➢ Sécréter un H+ au pôle
apical dans la lumière
tubulaire
➢ Sécréter un HCO3- au pôle basolatérale dans l’interstitium
! Sécréter un H+ = régénérer un bicarbonate !
La différence entre la fonction de régénération distale et de réabsorption proximale est le devenir de l’H+ :
➢ Réabsorption : sécrétion de H+ tamponné par les HCO3- filtrés => puis sécrétée mais pas excrété
Cela permettra la réabsorption de bicarbonate dans les parties distales du néphron
➢ Régénération : sécrétion de H+ tamponné par des acides (NH4+, H2PO4-) => puis sécrétés et excrétés
A. Réabsorption des bicarbonates filtrés
Les bicarbonates sont librement filtrés par phénomène convectif. Globalement la
concentration en HCO3- dans le filtrat glomérulaire est égale à la concentration en
HCO3- dans le sang.
Le débit de filtration glomérulaire (DFG) des bicarbonates
Cette réabsorption se fait :
• A 85% dans le TCP
• A 15% dans la branche ascendante large
• A moins de 1% dans le TCD
• Plus de bicarbonate dans le tube collecteur
DFG des bicarbonates :
= DFG x p[HCO3-]
= 180L/j x 24 mmol/L
= 4300 mmol/j
6 Ronéo 8 – cours 10
A Jeun, il n’y a pas de bicarbonate dans les urines mais il est possible d’en retrouver un peu en situation post-
prandial.
1. Mécanisme cellulaire – Cellule du TCP
Etapes de la réabsorption des HCO3- :
1) Sécrétion H+ couplée à une réabsorption de Na+ (NHE3 : sensible à l’angiostensine II)
2) Tamponnement H+ par HCO3-
3) Déshydratation rapide H2CO3 (catalysée par Anhydrase Carbonique)
4) CO2 diffuse librement dans la cellule
5) Hydratation du CO2 puis dissociation de
H2CO3 en HCO3- et H+
6) HCO3- transporté vers le capillaire péritubulaire
7) H+ disponible pour sécrétion contre Na+
(NHE3)
BILAN :
Réabsorption nette d’HCO3-
Réabsorption nette de Na+
Pas d’excrétion de H+
Il y a des puristes qui disent que ce n’est pas vraiment de la réabsorption parce que l’élément est modifié à cause
de la dissociation et qu’on devrait parler de génération de novo de bicarbonate, mais pour qu’on comprenne le
prof préfère parler de réabsorption dans le TCP et de régénération dans le tube distal
2. Transport saturable
La réabsorption des bicarbonates filtrés dans le TCP est un mécanisme saturable, car il dépend de la pompe à
sodium NHE3. Les substances concernées par une saturation de la réabsorption dans le tube proximal sont
essentiellement le bicarbonate, le phosphate et le glucose.
❖ A l’état basal : La charge filtrée en HCO3- augmente quand [HC03-] augmente
❖ Lorsque la charge filtrée dépasse la capacité de sécrétion de H+ par le rein : bicarbonaturie
(présence de HCO3- dans les urines).
La valeur seuil de bicarbonatémie à partir de laquelle apparaît la bicarbonaturie est appelée
Tm/DFG
La courbe HCO3-filtré correspond à la concentration en
bicarbonate dans le filtrat à la sortie du glomérule.
La courbe HCO3-excrété correspond à la concentration en
bicarbonate dans le tube collecteur et donc dans les urines
Pour faire simple, plus la concentration en bicarbonate dans le
sang augmente et plus la quantité de bicarbonate filtré
augmente jusqu’à saturation des transporteurs NHE3. A partir
de ce moment-là, les HCO3- ne seront pas tous réabsorber et on
retrouvera des HCO3- dans les urines.
Tm/DFG exprime donc la valeur seuil de bicarbonatémie à
partir de laquelle apparait une bicarbonaturie.
Tm est le taux maximal de bicarbonate réabsorbé. Cette valeur n’a un réel intérêt que lorsqu’elle est
rapporté au DFG. A l’état basal dans l’organisme, la valeur bicarbonatémie est égale à Tm/DFG. On dit que
Tm/DFG fixe la valeur de la bicarbonatémie.
