Equilibre acidobasique

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Equilibre acidobasique
ATTENTION Ce diaporama correspond au cours du
Professeur TALBOT qui a été enseigné à la faculté
de St Antoine jusqu'en 2004. Suite à
l'harmonisation des programmes avec la faculté
Pitié-Salpêtrière, ce cours n'est plus enseigné
en P1 à la faculté St Antoine. Il reste cependant
au programme de l'enseignement de P1 à la faculté
Louis Pasteur, Ile Maurice.
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Le problème biologique

• pH du plasma artériel  ? 7,4, compatible avec la
  survie  7 7,8
• Réactions enzymatiques très pH dépendantes ? pH
  intracellulaire fixe
• En pratique biologique, surveillance du pH
  plasmatique
• Or lorganisme sacidifie 
• Apport protidique  10 g de protéines ? 6 mmol
  dions H3O. Acides aminés soufrés ? H2SO4
• Catabolisme glucidique 
• Lactate si effort anaérobie
• Sinon cycle de Krebs avec CO2 ? H2CO3
• Donc neutraliser, évacuer les ions H3O 
  comment ? Etude de la réaction à apport dions
  H3O

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Effet des tampons de lorganisme

• Intracellulaires  (60 pouvoir tampon de
  lorganisme)
• Hématies cf sang
• Os échange H3O contre Na  fixe  les ions
  H3O 
• Interstitiels  (20 pouvoir T)
• Les mêmes que plasma (cf)
• Sang  (20 pouvoir tampon de lorganisme)
• Hématies  le plus important Hb
• En fait 2 tampons HbH et HbO2  HbH a un pK plus
  grand, ce qui minimise la variation de pH entre
  sang artériel et veineux (arrivée de CO2 dans le
  sang veineux donc H2CO3 mais pK plus bas)
• A pH ? 7,4
• NH3 - Hb COO- ? NH2 Hb COO- H
• K NH2 - Hb H ? pH pK log NH2 -
  Hb
• NH3- Hb
  NH3- Hb

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• Plasma
• Tampons fermés
• Cest-à-dire HA ? H A- avec HA A-
  constant, parmi lesquels 
• Tampon phosphorique 
• H3PO4 ? H PO4H2- ? PO4H- - H, pK 6,82
• pH pK log PO4H- -
• PO4H2-
• pK proche de pH à tamponner mais concentration
  faible dans le plasma ? 1 mmol/L.
• Rôle important dans lurine où il ny a pas de
  protéines

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• Tampons protéiques

R-COOH
pH pKi log Ri COO-
Ri COOH
6

• Tampon ouvert 
• H2CO3 ? H HCO3-
• ??
• H2O CO2 ? CO2 alvéolaire
• pH pK log HCO3- or k H2CO3
• H2CO3 H2O CO2
• comme H2O constant, H2CO3 k CO2
• doù pH 6,1 log HCO3-, équation de
  Henderson Hasselbach
• CO2
• La loi de Henri exprime léquilibre entre le CO2
  dissous et sa pression partielle
• CO2 a PCO2
• Dans le plasma, ce tampon joue un grand rôle
  bien que le pH à tamponner soit relativement loin
  du pK du fait de sa forte  plus de 24 mmol/L
  et de son caractère ouvert.

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• Donc arrivée de H3O ? modification de
  léquilibre des tampons pratiquement sans
  variation de pH. Augmentation des formes les
  moins négatives comme H2CO3, H2PO4-, Ri COOH,

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Régulation respiratoire
Chémorécepteurs centraux (bulbe  via LCR) Mise
en jeu 30 secondes
Chémorécepteurs périphériques (glomi carotidiens,
glomi aortiques) PO2, PCO2, Ph Mise en jeu 5
secondes
Centre intégrateur
cortex (émotions, anticipations ) mécanique
thoracique nociception
Muscles ventilatoires (diaphragme ,
intercostaux, scalènes, effort  muscles
abdominaux, SCM)
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• Schématiquement

pH? ou PCO2? ? VA ? par n ?,
volume courant ? ? PACO2 ? ? PCO2 ? ? CO2
H2O H2CO3 H HCO-3
Donc pH revient à sa valeur mais au prix d'une ?
HCO-3
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Régulation rénale

• Schématiquement
• Réabsorption régulable au niveau de la cellule
  tubulaire des HCO3- filtrés au niveau du
  glomérule.
• Sécrétion active dions H
• Lanhydrase carbonique rénale accélère la
  réaction CO2 H2O ? H HCO3- dans la
  cellule tubulaire. LHCO3- repasse dans le
  compartiment interstitiel tandis que lion H est
  excrété activement dans lurine en échange dun
  ion Na
• Il y est tamponné, en particulier  H PO4- - H
  ? H2PO4-
• Il forme lion ammonium à partir de lammoniac
  obtenu par désanimation de la glutamine dans la
  cellule tubulaire. Dans lurine NH3 H ? NH4
• Lion NH4 est ensuite piégé dans lurine du
  fait de sa charge.

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• Représentation  le diagramme de Davenport

HCO3- mmol/L
N
24
pH
7,4
12

• pH 6,1 log HCO3-
• aPCO2
• Si PCO2  constante ? processus métabolique
• pH 6,1 logHCO3- log a PCO2
• logHCO3- pH 6,1 log a PCO2
• HCO3- aPCO2.10PH-6,1
• Familles dexponentielles appelées isobares

6
5,2
4
HCO3- mmol/L
PCO2 en kPa

• N

pH
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• Variation de PCO2 sans modification de la masse
  des tampons fermés.
• On considère un tube de sang placé dans une
  enceinte où la PCO2 est imposée.

Le contenu du tube en CO2, acide carbonique,
bicarbonates et ions H séquilibre avec la PCO2
imposée dans lenceinte. Ce système reproduit
leffet de la respiration où la PCO2 alvéolaire
est imposée et régulable par la ventilation. Dans
le domaine de variation physiologique, la
relation HCO3- f(pH) quand PCO2 varie
correspond à une famille de droites de même pente
négative, les droites d'équilibration.
PCO2 imposée
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Exemple d'une PCO2 dans l'enceinte inférieure à
la PCO2 du plasma artériel
HCO3- mmol/L
Etat initial
?HCO3
T faible
T fort
Etats d'équilibre
pH
?pH
Plus le pouvoir tampon des tampons fermés T est
fort, plus faible est la variation de pH pour une
variation donnée de concentration en
bicarbonates. Cette pente reflète le pouvoir
tampon du sang.
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Diagramme complet
6
HCO3- mmol/L
5,2
4
N
PCO2- en kPa
Isobares, indépendantes du patient
pH
Droites d'équilibration, différentes selon les
patients
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Pathologie
1
3
2
5
HCO3-
4
7
N
6
9
8
11
10
12
pH
7,4
Acidose
Alcalose
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(No Transcript)