Équilibre acido-basique Flashcards
Les acides et les bases sont des donneurs ou accepteurs de proton?
- Acide (AH): donneur d’un proton (H+)
- Base (A- ): accepteur d’un proton (H+)
- AH ↔ H+ + A-
- H2CO3 ↔ HCO3- + H+
–H2CO3: acide carbonique
–HCO3-: base conjuguée (bicarbonate) - Acide faible + base conjuguée
- Système tampon
Nomme moi 1-2 acides organiques vs inorganiques
Inorganiques (25-40 mmol)
-H2SO4
-H3PO4
Organiques (40-50 mmol)
-Acide lactique
-Acide citrique
-Acide urique
-Cétoacides
Est-ce que le CO2 est un acide?
CO2 n’est pas un acide mais l’acide carbonique (H2CO3) oui!
Qu’est-ce qui permet de catalyser la réaction du CO2?
Anhydrase carbonique: enzyme qui catalyse la 1è réaction
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+
Réarrangement de l’équation
* CO2 ≈ HCO3- + H+
* H+ ≈ pCO2 / HCO3-
* pH = -log [H +]
* pH ≈ [HCO3-] / pCO2
d’un point de vue métabolique ou physiologique
* pH ≈ rein / poumon
* Poumon = rapide
* Rein = lent
Qu’elle est l’équation d’Henderson-Hasselbalch?
pH = pKa’ + log [HCO3-] / α.pCO2
Qu’est-ce qui régule l’équilibre acido-basique?
Court terme
* Tamponnement (systèmes tampons)
* En quelques secondes
* 60% de la charge acide (H+)
Moyen terme
* Adaptation ventilatoire (poumons)
* En quelques minutes
* Augmentation du volume ventilatoire (Kussmaul)
* Excrétion d’acides sous forme de CO2 et H2O
* Perte indirecte de bicarbonates
Long terme
* En quelques heures
* Via l’excrétion rénale de H+ (associé au tampon phosphate et sous forme d’ion ammonium)
* Régénération des bicarbonates (reins)
Comment le tamponnement régule l’équilibre acido-basique?
- Les tampons évitent les variations trop grandes de concentration en H+ libres
- La charge quotidienne en H+ doit être excrétée pour ne pas dépasser la capacité des tampons et atteindre des pH dangereux
- Tampons extracellulaires (plasmatiques)
- HCO3- / H2CO3 , le tampon extracellulaire principal
- Autres tampons : phosphates, protéine/protéinate, etc.
- Tampons intracellulaires (érythrocytes)
- Hémoglobine (Hb/Hémoglobinate)
- Sodium phosphate (Na2HPO4/NaH2PO4) et protéine/protéinate
- Tous les systèmes tampons intra et extracellulaires sont en équilibre entre eux
Pourquoi le couple HCO3-/H2CO3 est le couple privilégié pour l’équilibre acido-basique?
Système privilégié parce que ses composantes sont régulées par :
–Les poumons pour le H2CO3
–Les reins pour le HCO3-
-Il constitue la première ligne de défense contre les distorsions de l’équilibre acido-basique;
-Il est central aux autres mécanismes homéostatiques qui tamponnent l’H+, incluant:
–L’hémoglobine
–L’excrétion rénale d’H+
Qu’est-ce que l’anhydrase carbonique? Ou elle se retrouve? Comment elle peut être accéléré?
-Enzyme extrêmement importante qui catalyse la première réaction de la chaîne
-Les érythrocytes et les cellules tubulaires rénales ont très riches en anhydrase carbonique et ont la capacité d’éliminer un produit: H+
déplacer la réaction vers la droite et produire du HCO3-
-La production de HCO3- peut être accélérée par
–L’augmentation de la concentration intracellulaire de CO2 ou
–La diminution de la concentration intracellulaire de HCO3
Tampon le plus important du corps?
Le bicarbonate
Comment se fait le contrôle érythrocytaire du HCO3- dans des conditions physiologiques et pathologiques?
Selon les conditions, les érythrocytes contribuent à faire de petits ajustements au HCO3- plasmatique en réponse à un changement de la pCO2 dans les poumons et les tissus
- Dans les conditions physiologiques
Au niveau tissulaire
pCO2 ↑ ⇒ stimulation de la production de HCO3- érythrocytaire
Au niveau pulmonaire
pCO2 ↓ ⇒ inhibition de la production de HCO3- érythrocytaire - Dans les conditions pathologiques
Même mécanismes, mais le pouvoir tampon de l’hémoglobine est limité;
La contribution des érythrocytes dans la correction des désordres chroniques de l’équilibre acido-basique est faible
Comment se fait le contrôle rénale du HCO3- ?