AC : Anhydrase carbonique
7 Ronéo 8 – cours 10
L’intérêt d’avoir une bicarbonatémie physiologique égale à la valeur seuil de saturation est qu’à la
moindre augmentation de [HCO3-]p, les HCO3- excédentaires filtrés sont immédiatement excrétés dans
l’urine pour revenir à la valeur normale de bicarbonatémie.
Augmentation Tm/DFG Diminution Tm/DFG
Physiologique ➢ Diminution du VEC : Hypovolémie
=> ↑ Rénine/Ag II => ↑ activité
NHE3 => Augmentation Tm/DFG
➢ Hypokaliémie (dérégulation de la
pompe Na/K ATPase)
➢ Augmentation de la pCO2
(modification de l’acidité
intracellulaire)
➢ Augmentation du VEC :
hypervolémie => ↘ de l’AgII => ↘ de l’activité de NHE3 =>
diminution Tm/DFG
➢ Hyperkaliémie
➢ Diminution de la pCO2
Pathologique Acidose tubulaire proximal Atteinte toxique de la cellule tubulaire
proximal
Analogie avec une baignoire : le Tm/DFG représente
le niveau de trop plein dans une baignoire. Au-dessus
de ce niveau l’eau déborde à l’extérieur. Si le niveau
du trop plein (Tm/DFG) diminue, l’eau débordera
plus vite de la baignoire
B. Excrétion de la charge d’acide fixe ! ! Eliminer un H+ revient à régénérer un HCO3- !
Dans l’excrétion de la charge d’acide fixe, on peut retrouver les H+ sous trois formes :
➢ H+ libre, non tamponné, non pris en charge par un accepteur de proton. C’est cette forme qui définit le
pH urinaire. Cela représente une quantité de 100 à 200 μmol/L pour un pH égale à 4. Quantativement
faibe par rapport au 60 mmol d’acide produit par jour mais qualitativement très importante.
➢ H+ liés à des accepteurs de protons (bases), dont il existe deux formes :
✓ Sous forme d’acidité titrable (AT) => 1/3 de l’acidité soit 20 mmol/j
✓ Sous forme d’ions ammonium NH4+ => 2/3 de l’acidité soir 40 mmol/j
Deux conditions sont nécessaires à l’excrétion des H+ :
➢ Capacité du rein à faire baisser le pH tubulaire, c’est-à-dire qu’il sécrète une quantité suffisamment
importante d’H+ permettant la prise en charge par les accepteurs de protons.
➢ Disponibilité des accepteurs de protons (NH3 ou sels d’acide pour l’AT) dans le filtrat glomérulaire pour
la prise en charge des H+.
a. Sécrétion distale d’ion H+
i. Mécanisme cellulaire
La sécrétion d’H+ à lieu dans le canal collecteur
cortical et médullaire.
Les cellules mises en jeu sont les cellules
intercalaires de types A bien que les cellules
principales aient un rôle indirect.
Les cellules intercalaires présentent à leur surface
deux types de transporteurs permettant la sécrétion
des H+ :
➢ Transporteur H+ ATPase
➢ Echangeur H+/K+ ATPase
8 Ronéo 8 – cours 10
La sécrétion d’un H+ au pôle apical s’accompagne d’une régénération d’HCO3- au pôle basolatéral.
Etape de la sécrétion :
1) Réabsorption de Na+ par ENaC (cellule principale) potentialisé par Na/K ATPase => création d’une
différence de potentiel intraluminal négative
2) La différence de potentiel intraluminal négative favorise
a. La sécrétion de K+ au pôle apical (cellules principales via ROMK)
b. La sécrétion de H+ au pôle apical (cellules intercalaires via H+ ATPase et échangeur Na+/K+)
issu de la dégradation de l’H2CO3 en H+ et HCO3- (le HCO3- est donc régénérer et sécrété dans
l’interstitium)
3) => abaissement du pH à 4,5
Afin de maintenir le pH à une valeur faible, l’épithélium urinaire du canal collecteur possède un système
jonctionnel très serré et imperméable à la rétrodiffusion des protons ce qui permet de conserver le gradient
transépithélial de la concentration en protons, et donc de maintenir un pH bas (= concentration en H+ très élevée)
Résumé
La sécrétion de H+ :
➢ A lieu dans la lumière du canal collecteur par la cellule intercalaire de type A grâce aux
transporteurs H+ ATPase et H+/K+ ATPase
➢ Est favorisé par la mise en place d’une différence de potentiel négative par les cellules principales
dans la lumière du tube collecteur.
