Fiche de révision : Diagnostic des acidoses métaboliques

📋 Plan du Cours

1. Homéostasie et caractéristiques du pH
2. Tampons et régulation rapide du pH
3. Régulation rénale et respiratoire
4. Définition des troubles acido-basiques
5. Diagnostic initial de l’acidose métabolique
6. Trou anionique plasmatique et étiologies
7. Trou anionique urinaire et origine des pertes
8. Systèmes de régulation du pH sanguin

📖 1. Homéostasie et caractéristiques du pH

🔑 Notions clés & Définitions

• Homéostasie : La capacité de maintenir stable le milieu intérieur malgré les changements qui surviennent dans l’organisme.

★ À maîtriser

📐 Formule - Le pH est l’opposé du logarithme de la concentration en ions H⁺ : $\mathrm{pH}=-\log[\mathrm{H}^+]$.

• Le pH artériel physiologique se situe entre 7,38 et 7,42.

Compléments

📌 Une augmentation de la concentration en H⁺ abaisse le pH, tandis qu’une diminution de H⁺ élève le pH.

• La concentration en H⁺ est de 40 nmol/L dans le milieu extracellulaire et de 100 nmol/L dans le milieu intracellulaire.

• L’alimentation génère une charge acide d’environ 60 mmol d’équivalents H⁺ par jour, soit environ 600 000 fois la quantité d’ions H⁺ libres présente dans un litre de milieu intracellulaire à 100 nmol/L.

📖 2. Tampons et régulation rapide du pH

🔑 Notions clés & Définitions

• Système tampon : Limite rapidement les variations du pH en captant des ions H⁺ lorsque le milieu est trop acide et en en libérant lorsqu’il est trop alcalin.

★ À maîtriser

• Le bicarbonate est le principal système tampon de l’organisme.

• Le bicarbonate tamponne les ions H⁺ selon la séquence suivante : H⁺ et HCO₃⁻ forment H₂CO₃, qui se transforme ensuite en CO₂ et H₂O.

Compléments

📌 Dans la relation entre pH, bicarbonate et PCO₂, une hausse des bicarbonates augmente le pH, tandis qu’une hausse de la PCO₂ diminue le pH.

• L’élimination du CO₂ par la respiration déplace vers la droite la réaction H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ CO₂ + H₂O, ce qui permet de tamponner davantage d’ions H⁺.

• L’eau représente 60 % du poids corporel.

💡 Astuce mémo

Les poumons éliminent le CO₂, ce qui déplace la réaction tampon vers la droite et capte davantage de H⁺.

📖 3. Régulation rénale et respiratoire

★ À maîtriser

• La partie proximale du tubule rénal, constituée du tube contourné proximal et de l’anse de Henlé, assure principalement la réabsorption des bicarbonates.

• La partie distale du tubule rénal, constituée du tube contourné distal et du tube collecteur, participe à l’élimination des ions H⁺ dans l’urine.

• Dans le tubule rénal, NH₃ capte un ion H⁺ pour former NH₄⁺, qui reste piégé dans la lumière tubulaire et est éliminé dans l’urine.

• Une respiration plus rapide et plus profonde élimine davantage de CO₂, diminue la PCO₂ et fait remonter le pH.

Compléments

• La PCO₂ artérielle normale se situe entre 36 et 44 mmHg.

• Les chémorécepteurs cérébraux sont sensibles à la PCO₂ plasmatique, tandis que les chémorécepteurs aortiques et carotidiens sont sensibles à la concentration en H⁺.

• Une hausse de la PCO₂ ou de la concentration en H⁺ active les centres respiratoires et les muscles ventilatoires, augmentant la fréquence et l’amplitude de la respiration.

📌 Les systèmes tampons agissent en quelques secondes, la régulation respiratoire en quelques minutes et la régulation rénale en plusieurs heures à plusieurs jours.

💡 Astuce mémo

Les reins règlent les bicarbonates et l’excrétion de H⁺ ; les poumons règlent la PCO₂.

