26.5 Troubles de l'équilibre acido-basique
Objectifs d'apprentissage
À la fin de cette section, vous serez capable de :
- Identifier les trois variables sanguines prises en compte lors du diagnostic d'acidose ou d'alcalose
- Identifier la source de compensation pour les problèmes de pH sanguin d'origine respiratoire
- Identifier la source de compensation pour les problèmes de pH sanguin d'origine métabolique/rénale
Le pH sanguin artériel normal est limité à une plage très étroite de 7,35 à 7,45. Une personne dont le pH sanguin est inférieur à 7,35 est considérée comme étant en acidose (en fait, « acidose physiologique », car le sang n'est pas véritablement acide tant que son pH ne descend pas en dessous de 7), et un pH sanguin continu inférieur à 7,0 peut être fatal. L'acidose présente plusieurs symptômes, notamment des maux de tête et de la confusion, et l'individu peut devenir léthargique et facilement fatigué (Figure 26.18). Une personne dont le pH sanguin est supérieur à 7,45 est considérée comme étant en alcalose, et un pH supérieur à 7,8 est fatal. Certains symptômes de l'alcalose comprennent une altération cognitive (qui peut progresser jusqu'à l'inconscience), des picotements ou un engourdissement des extrémités, des secousses et des spasmes musculaires, ainsi que des nausées et des vomissements. L'acidose et l'alcalose peuvent être causées par des troubles métaboliques ou respiratoires.
Comme discuté précédemment dans ce chapitre, la concentration d'acide carbonique dans le sang dépend du niveau de CO2 dans le corps et de la quantité de CO2 gazeux exhalée par les poumons. Ainsi, la contribution respiratoire à l'équilibre acido-basique est généralement discutée en termes de CO2 (plutôt qu'en termes d'acide carbonique). Rappelez-vous qu'une molécule d'acide carbonique est perdue pour chaque molécule de CO2 exhalée, et une molécule d'acide carbonique est formée pour chaque molécule de CO2 retenue.
Acidose métabolique : Déficit primaire en bicarbonate
L'acidose métabolique survient lorsque le sang est trop acide (pH inférieur à 7,35) en raison d'un manque de bicarbonate, une condition appelée déficit primaire en bicarbonate. Au pH normal de 7,40, le rapport du tampon bicarbonate/acide carbonique est de 20:1. Si le pH sanguin d'une personne descend en dessous de 7,35, cette personne est en acidose métabolique. La cause la plus fréquente d'acidose métabolique est la présence d'acides organiques ou d'un excès de corps cétoniques dans le sang. Le Tableau 26.2 énumère d'autres causes d'acidose métabolique.
| Cause | Métabolite |
|---|---|
| Diarrhée | Bicarbonate |
| Urémie | Acides phosphorique, sulfurique et lactique |
| Kétoacidose diabétique | Augmentation des corps cétoniques |
| Exercice intense | Acide lactique |
| Méthanol | Acide formique* |
| Paraldéhyde | Acide β-hydroxybutyrique* |
| Isopropanol | Acide propionique* |
| Éthylène glycol | Acide glycolique, et certains acides oxalique et formique* |
| Salicylate/aspirine | Acide salicylique (AS)* |
Les trois premières des huit causes d'acidose métabolique énumérées sont des affections médicales (ou des états physiologiques inhabituels). Un exercice intense peut provoquer une acidose métabolique temporaire due à la production d'acide lactique. Les cinq dernières causes résultent de l'ingestion de substances spécifiques. La forme active de l'aspirine est son métabolite, l'acide salicylique. Un surdosage d'aspirine provoque une acidose due à l'acidité de ce métabolite. L'acidose métabolique peut également résulter de l'urémie, qui est la rétention d'urée et d'acide urique. L'acidose métabolique peut également survenir en cas de cétoacidose diabétique, où un excès de corps cétoniques est présent dans le sang. D'autres causes d'acidose métabolique sont une diminution de l'excrétion des ions hydrogène, ce qui inhibe la conservation des ions bicarbonate, et une perte excessive d'ions bicarbonate par le tractus gastro-intestinal due à la diarrhée.
Alcalose métabolique : Excès primaire de bicarbonate
L'alcalose métabolique est l'opposé de l'acidose métabolique. Elle survient lorsque le sang est trop alcalin (pH supérieur à 7,45) en raison d'un excès de bicarbonate (appelé excès primaire de bicarbonate).
Un excès transitoire de bicarbonate dans le sang peut suivre l'ingestion de quantités excessives de bicarbonate, de citrate ou d'antiacides pour des affections telles que le reflux acide de l'estomac, connu sous le nom de brûlures d'estomac. La maladie de Cushing, qui est l'hypersécrétion chronique d'hormone adrénocorticotrope (ACTH) par l'hypophyse antérieure, peut provoquer une alcalose métabolique chronique. L'hypersécrétion d'ACTH entraîne des niveaux élevés d'aldostérone et une perte accrue de potassium par excrétion urinaire. D'autres causes d'alcalose métabolique comprennent la perte d'acide chlorhydrique de l'estomac par les vomissements, la déplétion potassique due à l'utilisation de diurétiques pour l'hypertension, et l'utilisation excessive de laxatifs.
Acidose respiratoire : Excès primaire d'acide carbonique/CO2
L'acidose respiratoire survient lorsque le sang est excessivement acide en raison d'un excès d'acide carbonique, résultant d'une trop grande quantité de CO2 dans le sang. L'acidose respiratoire peut résulter de tout ce qui interfère avec la respiration, comme la pneumonie, l'emphysème ou l'insuffisance cardiaque congestive.