➢ Est accompagné d’une régénération de HCO3- par les cellules intercalaires de type A.
Le filtrat glomérulaire a le même pH que le plasma car les ions et les bicarbonates sont filtrés librement. Après
excrétion de la charge d’acide fixe dans le canal collecteur, le pH du filtrat descend à 4,5. Les H+ sont 1000 fois
plus concentrés dans le canal collecteur qu’à la sortie du glomérule. Cette concentration importante de H+ est
nécessaire pour que les accepteurs de protons puissent capter les H+.
ii. Modulation
La modulation de la sécrétion de H+ est sous le contrôle de l’aldostérone qui agit sur le canal Na (ENaC) et sur
la pompe H+ ATPase.
➢ Effet indirect (cellules principales) : Augmente la transcription du Canal ENaC => augmentation de la
réabsorption de Na => augmentation DDP lumière négative
➢ Effet direct (cellules intercalaire) : Stimulation de la sécrétion de H+ par les pompes H+ ATPase
b. Disponibilité des accepteurs de proton
i. Acidité titrable (AT)
Définition de l’acidité titrable
L’acidité titrable correspond à la quantité d’ion H+ qui, une fois sécrétée dans la lumière tubulaire, va réagir
avec des sels d’acide faible A- pour donner un acide faible AH.
Principaux sels d’acide faible (tampons) :
➢ Tampon Phosphate : HPO4²- + H+ => H2PO4- (pKa = 6,8)
➢ Créatinine (pKa = 4,9)
➢ Acide urique (pKa = 5,7)
Tout ces tampons ont un pKa proche du pKa urinaire. Cela permet d’avoir un rapport entre forme acide et
basique (AH/A-) qui est fortement influencé par le pH.
Ainsi, dans le cas du tampon phosphate :
➢ A pH urinaire = 4, ([H2PO4]=1000[HPO4²-]) => tous les phosphate sont sous forme acide d’H2PO4 et
tamponnent les H+. L’acidité peut être excrété
9 Ronéo 8 – cours 10
➢ A pH urinaire = 7 – 8, ([HPO4²-]=10[H2PO4]) => les phosphates sont sous forme basique d’HPO4²- et
les H+ sont libres => il n’y a quasiment pas d’excrétion d’H+
Rappel pH urinaire
➢ pH du filtrat a la sortie du glomérule =
pH plasmatique = 7,4
➢ pH des urines définitive = 5,5
Ainsi, l’acidité titrable, représenté
majoritairement par les phosphates permettent de
tamponner 1/3 de la charge d’acide soit 20
mmol/j
Il n’y a pas de régulation des apports en
bicarbonates (on ne mange pas plus de
bicarbonate quand on en a besoin) mais il y a un
modulation de la quantité par regulation du :
➢ Débit urinaire des substances
➢ pH urinaire (maximum à pH acide)
ii. Ions ammonium NH3 + H+ => NH4+
Quantitativement, il tamponne 2/3 de la charge acide (40 mmol/j)
C’est la forme principale d’élimination de la charge acide
Origine
➢ NH4+ filtrés : source négligeable
➢ Synthèse tubulaire proximal à partir de la glutamine => Ammoniogénèse
Son pKa égal 9 (très éloigné du pH urinaire)
➢ Il est donc très majoritairement sous forme acide NH4+ dans les urines
➢ Il n’est pas sensible au variation de pH
Régulation
• Forme régulée d’excrétion des H+
• C’est la forme adaptable car le rein peux augmenter d’un facteur 5 la quantité d’ion ammonium et ainsi
tamponner jusqu’a 200 mmol/j.
iii. Ammoniogénèse
La cible rénale de la régulation du bilan
acide/base est la production d’ions
ammonium par les cellules tubulaires
proximales. Cette régulation se fait par
modulation de l’activité enzymatique de la
glutaminase, enzyme clé de la synthèse
d’ammonium à partir de glutamine.
