homecarab1.fr
Biophysiquechevron_rightÉquilibre acido-basiquechevron_rightTroubles acido-basiques : acidoses, alcaloses et compensations
stylus_noteS'entraînerS'entraînerarrow_backarrow_forward

Sommaire

  • 1Vocabulaire indispensable
  • 2Les quatre troubles acido-basiques primaires
    • 2.1Troubles métaboliques
    • 2.2Troubles respiratoires
  • 3Mécanismes de compensation
    • 3.1Compensation respiratoire des troubles métaboliques
    • 3.2Compensation rénale des troubles respiratoires lock — section verrouillée
  • 4Interpréter un bilan acido-basique lock — section verrouillée
  1. Accueilchevron_right
  2. Ficheschevron_right
  3. Biophysiquechevron_right
  4. Équilibre acido-basiquechevron_right
  5. Troubles acido-basiques : acidoses, alcaloses et compensations

B7 · Équilibre acido-basique

Troubles acido-basiques : acidoses, alcaloses et compensations

Distinguer les troubles d'origine métabolique et respiratoire à partir du pH, de la PCO₂ et des bicarbonates. Décrire les mécanismes de compensation respiratoire et rénale et le raisonnement d'interprétation d'un bilan.

Biophysique·schedule6 min de lecture·quiz15 QCM corrigés

Vocabulaire indispensable

L’équilibre acido-basique maintient normalement le pH artériel dans un intervalle étroit, approximativement de 7,357{,}357,35 à 7,457{,}457,45. Il dépend principalement du rapport entre la concentration plasmatique en bicarbonates et la pression partielle artérielle en dioxyde de carbone.

Définition

Acidémie

Diminution du pH sanguin artériel au-dessous de 7,357{,}357,35.

Définition

Alcalémie

Augmentation du pH sanguin artériel au-dessus de 7,457{,}457,45.

Définition

Acidose

Processus physiopathologique qui tend à diminuer le pH, que celui-ci soit effectivement abaissé ou non.

Définition

Alcalose

Processus physiopathologique qui tend à augmenter le pH, que celui-ci soit effectivement élevé ou non.

Un trouble primaire peut être partiellement masqué par une compensation ou par un second trouble opposé. Ainsi, les termes acidose et alcalose désignent des processus, tandis que acidémie et alcalémie décrivent le pH mesuré.

La relation entre pH, bicarbonates et PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ découle du tampon bicarbonate, étudié dans la fiche précédente. Il suffit ici de retenir que le pH augmente avec les bicarbonates et diminue lorsque la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ augmente.

Formule

Relation qualitative du tampon bicarbonate

pH∝log⁡([HCOX3X−]PCO2)\mathrm{pH} \propto \log\left(\frac{[\ce{HCO3^-}]}{\mathrm{PCO_2}}\right)pH∝log(PCO2​[HCOX3​X−]​)
  • pH\mathrm{pH}pH : mesure de l’acidité du plasma artériel
  • [HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−] : concentration plasmatique en bicarbonates, en mmol ⋅ L−1\pu{mmol.L^{-1}}mmol⋅L−1
  • PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ : pression partielle artérielle en dioxyde de carbone, en mmHg\pu{mmHg}mmHg

Les valeurs de référence usuelles sont un pH proche de 7,407{,}407,40, une PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ proche de 40 mmHg\pu{40 mmHg}40 mmHg et une concentration en bicarbonates proche de 24 mmol ⋅ L−1\pu{24 mmol.L^{-1}}24 mmol⋅L−1.

Les quatre troubles acido-basiques primaires

Troubles métaboliques

Un trouble est dit métabolique lorsque la modification primaire concerne la concentration en bicarbonates.

  • Dans l’acidose métabolique, la diminution primaire de [HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−] réduit le rapport bicarbonates sur PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ et tend à abaisser le pH.
  • Dans l’alcalose métabolique, l’augmentation primaire de [HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−] augmente ce rapport et tend à élever le pH.