Alcalose respiratoire : Déficit primaire d'acide carbonique/CO2
L'alcalose respiratoire survient lorsque le sang est excessivement alcalin en raison d'un déficit en acide carbonique et en niveaux de CO2 dans le sang. Cette condition se produit généralement lorsque trop de CO2 est exhalé par les poumons, comme cela se produit lors de l'hyperventilation, qui est une respiration plus profonde ou plus fréquente que la normale. Une fréquence respiratoire élevée entraînant une hyperventilation peut être due à un bouleversement émotionnel extrême ou à la peur, à la fièvre, à des infections, à l'hypoxie, ou à des niveaux anormalement élevés de catécholamines, telles que l'épinéphrine et la noradrénaline. Étonnamment, un surdosage d'aspirine – toxicité aux salicylates – peut entraîner une alcalose respiratoire alors que le corps tente de compenser l'acidose initiale.
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Mécanismes de compensation
Divers mécanismes compensatoires existent pour maintenir le pH sanguin dans une plage normale, notamment les tampons, la respiration et les mécanismes rénaux. Bien que les mécanismes compensatoires fonctionnent généralement très bien, lorsque l'un de ces mécanismes ne fonctionne pas correctement (comme l'insuffisance rénale ou une maladie respiratoire), ils ont leurs limites. Si le pH et le rapport bicarbonate/acide carbonique sont modifiés de manière trop drastique, le corps peut ne pas être en mesure de compenser. De plus, des changements extrêmes de pH peuvent dénaturer les protéines. Des dommages étendus aux protéines de cette manière peuvent entraîner une perturbation des processus métaboliques normaux, des lésions tissulaires graves et, finalement, la mort.
Compensation respiratoire
La compensation respiratoire de l'acidose métabolique augmente la fréquence respiratoire pour éliminer le CO2 et réajuster le rapport bicarbonate/acide carbonique au niveau de 20:1. Cet ajustement peut se produire en quelques minutes. La compensation respiratoire de l'alcalose métabolique n'est pas aussi efficace que sa compensation pour l'acidose. La réponse normale du système respiratoire à un pH élevé est d'augmenter la quantité de CO2 dans le sang en diminuant la fréquence respiratoire pour conserver le CO2. Il y a cependant une limite à la diminution de la respiration que le corps peut tolérer. Par conséquent, la voie respiratoire est moins efficace pour compenser l'alcalose métabolique que pour l'acidose.
Compensation métabolique
La compensation métabolique et rénale des maladies respiratoires pouvant créer une acidose repose sur la conservation des ions bicarbonate. En cas d'acidose respiratoire, le rein augmente la conservation du bicarbonate et la sécrétion de H+ par le mécanisme d'échange discuté précédemment. Ces processus augmentent la concentration de bicarbonate dans le sang, rétablissant les concentrations relatives appropriées de bicarbonate et d'acide carbonique. En cas d'alcalose respiratoire, les reins diminuent la production de bicarbonate et réabsorbent H+ du liquide tubulaire. Ces processus peuvent être limités par l'échange de potassium par les cellules rénales, qui utilisent un mécanisme d'échange K+-H+.
Diagnostic de l'acidose et de l'alcalose
Les tests de laboratoire pour le pH, la pression partielle de CO2 (PCO2) et le HCO3– peuvent identifier l'acidose et l'alcalose, indiquant si le déséquilibre est respiratoire ou métabolique, et l'étendue du fonctionnement des mécanismes compensatoires. La valeur du pH sanguin, comme indiqué dans le Tableau 26.3, indique si le sang est en acidose, dans la plage normale, ou en alcalose. Les valeurs de PCO2 et de HCO3– total aident à déterminer si la condition est métabolique ou respiratoire, et si le patient a été capable de compenser le problème. Le Tableau 26.3 énumère les conditions et les résultats de laboratoire qui peuvent être utilisés pour classer ces conditions. Les déséquilibres acido-basiques métaboliques résultent généralement d'une maladie rénale, et le système respiratoire répond généralement pour compenser.
| pH | PCO2 | HCO3– total | |
|---|---|---|---|
| Acidose métabolique | ↓ | N, puis ↓ | ↓ |
| Acidose respiratoire | ↓ | ↑ | N, puis ↑ |
| Alcalose métabolique | ↑ | N, puis↑ | ↑ |
| Alcalose respiratoire | ↑ | ↓ | N, puis ↓ |
L'acidose métabolique est problématique, car des quantités de bicarbonate inférieures à la normale sont présentes dans le sang. La PCO2 serait normale au début, mais si une compensation s'est produite, elle diminuerait à mesure que le corps rétablit le rapport approprié de bicarbonate et d'acide carbonique/CO2.
L'acidose respiratoire est problématique, car un excès de CO2 est présent dans le sang. Les niveaux de bicarbonate seraient normaux au début, mais si une compensation s'est produite, ils augmenteraient dans une tentative de rétablir le rapport approprié de bicarbonate et d'acide carbonique/CO2.
L'alcalose est caractérisée par un pH supérieur à la normale. L'alcalose métabolique est problématique, car un pH élevé et un excès de bicarbonate sont présents. La PCO2 serait à nouveau normale au début, mais si une compensation s'est produite, elle augmenterait à mesure que le corps tente de rétablir les rapports appropriés de bicarbonate et d'acide carbonique/CO2.
L'alcalose respiratoire est problématique, car une déficience en CO2 est présente dans la circulation sanguine. La concentration de bicarbonate serait normale au début. Cependant, lorsque la compensation rénale se produit, la concentration de bicarbonate dans le sang diminue à mesure que les reins tentent de rétablir les rapports appropriés de bicarbonate et d'acide carbonique/CO2 en éliminant plus de bicarbonate pour ramener le pH dans la plage normale physiologique.