1) La glutamine est produite par le foie
puis déversée dans le circulation
sanguine.
[A-] = 10[AH]
[AH] = [A-]
[AH] = 10[A-]
10 Ronéo 8 – cours 10
2) Elle est capté par la cellule tubulaire proximal puis dégradée par la glutaminase en 2 NH4+ et en α-céto
glutarate (qui sera métabolisé en HCO3-)
3) Le NH4+ est déversé dans la lumière tubulaire par un transporteur NHE3
Le transporteur NHE3 est capable de transporter un proton mais aussi un ion ammonium
Production de 2 NH4+
Régénération de 1 HCO3-
La synthèse est régulée par la glutaminase
Augmentation de la synthèse Diminution de la synthèse
➢ Acidose plasmatique -> nécessité
d’augmenter la quantité de tampons
pour neutraliser et excréter la
charge acide
➢ Hypokaliémie
➢ Alcalose
➢ Hyperkaliémie
Ce n’est pas dans les diapos car le mécanisme est complexe et que le cours est “deja assez compliqué” mais en gros
:
➢ Il y réabsorption des NH4+ circulants au niveau de la branche ascendante large et secrétion dans
l’interstitium
➢ Puis, entrée dans la cellule intercalaire de type A du canal collecteur en transitant par l’interstitium
(stockage sous forme de NH3)
➢ Sécrétion dans la lumière via un canal NHE3 et tamponnement avec un H+ avant excrétion.
✓ Ainsi, même si l’ammoniogenèse ne se déroule pas dans le canal collecteur, ce sont les cellules
intercalaires qui régulent la concentration d’ammonium dans les urines grâce à l’aldostérone
Schéma réacapitulatif :
V. REPONSE RENALE
A. Réponse rénale normale à une charge acide aigue
Conséquence d’une surcharge d’acide fixe :
➢ Diminution de la bicarbonatémie par tamponnement des H+
➢ Faible diminution du pH plasmatique
Réponse rénale :
➢ Stimulation de la réabsorption tubulaire des HCO3- par augmentation de Tm/DFG (l’augmentation du
Tm/DFG est causé l’augmentation de la PCO2, voir tableau pages)
➢ Stimulation de la sécrétion nette d’H+ par le canal collecteur qui provoque :
Bilan :
11 Ronéo 8 – cours 10
✓ Une diminution du pH urinaire : Augmente la quantité H+ qui peut etre prise en charge par les
accepteurs de protons
✓ Une augmentation faible de l’AT car l’AT est déja à maximum à pH physiologique
✓ Forte augmentation de l’excrétion d’ions ammonium
➢ Augmentation de la disponibilité urinaire de NH3 (stimulation de l’ammoniogénèse)
En cas d’acidose métabolique, l’ammoniurie reflète donc la fonction du rein :
Acidose Extra-rénale Acidose Rénale
Ammoniurie > 70 mmol/j < 40 mmol/j
On ne peut pas avoir une valeur entre les deux parce que soit le rein
répond et de façon majeure soit il ne répond pas.
Physiopathologie ➢ Charge acide fixe
dépassant la capacité
rénale d ’excrétion nette
d’acide
➢ Défaut de sécrétion d’H+ dans le
canal collecteur
➢ Défaut de réabsorption tubulaire
de HCO3
➢ Disponibilité insuffisante de NH3
dans l’urine
B. Réponse rénale normale à une charge alcaline aigüe
Conséquence d’une surcharge alcaline :
➢ Augmentation du pH
➢ Augmentation de la bicarbonatémie
Cependant il est compliqué de tomber en alcalose métabolique à cause du Tm/DFG. En effet si l’excédent de
bicarbonate est excrété dans les urines et une bicarbonaturie apparait.