La variation de la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ éventuellement observée est alors secondaire : elle correspond à la compensation respiratoire.

Troubles respiratoires

Un trouble est dit respiratoire lorsque la modification primaire concerne la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​.

  • Dans l’acidose respiratoire, l’augmentation primaire de la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ tend à abaisser le pH.
  • Dans l’alcalose respiratoire, la diminution primaire de la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ tend à élever le pH.

La variation des bicarbonates éventuellement associée est alors secondaire : elle résulte d’abord des tampons non bicarbonatés, puis de la compensation rénale.

Comparaison

Identification des troubles primaires

TroubleModification primaireSens du pHCompensation attendue
Acidose métaboliquediminution de [HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−]diminutiondiminution de la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​
Alcalose métaboliqueaugmentation de [HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−]augmentationaugmentation de la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​
Acidose respiratoireaugmentation de la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​diminutionaugmentation de [HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−]
Alcalose respiratoirediminution de la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​augmentationdiminution de [HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−]
Attention

Ne pas confondre trouble primaire et compensation

Une diminution simultanée des bicarbonates et de la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ ne signifie pas nécessairement deux troubles primaires. L’une des variations peut être la compensation physiologique de l’autre.

Mécanismes de compensation

Définition

Compensation acido-basique

Réponse physiologique secondaire qui limite la variation du pH provoquée par un trouble primaire, sans en supprimer la cause.

La compensation agit en modifiant l’autre terme du rapport bicarbonates sur PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​. Elle tend donc à rapprocher le pH de la normale, mais ne corrige généralement pas complètement un trouble primaire persistant.

Compensation respiratoire des troubles métaboliques

La ventilation alvéolaire contrôle rapidement la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​.

Lors d’une acidose métabolique, l’augmentation de la ventilation élimine davantage de COX2\ce{CO2}COX2​. La PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ diminue, ce qui limite la baisse du pH. Cette réponse apparaît en quelques minutes et atteint son efficacité maximale en quelques heures.

Lors d’une alcalose métabolique, la diminution de la ventilation retient du COX2\ce{CO2}COX2​. La PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ augmente et limite l’élévation du pH. Cette compensation reste limitée, car une hypoventilation excessive réduirait l’oxygénation.

Pour l’acidose métabolique, la compensation attendue peut être estimée par la formule de Winter.

Formule

Compensation respiratoire attendue d’une acidose métabolique

PCO2,attendue=1,5×[HCOX3X−]+8±2\mathrm{PCO_{2,attendue}} = 1{,}5 \times [\ce{HCO3^-}] + 8 \pm 2PCO2,attendue​=1,5×[HCOX3​X−]+8±2
  • PCO2,attendue\mathrm{PCO_{2,attendue}}PCO2,attendue​ : pression partielle artérielle attendue en dioxyde de carbone, en mmHg\pu{mmHg}mmHg
  • [HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−] : concentration plasmatique mesurée en bicarbonates, en mmol ⋅ L−1\pu{mmol.L^{-1}}mmol⋅L−1
  • 1,51{,}51,5 : coefficient de compensation
  • 888 : constante exprimée en mmHg\pu{mmHg}mmHg
  • 222 : marge de variation physiologique, en mmHg\pu{mmHg}mmHg

Une PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ mesurée supérieure à la valeur attendue indique une composante d’acidose respiratoire associée. Une valeur inférieure indique une composante d’alcalose respiratoire associée.

Exemple

Utiliser la formule de Winter

Pour une acidose métabolique, la concentration mesurée en bicarbonates est de 12 mmol ⋅ L−1\pu{12 mmol.L^{-1}}12 mmol⋅L−1 et la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ mesurée est de 34 mmHg\pu{34 mmHg}34 mmHg.