- Si la concentration HCO3- > 24 mmol/L
Le rein excrétion tout excès de HCO3- endogène ou exogène en cas de surcharge alcaline - Si la concentration HCO3- est normale
la réabsorption tubulaire de la quasi-totalité du HCO3- filtré - Si la concentration HCO3- est basse
la régénération du stock de HCO3- grâce à l’excrétion d’H+ sous deux formes
–L’acidité titrable (acides faibles comme la créatinine, l’acide urique et surtout les phosphates (pKa à 6,8); inefficaces quand le pH luminal est < 5,5)
–L’ammoniaque en cas de surcharge acide - L’anhydrase carbonique joue un rôle de premier plan dans les mécanismes rénaux impliqués dans l’homéostasie de l’H+
- La réabsorption de HCO3- maintient l’équilibre acido-basique dans le tubule proximal
Pas de perte d’H+ libre
Comment la génération de HCO3- corrige l’acidose?
- Dans le tubule proximal
Pas de perte d’H+ libre - Plus en distal, après avoir récupéré le HCO3-
Perte d’H+ libre - Le mécanisme de régénération de HCO3- est déclenché par
-Une augmentation de la pCO2 ou
-Une baisse de HCO3- - Les tampons urinaires impliqués sont
-Le système HPO4– /H2PO4-
-NH3
Comment est-ce qu’il y a régénération du HCO3-?
-Au début du néphron, il y a la réabsorption du HCO3-
–Il y a plus de HCO3-, donc statistiquement, H+ rencontre du HCO3-
–pKa = 6,1 ⇒ plus de base HCO3- que de base HPO4– avec pKa = 6,8
–Le pH urinaire baisse parce que le HCO3-a été réabsorbé
* Plus en distal, après avoir réabsorbé le HCO3-, le H+ sécrété a plus de chance de rencontrer un tampon urinaire, surtout HPO4– ou NH3
-Il y a une excrétion nette d’acide sous la forme de H2PO4- et NH4+
* NH3 diffuse librement vers la lumière de tubule ou NH4+ remplace —le H+ dans l’échange avec Na+
–NH4+ dans le tubule ne peut pas revenir en arrière
–L’ammoniac vient de la glutamine
—Glutamine → Glutamate + NH3 → α-cétoglutarate + NH3
La réabsorption du HCO3- dans les reins peut se faire grâce à quels éléments?
Via la sécrétion de K+ ou H+
Comment est excrété le CO2 par les poumons?
Excrétion du CO2 par les poumons
-Concentration du CO2 (pression partielle en CO2, PCO2) régulée par le système respiratoire
Nomme moi les 3 formes de sécrétion du H+ par les reins? Qu’est-ce qui peut l’inhiber?
-H+ libres en très faible concentration
-Tamponnement par des anions (HPO4–, SO4–) excrétés normalement
-Tamponnement par le NH3 produit par les tubules rénaux
–Sécrétion de H+ donne NH4+
-Sécrétion de H+ est inhibée à pH < 4,4
–C’est donc le pH minimum de l’urine
Quels sont les analyses d’un bilan acido-basique?
pH
* Logarithme négatif de la concentration d’ion H+ (Indique acidité ou alcalinité de l’échantillon)
* Métabolisme normal exige que le pH soit relativement constant (plage réduite)
* Indispensable pour identifier l’acidose et l’alcalos
* Un pH près des VR n’exclut pas la présence d’un déséquilibre acido-basique
-Mécanismes de compensation
–Désordres acido-basiques mixtes
pCO2
* Pression partielle en dioxyde de carbone dans le sang artériel
* Reflet direct de l’adéquation de la ventilation alvéolaire par rapport au métabolisme cellulaire
Nulle dans l’air ambiant
CO2 diffuse facilement à travers les membranes
* Indispensable pour identifier l’hypercapnie et l’hypocapnie
* En relation avec le pH, permet de distinguer un désordre acido-basique respiratoire d’un désordre acido-basique métabolique
HCO3-
* Concentration en bicarbonate dans le plasma de l’échantillon
* En relation avec le pH, permet de distinguer un désordre acido-basique métabolique d’un désordre acido-basique respiratoire
Trou anionique (TA)
TA = Na+ - (Cl- + HCO3-) TA = 12 ± 2 mmol/L
Excès de base (BE)
* Calcul concentration de base qu’il faut retirer ou ajouter à un échantillon sanguin pour atteindre pH 7,40 à une pCO2 de 40 mmHg à 37°C et à la saturation réelle en oxygène
* BE = Base tamponnée – Base normale
–Le niveau normal de base est de 48 mmol/L
–La base tamponnée représente la capacité totale à tamponner dans le sang
–Bicarbonate + Hb + Protéines + Phosphate
pO2
* Pression partielle en oxygène dans le sang artériel (reflet direct nb molécule O2 libre)
–Faible proportion de la quantité totale
–La pO2 peut être pensée comme une force motrice qui engage les molécules d’O2 à se lier à l’hémoglobine
–Elle régule la saturation de l’hémoglobine en O2 (sO2)
* Indispensable pour identifier l’hypoxémie
* En relation avec sO2 et Hb, permet de déterminer la quantité d’O2 dans le san
* Distinction entre les problèmes respiratoires d’oxygénation des problèmes d’origine ventilatoire
Gradient alvéolo-artériel (A-a)
-L’équation pour le calcul du gradient A-a est
-Gradient As = PAO2 - PaO2
Ou PAO2 = PO2 alvéolaire (calculé à partir de l’équation des gaz alvéolaires)
Gradient alvéolo-artériel pour classifier une hypoxémie
-Un gradient normal pour un jeune adulte non-fumeur, respirant de l’air : entre 5 et 10 mmHg.