Dans le canal collecteur on observe une diminution de la sécrétion de H+ qui entraine :
➢ Une augmentation du pH urinaire
➢ Une diminution de l’acidité titrable
12 Ronéo 8 – cours 10
DEUXIEME PARTIE : DESORDRES DE L’EQUILIBRE ACIDO-BASIQUE =
TROUBLES METABOLIQUES
Comment définissons-nous l’existence d’un trouble acido-basique chez un patient ?
2 manières de définir l’existence d’un trouble acido-basique chez un patient :
Gaz de sang artériel qui nous permet d’obtenir les valeurs de pH, pCO2 et du CO2T ( = CO2 Total)
Ionogramme plasmatique qui NE permet PAS d’obtenir la valeur de CO2T mais nous donne la
bicarbonatémie qui lui est équivalente (CO2T = 98-99 % du HCO3-)
Ces valeurs vont ensuite nous permettre de caractériser le trouble acido-basique :
Acidose : pH < 7,38
Alcalose : pH > 7,42
pH normal
HCO3- & PCO2
bas
Acidose métabolique
(le mécanisme initial est
la baisse des HCO3-)
avec une compensation
respiratoire partielle par
HYPERventilation
(partielle car le pH n’est
pas revenu à la
normale)
Alcalose respiratoire (du à
une HYPERventilation)
avec une compensation
métabolique partielle
(diminution de la
bicarbonatémie). Trouble
très rare ; surtout en
réanimation chez des
patients intubés où leur
machine à été mal réglée
Acidose métabolique
compensée !
OU
Alcalose respiratoire
compensée !
Le pH de l’acidose va
être proche de 7,38
tandis que le pH de
l’alcalose va être
proche de 7,42
HCO3- & PCO2
élevés
Acidose respiratoire (il
y a un défaut
d’élimination du CO2)
avec une compensation
métabolique partielle
par augmentation du
Tm/DFG au niveaud u
rein. Souvent observé
chez les patients atteints
de BPCO
Alcalose métabolique
(augmentation de la
bicarbonatémie) avec une
compensation respiratoire
partielle par
hypoventilation
Acidose respiratoire
compensée !
OU
Alcalose respiratoire
compensée !
Le pH de l’acidose va
être proche de 7,38
tandis que le pH de
l’alcalose va être
proche de 7,42
Compensation respiratoire attendue lors d’une acidose métabolique :
2 moyens nous permettent d’estimatimer la réponse respiratoire attendue :
▪ 1,5 x HCO3- + 6 < PCO2 < 1,5 x HCO3
- + 10
Normes à connaître pour toute la vie :
pH = 7,38 - 7,42
pCO2 = 36 – 44 mmHg
HCO3- = 23 – 28 mM
13 Ronéo 8 – cours 10
Ex: si HCO3- = 10 mmol/L, alors la PCO2 attendue = 1,5 x 10 + 8 +/- 2 = 21 à 25 mmHg
▪ PCO2 ≤ (pH – 7) x 100 ; facile car le PCO2 attendue est égale aux décimales du pH. Cette
technique est toutefois limitée par les valeurs basses de pH
Ex : si pH = 7,25 alors la PCO2 attendue est de 25 mmHg
I. ACIDOSE METABOLIQUE
A. Signes cliniques
1. Dyspnée +++ : principal symptôme qui montre la tentative compensatrice respiratoire. Souvent
accompagnée d’une polypnée. Sa forme maximale est la dyspnée de type Kussmaul (ample, régulière, +/-
rapide)
2. Troubles neurologiques/ Troubles de la conscience. Proportionnelle à la baisse du pH (donc si acidémie à
pH normale, il n’y a pas de trouble neuro !)
