Equilibre Acido-Basique du sang artériel - Davenport

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1 Equilibre Acido-Basique du sang artériel - Davenport Pr Bruno CHENUEL UE3 PACES

2 L équilibre acide-base du sang artériel Diagramme de Davenport 1) La respiration échanges gazeux pulmonaires 2) L équation d Henderson-Hasselbalch 3) Représentation graphique : le diagramme de Davenport 4) Les troubles de l état acide-base et leurs compensations

3 La Respiration : Définition : Ensemble des phénomènes qui concourent à assurer les échanges gazeux entre le milieu ambiant et la cellule vivante. Permet : 1) de puiser dans le milieu ambiant l oxygène exigé par le métabolisme et de le fournir à chaque cellule, 2) d enlever de chaque cellule le CO 2 produit par le métabolisme et de le rejeter dans le milieu ambiant. - La «respiration» ne se limite pas à la seule ventilation pulmonaire. - Elle comprend tous les mécanismes de transfert des gaz (O 2 et CO 2 ) et leur transport sanguin vers et depuis les cellules; - les mécanismes cellulaires d utilisation de l oxygène et de production du CO 2 et des H + (respiration cellulaire)

4 Gaz Alvéolaire CO 2 O 2 Mbne alvéolo-capillaire Diffusion Capillaire pulmonaire Sang veineux mêlé (v) Sang capillaire terminal (c )

5 Relation liant la ventilation alvéolaire et la pression partielle alvéolaire de CO 2 : Tout le CO 2 rejeté provient de la ventilation alvéolaire Production métabolique de CO 2 (ml.min -1 ) PA CO2 = K. V CO2.. V A ~ PaCO 2 (sang artériel). K=863 si V en ml.min -1 Ventilation Alvéolaire (ml.min -1 ) Dans la mesure où la production de CO 2 est constante, toute augmentation de la ventilation alvéolaire diminue PA CO2 et inversement. Hyperventilation Hypoventilation Hypocapnie (PaCO 2 < Nle) Hypercapnie (PaCO 2 > Nle)

6 Dans le sang: Pression partielle des gaz en phase liquide: En phase liquide : Loi de HENRY Chaque gaz se dissout dans le liquide en fonction de : - Sa solubilité (α) (inversement proportionnelle à la température) - Sa pression partielle dans le phase gazeuse. PairO 2 A l équilibre (autant d entrées que de sorties), le liquide est dit «saturé» : - chaque gaz a alors dans le liquide la même pression partielle que dans la phase gazeuse. PeauO 2 - La quantité de gaz dissous (concentration) est proportionnelle à la pression partielle et à la solubilité. Cx = Px. αx

7 L équilibre acide-base du sang artériel Diagramme de Davenport 1) La respiration échanges gazeux pulmonaires 2) L équation d Henderson-Hasselbalch 3) Représentation graphique : le diagramme de Davenport 4) Les troubles de l état acide-base et leurs compensations

8 2) Rappels Equation d Henderson Hasselbalch: Acide = substance susceptible de libérer un proton Base = substance susceptible de fixer un proton AH H + + A - Acide Base Pour ce qui concerne le CO 2 : CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 AC H + + HCO 3 _ Le transport et l élimination du CO 2 sont importants pour l équilibre acido-basique du sang

9 L équation d HENDERSON-HASSELBALCH [HCO3 - ] ph = pk A + log [H2 CO3] CO 2 combiné CO 2 dissous = α.paco 2 [HCO3 - ] ph = pk A + log α.paco2 Reins Poumons 7,4 = 6,1 + 1,3 24 0,0301 x 40 = 20

10 L équilibre acide-base du sang artériel Diagramme de Davenport 1) La respiration échanges gazeux pulmonaires 2) L équation d Henderson-Hasselbalch 3) Représentation graphique : le diagramme de Davenport 4) Les troubles de l état acide-base et leurscompensations

11 Diagramme de Davenport

12 Construction des isobares de PaCO 2 On calcule les valeurs de [HCO3 - ] pour toutes les valeurs de ph pour une PaCO 2 donnée. Ex : ph = 7,3, PCO 2 = 40 α.pco 2 = 0,0301 X 40 = 1,2 [HCO3 - ] p mmol/l ph = pk + log [HCO3 - ] α.paco 2 PaCO 2 = 40 mmhg 7,3 = 6,1 + log log [HCO3- ] 1,2 [HCO3 - ] = 1,2 1, ,2 est le log de 10 1,2 = 15,85 7,4 7,6 ph

13 Construction des isobares de PaCO 2 PaCO 2 (mmhg) Et on recommence pour chaque valeur de PCO 2 [HCO3 - ] p mmol/l ,4 7,6 ph