  • Valeur centrale attendue : 1,5×12+8=26 mmHg1{,}5 \times 12 + 8 = \pu{26 mmHg}1,5×12+8=26 mmHg
  • Intervalle attendu : 26 mmHg±2 mmHg\pu{26 mmHg} \pm \pu{2 mmHg}26 mmHg±2 mmHg, soit de 24 mmHg\pu{24 mmHg}24 mmHg à 28 mmHg\pu{28 mmHg}28 mmHg
  • Valeur mesurée : 34 mmHg\pu{34 mmHg}34 mmHg

La PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ mesurée est supérieure à l’intervalle compensatoire attendu. Elle traduit donc une acidose respiratoire associée à l’acidose métabolique.

Compensation rénale des troubles respiratoires

Le rein règle la réabsorption des bicarbonates, leur production et l’excrétion urinaire des ions HX+\ce{H+}HX+. Cette réponse nécessite plusieurs heures et devient maximale en quelques jours.

Dans l’acidose respiratoire, le rein augmente la réabsorption et la production de bicarbonates ainsi que l’excrétion de HX+\ce{H+}HX+. La concentration plasmatique en bicarbonates augmente.

Dans l’alcalose respiratoire, le rein réduit la réabsorption des bicarbonates et leur excrétion urinaire augmente. Leur concentration plasmatique diminue.

La distinction entre trouble respiratoire aigu et chronique repose sur l’importance de cette adaptation rénale.

Comparaison

Réponse des bicarbonates aux troubles respiratoires

TroubleVariation aiguë pour 10 mmHg\pu{10 mmHg}10 mmHg de PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​Variation chronique pour 10 mmHg\pu{10 mmHg}10 mmHg de PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​
Acidose respiratoire[HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−] augmente d’environ 1 mmol ⋅ L−1\pu{1 mmol.L^{-1}}1 mmol⋅L−1[HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−] augmente d’environ 3,5 mmol ⋅ L−1\pu{3,5 mmol.L^{-1}}3,5 mmol⋅L−1 à 4 mmol ⋅ L−1\pu{4 mmol.L^{-1}}4 mmol⋅L−1
Alcalose respiratoire[HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−] diminue d’environ 2 mmol ⋅ L−1\pu{2 mmol.L^{-1}}2 mmol⋅L−1[HCOX3X−][\ce{HCO3^-}][HCOX3​X−] diminue d’environ 4 mmol ⋅ L−1\pu{4 mmol.L^{-1}}4 mmol⋅L−1 à 5 mmol ⋅ L−1\pu{5 mmol.L^{-1}}5 mmol⋅L−1
À retenir

La compensation respiratoire est rapide et corrige les troubles métaboliques. La compensation rénale est lente et corrige les troubles respiratoires. Une compensation adaptée limite le changement du pH sans inverser son sens.

Interpréter un bilan acido-basique

L’interprétation repose sur le pH, la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ et les bicarbonates. Le pH indique le sens global du déséquilibre, tandis que les deux autres paramètres permettent d’identifier le processus primaire et sa compensation.

Méthode

Raisonnement d’interprétation

  1. Examiner le pH afin d’identifier une acidémie, une alcalémie ou un pH dans l’intervalle de référence
  2. Rechercher la variation qui explique le sens du pH
  3. Attribuer une origine respiratoire si la variation primaire porte sur la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​, et une origine métabolique si elle porte sur les bicarbonates
  4. Vérifier que l’autre paramètre varie dans le sens compensateur attendu
  5. Comparer l’amplitude de la compensation à sa valeur théorique
  6. Conclure à un trouble simple si la compensation est adaptée, ou à un trouble mixte si elle est insuffisante ou excessive

Lorsque le pH est bas, une diminution des bicarbonates désigne une acidose métabolique, tandis qu’une augmentation de la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ désigne une acidose respiratoire. Lorsque le pH est élevé, une augmentation des bicarbonates désigne une alcalose métabolique, tandis qu’une diminution de la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ désigne une alcalose respiratoire.