3. Troubles cardiovasculaires : collapsus d’hypotension, choc
B. Démarche diagnostique devant une acidose métabolique
1ère chose à faire devant une acidose métabolique : calculer le TROU ANIONIQUE
PLASMATIQUE = la différence entre la somme des cations Na+ et K+ moins la
somme des anions Cl- et HCO3-
Physiologiquement, il y a autant de cations que d’anions dans le sang (d’où la
neutralité du plasma)
OR un trou anionique plasmatique normal est compris entre 16 et 20 (la somme des
Na+ et des K+ et supérieur à la somme des Cl- et des HCO3-)
DE PLUS il existe des anions et des cations qui ne sont pas dosés par le calcul du
trou anionique
DONC il y a plus d’anions indosés (protéine ++) que de cations indosés
o Reste à savoir maintenant quel est l’anion accompagnant l’H+ en excès/ l’anion qui entraîne la baisse de la
bicarbonatémie. Soit c’est :
1) Un anion indosé AH : acide organique non métabolisée
2) OU le Chlore : dosé grâce au calcul qui donne une acidose chlorhydrique HCl
Gaz du sang :
pH < 7,38 (sauf si entièrement compensée)
HCO3- < 23 mM
PCO2 < 36 mmHg
14 Ronéo 8 – cours 10
1) Acidose métabolique à trou anionique plasmique augmenté
Accumulation d’acides autres que HCl (acidoses normochlorémiques)
Acides d’origine exogène Acides d’origine endogène
= intoxication par un excès acide NON
chloré
• Acide acétylsalicylique
(Aspirine)
• Méthanol
• Ethylène glycol qui provoque une
accumulation d’acide oxalique
(on en trouve dans les produits
anti-gel pour voiture)
• Acide pyroglutamique (
surdosage en paracétamol)
Souvent des intoxications
volontaires/suicides
Acidocétose diabétique :
➢ On a une carence en insuline qui entraîne une oxydation
incomplète des acides gras. Il y a donc apparition de cétoacides
(acides acétoacétique, βhydroxybutyrique …)
➢ S’accompagne de corps cétoniques : cétonurie et haleine
cétonique (pomme pourrie).
(On peut doser la cétonémie dans le sang)
Mode fréquent d’entrée dans le diabète de type I chez l’enfant : acidose
métabolique et coma acidocétonique qui s’accompagned e trouble
neuro.
Insuffisance rénale aigüe OU chronique
➢ Diminution de l’excrétion rénale d’acide
Acidose lactique :
➢ TOUTES situations où le métabolisme anaérobie est augmenté/
métabolisme aérobie est diminuer :
➢ Hypoxie = état de choc
➢ Hypoxémie = insuffisance respiratoire
(On peut doser l’acide lactique dans le sang)
2) Acidose métabolique à trou anionique normal
Accumulation d’HCl (acidoses hyperchlorémiques)
➢ Une acidose chlorydrique traduit :
Une intoxication par un acide chloré exogène (chlorure d’ammonium Nh4Cl ou HCl …). Souvent
volontaire et très rare
Une participation épithéliale (toutes les acidoses épithéliales sont chlorydriques !!)
Les cellules épithéliales capables de générer des ions H+ sont celles du tube digestif et du rein :
➢ Pour savoir si l’anomalie est d’origine rénale ou non, il faut analyser la réponse rénale à l’acidose
métabolique. Il va donc falloir calculer l’AMMONIURIE (= forme d’excrétion d’acide qui est régulée) :
Soit directement :
o Si l’ammoniurie est >70 mmol/J, alors la réponse rénale est adaptée. Donc l’anomalie est
d’origine digestive
o Si l’ammoniurie est < 40 mmol/j, alors la réponse rénale est inadaptée. Donc l’anomalie est une
acidose rénale
Soit indirectement :
o en calculant le Trou Anionique URINAIRE (même principe que le TAP). Le TAUrinaire est égal
au Na+ + K+ - Cl-. Physiologiquement, le TAU est légèrement positif. Il y a un peu plus d’anions
indosés que de cations non dosés (ex : NH4+) :
✓ Si la réponse rénale est adaptée (= production NH4+), alors il y a une inversion du TAU
qui devient négatif. Donc l’acidose est d’origine extra-rénale/digestive.
Tube digestif Rein
Perte de base lors des diarrhées qui entraîne une
perte de bicarbonates dans les selles et une
sécrétion de H+ dans le milieu intérieur
Acidose métabolique
Défaut de réabsorption proximale des HCO3- =>
acidose tubulaire (=acidose rénale primitive) OU défaut
d’excrétion distale d’H+ = acidose distale
15 Ronéo 8 – cours 10
✓ Si la réponse rénale est inexistante (= pas de production de NH4+), alors le TAU reste
positif. Donc l’acidose est d’origine rénale.