-Il augmente naturellement avec l’âge de 1 mmHg chaque décennie.
Autres analyses
* Hb : Témoigne de la capacité du sang à transporter l’O2
* Na+ : Calcul du TA
* Cl- : Calcul du TA
* K+
* Glucose
* Lactate : Mesure indirecte de l’acide lactique, signe d’hypoxie tissulaire
Comment déterminer la cause d’une hypoxie grâce au gradient alvéolaire?
Qu’est-ce qu’on retrouve dans la co-oxymétrie?
- Hémoglobine
- Oxyhémoglobine
- Pourcentage de saturation en oxygène (sO2)
- Carboxyhémoglobine (HbCO)
- Méthémoglobine (MetHb)
Causes d’Augmentation de Co?
- Empoisonnement au CO
–exposition aux gaz des fournaises défectueuses, automobile, combustion de charbon et autres combustibles) - Maladie hémolytique (valeur anormale de Hb totale de l’échantillon)
- Sang dans les selles (réactions bactéries intestinales)
- Réduction calorique
- Exercice
- Fumée de cigarettes
Qu’est-ce que l’HbCO? Il doit être interprété en fonction de quoi?
Forme d’hémoglobine toxique pour l’organisme car empêche l’oxygénation des tissus (fixation de CO à la place d’O2)
-CO se lie de façon réversible avec les ions ferreux du groupe hème, mais l’affinité de Hb pour le CO est de 200 – 250 fois plus grande que son affinité pour l’O2.
-Se traduit par une réduction de la capacité de transport de l’O2 et par une mauvaise libération de l’O2 au niveau périphérique.
Le taux de carboxyhémoglobine est à interpréter en fonction de l’âge, de l’état de santé et des individus eux-mêmes. L’intoxication aiguë peut être suspectée pour des valeurs dépassant 20 à 25 % d’HbCO.
-si taux HbCO > 70 % mort violente par intoxication à l’oxyde de carbone
-si taux 30 % < HbCO < 70% possibilité de décès par effets combinés de l’intoxication, des effets thermiques et de l’action d’autres gaz
-si taux HbCO <30% mort due aux effets thermiques de l’incendie
Signes et symptômes d’une intox au HbCO?
-En cas d’exposition massive, des maux de tête, nausées, étourdissements et douleurs thoraciques peuvent se manifester à des taux se situant entre 10 – 30%.
-Entre 30 – 50%, le patient souffre de fortes céphalées, d’affaiblissement général, de vomissements, de dyspnée et de tachycardie.
-> 50%, risque de crampes, coma, mort.
Qu’est-ce que la Methémoglobine?
Forme d’hémoglobine avec l’atome de fer de l’hème sous forme oxydée
* Ferreux (2+) = liaison réversible avec l’oxygène
* Ferrique (3+) obtenu par oxydation = liaison irréversible avec l’oxygène
* Incapable de lier de l’oxygène (anémie fonctionnelle)
* Les ions ferreux résiduels ont une plus grande affinité pour l’oxygène (shift vers la gauche de la courbe de saturation de l’hémoglobine)
* Incapable d’assurer sa fonction de transport de l’oxygène vers les tissus
* Très faible proportion dans le sang
* Cyanoses si cette proportion augmente