📖 4. Définition des troubles acido-basiques

★ À maîtriser

📌 Un pH artériel inférieur à 7,38 correspond à une acidose, tandis qu’un pH supérieur à 7,42 correspond à une alcalose.

• Les valeurs normales d’une gazométrie artérielle sont un pH de 7,38 à 7,42, une PCO₂ de 36 à 44 mmHg et des HCO₃⁻ de 22 à 26 mmol/L.

📌 Une acidose métabolique est associée à des bicarbonates trop bas et appelle une compensation respiratoire par augmentation de la ventilation.

📌 Une acidose respiratoire est associée à un excès de CO₂ et appelle une compensation rénale par augmentation des bicarbonates et de l’élimination de NH₄⁺.

Compléments

• Une gazométrie artérielle permet de mesurer le pH artériel et de caractériser un trouble acido-basique.

💡 Astuce mémo

HCO₃⁻ bas : origine métabolique ; PCO₂ élevée : origine respiratoire.

📖 5. Diagnostic initial de l’acidose métabolique

★ À maîtriser

• Devant une acidose, il faut d’abord repérer un pH inférieur à 7,38, puis déterminer si les bicarbonates sont bas ou si la PCO₂ est élevée pour distinguer une origine métabolique d’une origine respiratoire.

• Lors d’une acidose métabolique, l’hyperventilation augmente la fréquence et l’amplitude respiratoires, diminue la pCO₂ et contribue à faire remonter le pH.

📌 La compensation respiratoire d’une baisse des bicarbonates consiste à diminuer la pCO₂, tandis que la compensation rénale d’une hausse de la pCO₂ consiste à augmenter les bicarbonates.

📐 Formule - La formule de Winter estime la pCO₂ attendue lors d’une acidose métabolique : $\mathrm{pCO_2\ attendue}=1{,}5\times[\mathrm{HCO_3^-}]+8\pm2\ \mathrm{mmHg}$.

📌 Une acidose métabolique est simple si la pCO₂ mesurée se situe dans l’intervalle attendu par la formule de Winter ; si elle est hors de cet intervalle, l’acidose est complexe.

Compléments

• Dans le cas clinique présenté, la concentration en bicarbonates est basse par rapport à la normale de 22 à 26 mmol/L, ce qui indique une acidose métabolique.

📌 Dans une acidose métabolique, une PCO₂ basse est interprétée comme une compensation respiratoire.

• La relation entre pH, bicarbonates et pCO₂ suit l’équation de Henderson-Hasselbalch : une hausse des bicarbonates élève le pH, tandis qu’une hausse de la pCO₂ l’abaisse.

• Pour une concentration en bicarbonates de 8 mmol/L, la formule de Winter donne une pCO₂ attendue de 20 ± 2 mmHg, soit un intervalle de 18 à 22 mmHg.

💡 Astuce mémo

pH bas → identifier HCO₃⁻ bas ou PCO₂ élevée → vérifier la compensation.

📖 6. Trou anionique plasmatique et étiologies

🔑 Notions clés & Définitions

• Trou anionique plasmatique : Regroupe les anions présents en faible quantité qui ne sont pas recensés individuellement dans le plasma.
• Acidose lactique : Résulte de la production de lactate lorsque les cellules fonctionnent en métabolisme anaérobie.
• Acidocétose : Résulte de la production de corps cétoniques utilisés pour produire de l’énergie, notamment lorsque le manque d’insuline empêche le glucose d’entrer dans les cellules.

★ À maîtriser

• Le trou anionique plasmatique normal est compris entre 12 et 20 mmol/L lorsque le potassium est pris en compte dans le calcul.

📌 Une baisse des bicarbonates résulte soit d’un gain d’acide, soit d’une perte de bicarbonates, notamment par diarrhée ou pertes rénales.

• Lors d’un gain d’acide, les H⁺ sont tamponnés par les bicarbonates et l’anion issu de l’acide s’ajoute aux anions plasmatiques, ce qui augmente le trou anionique.