(Si vous demander en urgence le calcul d’une ammoniurie, on
va se moquer de vous ; le calcul de l’ammoniurie est long,
difficile et n’est faisable que par certains laboratoires. C’est
surtout le trou anionique urinaire qu’il va falloir calculer)
➢ Si l’anomalie est rénale, il peut s’agir de :
Insuffisance rénale aigüe ou chroniques : l’acidose
métabolique est une complication classique de la MRC
de stade évoluée (souvent hyperkaliémique)
Acidose tubulaire= anomalie épithéliale de la cellule
tubulaire indépendamment de la fonction rénale :
déficit de la capacité d’élimination des H+ mais DFG
normal !
Il existe 3 types d’acidoses tubulaires :
Acidose tubulaire proximale (type
2)
= défaut de réabsorption tubulaire des HCO3- filtrés dû à une
diminution primitive du Tm/DFG
Signes évocateurs :
Hypophosphatémie par fuite rénale
Glycosurie normoglécémie par défaut de réabsorption (si il
y a du sucre dans les urines, dans 99% des cas cela est du à
un diabète amis pas que !!!)
Aminoacidurie par défaut de réabsorption
Hypokaliémie : défaut de réabsorption. Augmente l’influx
de sodium dans le TCD. Stimule la sécrétion de potassium
car il y a une augmentation du potentiel
Syndrome de Fanconi : atteinte des autres transports
tubulaires proximaux (réabsorption des bicarbonates par
NHE3 mais aussi le sodium, phosphate, glucose, AA …)
(toutes les fonctions normales de la cellule tubulaire sont déréglées)
Causes :
Génétique ( ex : mutation anhydrase carbonique)
Acquises ++ : myélome +, médicaments (tenofovir …)
Acidose tubulaire distale (type 1)
= défaut de sécrétion d’H+ dans le canal collecteur car la cellule
intercalaire A n’arrive plus à réguler le pH urinaire (Tm normal car
le problème est distal et non proximal)
Signes évocateurs :
pH urinaire inadapté élevé > 6
Causes :
. Génétiques
. Acquises : médicaments (Amphotericine B) et autre
16 Ronéo 8 – cours 10
Acidose tubulaire
HYPERkaliémqiue
= déficit en aldostérone OU pb de réponse à l’aldostérone
DONC défaut de la disponibilité tubulaire en NH3
= défaut d’amminiogénèse
(La cause de départ est un hypominéralocorticisme qui entraîne un
déficit de l’action des minéralocorticoïdes sur la cellule du canal
collecteur. Mais le mécanisme principale est la baisse de la
disponibilité du NH4+)
Entraine :
Défaut de réabsorption du Na+ ce qui entraîne une DEC
et une anomalie de voltage
Défaut de sécrétion de K+ : HYPERkaliémie
Défaut de sécrétion de H+ car la cellule intercalaire A est
voltage dépendant et MR dépendant
Baisse de l’ammoniogénèse et de la production de NH4+
du fait de l’hyperkaliémie
Causes :
. Génétiques
. Insuffisance surrénalienne
.Médicaments (IEC …)
. Autres
II. ALCALOSE METABOLIQUE
A. Généralités
➢ Une alcalose métabolique est définition par :
pH > 7,42
HCO3- > 28 mM
PCO2 > 44 mmHg
On obtient ses valeurs pour un patient atteint d’une alcalose métabolique lorsqu’on lui fait un gaz du sang
➢ Il faut 2 conditions pour avoir une alcalose métabolique :
1) FACTEUR DE GENERATION : charge alcaline pour augmentation de production de bicarbonates
ou par entrée des bicarbonates en excès. Nécessaire mais NON suffisant
2) FACTEUR DE MAINTIEN obligatoire : augmentation du Tm/ DFG. Si Tm/DFG est normal,
l’élévation de la bicarbonatémie disparaît rapidement par régualtion rénale
B. Signes cliniques
❖ Signes directs :
Bradypnée : correspond à la tentative de compensation du trouble
Hypoxémie tissulaire + vasoconstriction (peut entraîner des signes cardiaques , ex : angor)
❖ Signes indirects :
Hypocalcémie car en situation d’alcalose, le calcium libre se fixe à l’albumine
Hypokaliémie par transfert intracellulaire (peut entraîner des signes neuromusculaires, ex : tétanie,
secousses myoclonique, crampes neuromusculaires …)
C. Facteur de génération
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1) EXTRA-rénale
Physiologie
Pathologie ex : Vomissement
Au niveau de la cellule pariétale gastrique :
Sécrétion d’H+ dans la lumière & génération de
HCO3- apical dans le milieu extérieur et en même
temps sécrètion de Cl dans la lumière
DONC génération de HCO3-
Au niveau du segment duodéno-pancréatique :
Le Cl est échangé contre du HCO3- qui vient du
milieu extérieur.
