On appelle :
• alcalémie un pH sanguin > 7,45 ; elle est sévère si pH > 7,6 ;
• acidémie un pH sanguin < 7,35 ; elle est sévère si pH < 7,2 ;
• alcalose toute condition qui provoque une alcalémie ;
• acidose toute condition qui provoque une acidémie.
Maintenir un pH stable est essentiel car :
- Protéines et enzymes : Leur structure et fonction peuvent être altérées par des variations de pH.
- Excitabilité neuronale : Diminuée en cas d’acidose, augmentée en cas d’alcalose.
- Équilibre rénal et potassium : Le rein échange H+ et K+, influençant la kaliémie et pouvant entraîner des troubles cardiaques.
L’organisme produit principalement des acides (CO₂, acides organiques) lors du métabolisme, nécessitant leur élimination pour éviter l’acidose. Le CO₂ est la principale source de protons et doit être évacué. Les bases sont rares, l’équilibre acido-basique repose donc sur l’élimination des protons pour maintenir un pH stable.
Utilisation des protons
1. Systèmes tampons (première ligne de défense)
- Empêchent les variations brutales du pH en captant ou libérant des ions H⁺.
- Types :Intracellulaires : protéines, phosphates (HPO₄²⁻), hémoglobine.
- Extracellulaires : hydrogénocarbonates (HCO₃⁻).
- Exemple clé :L’hémoglobine absorbe les protons issus du CO₂ et libère l’oxygène dans les tissus (effet Bohr).
- Impact sur le pH :Évite des variations soudaines du pH, permettant aux autres systèmes de prendre le relais.
2. Régulation par la ventilation (réaction rapide)
- Ajuste le pH en modulant l’élimination du CO₂, principal producteur d’ions H⁺.
- Mécanisme :Hyperventilation → élimination du CO₂ → baisse des H⁺ → augmentation du pH (limite l’acidose).
- Hypoventilation → accumulation de CO₂ → augmentation des H⁺ → diminution du pH (évite l’alcalose).
- Contrôle :Chimiorécepteurs périphériques (carotidiens, aortiques) : sensibles à la baisse de O₂ et à l’augmentation des H⁺.
- Chimiorécepteurs centraux : détectent la pCO₂ et ajustent la respiration.
- Impact sur le pH :Permet une réponse rapide et efficace en modifiant la ventilation pour compenser les variations du pH.
3. Régulation rénale (ajustement à long terme)
- Ajuste l’excrétion des H⁺ et la réabsorption des hydrogénocarbonates (HCO₃⁻).
- Mécanisme :En acidose (pH trop bas) :
- Augmentation de l’élimination des H⁺ dans l’urine (sous forme libre, ammonium NH₄⁺ ou phosphates H₂PO₄⁻).
- Réabsorption et production de HCO₃⁻ pour tamponner les H⁺.
- En alcalose (pH trop haut) :
- Réabsorption des H⁺.
- Excrétion des HCO₃⁻.
- Impact sur le pH :Rétablit progressivement l’équilibre acido-basique en ajustant la composition du plasma sur plusieurs heures/jours.
- Les systèmes tampons agissent en premier pour stabiliser immédiatement les variations de pH.
- Les poumons compensent rapidement les déséquilibres en modulant l’élimination du CO₂.
- Les reins assurent une correction durable en éliminant ou retenant H⁺ et HCO₃⁻.
Effet d’une augmentation de CO2 sur l’équilibre acido-basique
Effet d’une augmentation de protons sur les réactions à l’équilibre
3. Régulation rénale (ajustement à long terme)
- Ajuste l’excrétion des H⁺ et la réabsorption des hydrogénocarbonates (HCO₃⁻).
- Mécanisme :En acidose (pH trop bas) :
- Augmentation de l’élimination des H⁺ dans l’urine (sous forme libre, ammonium NH₄⁺ ou phosphates H₂PO₄⁻).
- Réabsorption et production de HCO₃⁻ pour tamponner les H⁺.
- En alcalose (pH trop haut) :
- Réabsorption des H⁺.
- Excrétion des HCO₃⁻.
- Impact sur le pH :Rétablit progressivement l’équilibre acido-basique en ajustant la composition du plasma sur plusieurs heures/jours.
- Les systèmes tampons agissent en premier pour stabiliser immédiatement les variations de pH.
- Les poumons compensent rapidement les déséquilibres en modulant l’élimination du CO₂.
- Les reins assurent une correction durable en éliminant ou retenant H⁺ et HCO₃⁻.
Acidose et alcalose métaboliques
- Acidose métabolique :
- Causes : exercice intense (production d’acide lactique), jeûne prolongé (acides cétoniques), insuffisance rénale (mauvaise élimination des H⁺), diarrhée sévère (perte excessive de HCO₃⁻).
- Compensation : hyperventilation pour éliminer le CO₂ et augmentation de l’excrétion rénale de H⁺ (urine acide).
- Alcalose métabolique (rare) :
- Causes : ingestion accidentelle de substances alcalines.
- Compensation : réduction de l’excrétion de H⁺ et élimination de la base ingérée.
✅ Le système respiratoire peut compenser un déséquilibre métabolique en ajustant la ventilation.
Acidose et alcalose respiratoires
- Acidose respiratoire (hypercapnie = excès de CO₂) :
- Causes : insuffisance respiratoire (bronchite, emphysème), apnée prolongée.
- Compensation : augmentation de la ventilation et excrétion rénale accrue de H⁺ (urine acide, riche en ammonium NH₄⁺).
- Alcalose respiratoire (hypocapnie = manque de CO₂) :
- Causes : hyperventilation (altitude élevée, stress).
- Compensation : diminution de la fréquence respiratoire et élimination rénale de HCO₃⁻ (urine alcaline).
✅ Le système rénal peut compenser un déséquilibre respiratoire en modulant l’excrétion de H⁺ et HCO₃⁻.
Étiologie des troubles acido-basiques