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Post-Bac
2

Homéostasie acido-basique

Physiologie

 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.

Origine des protons (H+) et des bases

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

Régulation de l’équilibre acido-basique

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⁻.


A retenir :

  • 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

Post-Bac
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Homéostasie acido-basique

Physiologie

 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.

Origine des protons (H+) et des bases

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

Régulation de l’équilibre acido-basique

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⁻.


A retenir :

  • 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

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