• Lors d’une perte de bicarbonates, le chlore augmente pour maintenir l’électroneutralité et le trou anionique plasmatique reste normal.

📌 En acidose métabolique, un trou anionique plasmatique supérieur à 20 mmol/L oriente vers un gain d’acide, tandis qu’une valeur comprise entre 12 et 20 mmol/L oriente vers une perte de bicarbonates.

Compléments

• L’électroneutralité plasmatique signifie que la somme des charges positives est égale à celle des charges négatives ; les principaux cations considérés sont Na⁺ et K⁺, et les principaux anions sont Cl⁻ et HCO₃⁻.

📐 Formule - Lorsque le potassium est pris en compte, le trou anionique plasmatique se calcule ainsi : $\mathrm{TA}=(\mathrm{Na^+}+\mathrm{K^+})-(\mathrm{Cl^-}+\mathrm{HCO_3^-})$.

• Un trou anionique plasmatique de 23 mmol/L, supérieur à la normale de 12 à 20 mmol/L, correspond à une acidose métabolique à trou anionique augmenté et oriente vers un gain d’acide.

• L’éthylène glycol présent dans le liquide antigel des voitures est un exemple d’acide exogène pouvant être ingéré lors d’une intoxication.

• Devant une acidose métabolique à trou anionique augmenté, la cétonémie capillaire et la cétonurie aident à rechercher une acidocétose, tandis que la notion d’intoxication et le trou osmolaire orientent vers une intoxication.

• Certains manuels excluent le potassium du calcul du trou anionique plasmatique et utilisent alors un repère de 16 mmol/L au lieu de 20 mmol/L.

• Pour Na⁺ = 144, K⁺ = 4,2, Cl⁻ = 125 et HCO₃⁻ = 6 mmol/L, le trou anionique plasmatique vaut 17,2 mmol/L et se situe dans l’intervalle normal de 12 à 20 mmol/L.

💡 Astuce mémo

Acide ajouté : trou augmenté ; bicarbonates perdus : chlore augmenté, trou stable.

📖 7. Trou anionique urinaire et origine des pertes

🔑 Notions clés & Définitions

• Trou anionique urinaire : Permet d’estimer indirectement la quantité de NH₄⁺ urinaire et d’évaluer la réponse rénale à une acidose métabolique.

★ À maîtriser

📐 Formule - Le trou anionique urinaire se calcule ainsi : $\mathrm{TAU}=\mathrm{Na^+}+\mathrm{K^+}-\mathrm{Cl^-}$.

📌 En acidose métabolique à trou anionique plasmatique normal, un TAU inférieur à 0 indique une élimination importante de NH₄⁺, une réponse rénale adaptée et une origine digestive de l’acidose.

📌 En acidose métabolique à trou anionique plasmatique normal, un TAU supérieur à 0 indique une élimination insuffisante de NH₄⁺, une réponse rénale inadaptée et une origine rénale de l’acidose.

Compléments

• En acidose, une réponse rénale adaptée augmente l’élimination urinaire de NH₄⁺, qui accompagne la réabsorption des bicarbonates.

• Pour Na⁺ urinaire = 22, K⁺ urinaire = 26 et Cl⁻ urinaire = 65 mmol/L, le TAU vaut −17 mmol/L, ce qui indique une réponse rénale adaptée et une origine digestive de l’acidose.

💡 Astuce mémo

TAU négatif : réponse rénale adaptée, origine digestive ; TAU positif : origine rénale.

📖 8. Systèmes de régulation du pH sanguin

★ À maîtriser

• La régulation du pH sanguin repose sur trois systèmes :
  • Les bicarbonates agissent immédiatement
  • La ventilation ajuste la pCO₂ en quelques minutes
  • Les reins agissent en quelques heures ou jours

Compléments

• La partie proximale du néphron réabsorbe les bicarbonates, tandis que la partie distale élimine les charges acides sous forme d’acidité titrable et de NH₄⁺.

💡 Astuce mémo

Tampons immédiats → ventilation en minutes → reins en heures ou jours.