DONC génération HCl
BILAN NUL
On observe donc bien un équilibre entre l’acidification du
compartiment gastrique et l’alcalinisation du segment
duodéno-pancrétique
= perte de HCl avec surtout une perte de Cl +++
DONC déficit de Cl dans le segment duodéno-
pancréatique ce qui entraîne :
➢ Une non évacuation du HCl vers l’extérieur
➢ Une accumulation du HCO3- à l’extérieur
BILAN NON NUL : génération nette de HCO3-
par défaut de disponibilité du CL
HYPERbicarbonatémie !!!
2) Rénale
Ex : HYPERaldostérone (toutes les situations d’hyperaldostérone entraînent une alcalose métabolique) :
✓ Augmentation de la réabsorption du Na+ (ddp négative) Entraîne la
sécrétion de H+ et de K+ pour réguler l’anomalie de voltage Augmentation de la
régénération de HCO3-
✓ Stimule les H+ ATPase Augmentation de la régénération de HCO3-
Origine de l’élévation de l’aldostérone :
Primaire : adénome de Conn (= hypertension artérielle avec hypokaliémie
et alcalose métabolique
Secondaire : DEC (hypovolémie)
D. Facteur de maintien = augmentation du Tm/DFG
3 grands mécanismes d’augmentation du transport du Tm qui permettent la modification cellulaire du transport
proximal de HCO3- :
1) DEC= Contraction VEC : la synthèse d’angiotensine II est augmentée donc le fonctionnement de la
NHE aussi
2) Acidification intracellulaire : augmentation de la PCO2
3) Hypokaliémie : augmente le Tm + stimule la production de NH4+ + acidifie l’intérieur de la cellule
Les 2 principaux facteurs en pathologie sont :
18 Ronéo 8 – cours 10
- la DEC qui entraîne une hypovolémie. On parle alors d’alcalose de contraction
- l’hypokaliémie
1) Alcalose de contraction ex : vomissement avec DEC et hypotension artérielle
➢ Bilan acide/base normal : les HCO3- générés en excès sont
éliminés dans les urines car le Tm est normal
MAIS cela s’accompagne d’une perte de Na+ : NaCl et KCl. DONC
petit à petit une DEC se met en place
(Attention, la perte de chlorure de sodium est dissociée : la perte de
sodium est rénale alors que la perte de chlore est digestive + rénale)
➢ Il va y avoir une HYPERaldostérone pour permettre la
sécrétion de potassium. Cela entraîne alors une hypokaliémie
La DEC stimule aussi l’angiotensine II qui augmente le Tm des
bicarbonates en stimulant la NH3
Ces mécanismes engendrent une hypotension artérielle
Ici, les 2 principaux facteurs de maintien sont la DEC et l’hypokaliémie
2) Alcalose avec HYPERtension artérielle ex : Adénome de Conn :
hyperaldostéronisme primaire
➢ L’action de l’aldostérone sur le canal collecteur va
permettre une génération de HCO3-
➢ L’HYPERaldostérone stimule la réabsorption de Na+
& la sécrétion de potassium :
entraîne une HYPERvolémie volodépendante +
HTA ( on est donc dans un cas d’hyperhydration
extracellulaire et non de déshydration)
Le principal facteur de maintien est l’hypokaliémie
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