14 Ligne tampon du plasma On équilibre des échantillons de sang avec des PCO 2 connues, on mesure alors le ph, et les bicarbonates plasmatiques, et on construit cette ligne point par point. La pente représente le pouvoir tampon du plasma lié aux bicarbonates. Les GR jouent un rôle déterminant sur la pente, car hémoglobine +++. [HCO3 - ] p mmol/l PaCO 2 (mmhg) [Hb] augmentée 7,4 7,6 [Hb] diminuée normal ph

15 Ligne tampon du plasma «Bases tampons» (BB, pour «Buffer Bases, NBB = valeur normale) = ensembles des tampons [HCO3 - ] p mmol/l 60 PaCO 2 (mmhg) «Excès de base» (BE = BB - NBB) Si + = excès Si - = déficit (excès négatif ) En meq/l : = quantité d acide ou de base à rajouter, pour ramener le ph à 7,4, avec PCO 2 = ,4 7,6 ph

16 Diagramme de Davenport Le sang artériel normal : ph = 7,40 ( 7,38-7,42 ) 40 PaCO 2 = 40 ± 2 mmhg [HCO3 - ] p = 24 ±2 mm (PaO2 = mmhg)

17 L équilibre acide-base du sang artériel Diagramme de Davenport 1) La respiration échanges gazeux pulmonaires 2) L équation d Henderson-Hasselbalch 3) Représentation graphique : le diagramme de Davenport 4) Les troubles de l état acide-base et leurs compensations

18 Troubles de l équilibre acide-base [HCO3 - ] ph = pk + log α.paco2 Acidoses = ph < 7,38 Diminution de [HCO3 - ] = Acidose métabolique Augmentation de PaCO 2 = Acidose respiratoire Alcaloses = ph > 7,42 Augmentation de [HCO3 - ] = Alcalose métabolique Diminution de PaCO 2 = Alcalose respiratoire

19 Troubles de l équilibre acide-base Compensations : Principe : faire varier l autre terme du rapport sens que celui du trouble initial : [HCO3 - ] α.paco 2 dans le même Trouble initial Compensation Acidose respiratoire PaCO 2 [HCO3 - ] Acidose métabolique [HCO3 - ] PaCO 2 Alcalose respiratoire PaCO 2 [HCO3 - ] Alcalose métabolique [HCO3 - ] PaCO 2 Ainsi, en tendant à ramener le rapport à sa valeur normale, on corrige le ph!

20 Les compensations agissant sur PaCO 2 sont ventilatoires et immédiates. Les compensations agissant sur [HCO3 - ]p sont rénales et d installation lente.

21 1) L acidose respiratoire Compens. rénale Tr. primitif Exemple: Insuffisance respiratoire ++++

22 Causes : A) Altération de la commande respiratoire centrale : tumeur Accident vasculaire cérébral encéphalite drogues sédatives (dépresseurs respiratoires) B) Affections neuromusculaires : poliomyélite Guillain Barré myopathie. C) Affection de la cage thoracique : cyphoscoliose pneumothorax épanchement pleural D) Affections pulmonaires : pneumopathies asthme, BPCO +++

23 2) L acidose métabolique Tr. primitif Compens. Hypervent Exemples: charges acides (acidocétose diabétique, acidose lactique.), pertes intestinales bases (diarrhées), déficit excrétion rénale acides (insuffisance rénale)

24 Causes : A) Charges acides excessives : charge acide exogène : o intoxication aspirine o ingestion d'éthylène-glycol (acide oxalique = antigel) charge acide endogène : correspondant aux 3 causes les plus fréquentes o acidocétose diabète ingestion massive d'alcool jeûne prolongé o acidose lactique : (lactates > 2.5 mmol/l ) état de choc +++, absence de perfusion tissulaire o insuffisance rénale (le rein n'excrète pas d'h+, ne réabsorbe pas de bicar) B) Pertes intestinales de bases : diarrhées +++ (choléra, tumeurs coliques, laxatifs ) C) Déficit d'excrétion rénale d'acides : - l'insuffisance rénale ++++

25 3) L alcalose respiratoire Tr. primitif Compensation rénale Exemples: Hyperventilation réactionnelle (physiologique: altitude, grossesse) ou pathologique, ventilation mécanique assistée trop efficace.

26 Causes : A) Centrale : hyperventilation psychogène Stimulation par hormones progestatives (grossesse) tétanie B) Ventilation assistée : cause la plus fréquente C) Hypoxie : altitude OAP, pneumonie, embolie, asthme, anémie insuffisance cardio-circulatoire

27 4) L alcalose métabolique Compens. Hypovent Tr. primitif Exemples: pertes d acides (digestives: vomissements+++, rénales), apports d agents alcalins

28 Acidose Mixte Alcalose Mixte 2 causes à traiter: respiratoire ET métabolique