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)


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


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


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


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


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


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


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


➢ 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-]


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 :


✓ 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


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)


métabolique partielle

(diminution de la

bicarbonatémie). Trouble

très rare ; surtout en

réanimation chez des

patients intubés où leur

machine à été mal réglée


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)


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


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


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


Défaut de réabsorption proximale des HCO3- =>

acidose tubulaire (=acidose rénale primitive) OU défaut

d’excrétion distale d’H+ = acidose distale


✓ 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


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


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 :


- 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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