Exemple

Identifier une acidose respiratoire aiguë

Un gaz du sang artériel montre un pH de 7,307{,}307,30, une PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ de 55 mmHg\pu{55 mmHg}55 mmHg et une concentration en bicarbonates de 24 mmol ⋅ L−1\pu{24 mmol.L^{-1}}24 mmol⋅L−1.

  • Le pH de 7,307{,}307,30 est inférieur à 7,357{,}357,35 : il existe une acidémie.
  • La PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ est augmentée par rapport à la valeur de référence de 40 mmHg\pu{40 mmHg}40 mmHg.
  • Cette augmentation tend à diminuer le pH et explique donc l’acidémie.
  • Les bicarbonates sont à 24 mmol ⋅ L−1\pu{24 mmol.L^{-1}}24 mmol⋅L−1, valeur proche de la référence.

Le trouble primaire est une acidose respiratoire. L’absence d’augmentation notable des bicarbonates est en faveur d’un trouble récent, avant une compensation rénale importante.

Un pH situé dans l’intervalle de référence n’exclut pas un trouble. Si la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ et les bicarbonates sont tous deux anormaux, il peut s’agir d’un trouble primaire largement compensé ou de deux troubles opposés. La vérification quantitative de la compensation permet de les distinguer.

Définition

Trouble acido-basique mixte

Association de plusieurs processus primaires, dont les effets sur le pH peuvent s’additionner ou s’opposer.

Attention

Un pH normal n’est pas toujours un bilan normal

Il faut toujours interpréter ensemble le pH, la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ et les bicarbonates. Un pH proche de 7,407{,}407,40 peut masquer des anomalies importantes des deux autres paramètres.

À retenir

Principe directeur

Le paramètre primaire varie dans le sens qui explique le pH. L’autre paramètre doit varier dans le sens qui ramène le rapport bicarbonates sur PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​ vers sa valeur normale.

Points clés
  • Une acidémie correspond à un pH inférieur à 7,357{,}357,35, tandis qu’une alcalémie correspond à un pH supérieur à 7,457{,}457,45
  • Les troubles métaboliques ont pour modification primaire les bicarbonates
  • Les troubles respiratoires ont pour modification primaire la PCO2\mathrm{PCO_2}PCO2​
  • Le poumon compense rapidement les troubles métaboliques en modifiant l’élimination du COX2\ce{CO2}COX2​
  • Le rein compense lentement les troubles respiratoires en modifiant le bilan des bicarbonates et des ions HX+\ce{H+}HX+
  • Une compensation inadaptée ou un pH faussement normal doit faire rechercher un trouble mixte

Fiches connexes

À réviser dans la foulée, sur Équilibre acido-basique.

  • Fiche 01Potentiel électrochimique et mesure du pHÉquilibre acido-basique
  • Fiche 02Systèmes tampons ouverts et fermés ; tampon bicarbonateÉquilibre acido-basique
  • Fiche 03Diagramme de DavenportÉquilibre acido-basique
lock_open

Entre ton email pour débloquer le reste de cette fiche

Il reste 1 section à lire — plus les QCM corrigés, l'examen blanc et le suivi. 72 h d'essai gratuit, sans carte bancaire.

Déjà un compte ? Se connecter · Voir les formules

arrow_backPrécédentDiagramme de DavenportÉquilibre acido-basiqueSuivantarrow_forwardHydrostatique et loi de PascalMécanique des fluides
Sommaire
  • 1Vocabulaire indispensable
  • 2Les quatre troubles acido-basiques primaires
    • 2.1Troubles métaboliques
    • 2.2Troubles respiratoires
  • 3Mécanismes de compensation
    • 3.1Compensation respiratoire des troubles métaboliques
    • 3.2Compensation rénale des troubles respiratoires lock — section verrouillée
  • 4Interpréter un bilan acido-basique lock — section verrouillée