HCO3 - Free

Equilibre Acido-Basique du
sang artériel - Davenport
Pr Bruno CHENUEL
UE3 PACES - 2011-2012
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
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 CO2 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 (O2 et CO2) et
leur transport sanguin vers et depuis les cellules;
-  les mécanismes cellulaires d’utilisation de l’oxygène et de production du
CO2 et des H+ (respiration cellulaire)
Gaz Alvéolaire
CO2
O2
Mbne alvéolo-capillaire
Diffusion
Capillaire pulmonaire
Sang veineux
mêlé (v)
Sang capillaire
terminal (c’)
Relation liant la ventilation alvéolaire et la pression partielle alvéolaire
de CO2 :
Tout le CO2 rejeté provient de la ventilation alvéolaire
Production métabolique de CO2
(ml.min-1)
PACO2
.
VCO2
=K.
.
VA
~ PaCO2 (sang artériel)
.
K=863 si V en ml.min-1
Ventilation Alvéolaire
(ml.min-1)
Dans la mesure où la production de CO2 est constante, toute augmentation de la
ventilation alvéolaire diminue PACO2 et inversement.
Hyperventilation
Hypocapnie (PaCO2 < Nle)
Hypoventilation
Hypercapnie (PaCO2 > Nle)
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.
PairO2
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.
PeauO2
- La quantité de gaz dissous (concentration)
est proportionnelle à la pression partielle et
à la solubilité.
Cx = Px . αx
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
2) Rappels Equation d’Henderson Hasselbalch:
•  Acide = substance susceptible de libérer un proton
•  Base = substance susceptible de fixer un proton
AH
H+ + ABase
Acide
Pour ce qui concerne le CO2 :
CO2 + H2O
AC
H2CO3
_
H+ + HCO3
Le transport et l’élimination du CO2 sont importants
pour l’équilibre acido-basique du sang
L’équation d’HENDERSON-HASSELBALCH
pH = pKA+ log
[HCO3-]
CO2 combiné
[H2CO3]
CO2 dissous
= α.PaCO2
pH = pKA+ log
Reins
[HCO3-]
α.PaCO2
Poumons
24
7,4 = 6,1 + 1,3
= 20
0,0301 x 40
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
Diagramme de Davenport
Construction des isobares de PaCO2
pH = pK + log
On calcule les valeurs de [HCO3-] pour
toutes les valeurs de pH pour une PaCO2
donnée.
[HCO3-]
α.PaCO2
PaCO2 = 40 mmHg
[HCO3-]p mmol/L
Ex : pH = 7,3 , PCO2 = 40
α.Pco2 = 0,0301 X 40 = 1,2
7,3 = 6,1 + log
log
[HCO3-]
1,2
[HCO3-]
1,2
= 1,2
30
20
10
1,2 est le log de 101,2 = 15,85
7,4
7,6
pH
Construction des isobares de PaCO2
PaCO2 (mmHg)
Et on
recommence
pour chaque
valeur de PCO2
60 50 40
[HCO3-]p mmol/L
30
30
20
10
7,4
7,6
pH
Ligne tampon du plasma
On équilibre des
échantillons de sang
avec des PCO2
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
+++.
PaCO2 (mmHg)
60 50 40
[HCO3-]p mmol/L
30
30
20
10
[Hb] diminuée
[Hb] augmentée
7,4
7,6
normal
pH
Ligne tampon du plasma
PaCO2 (mmHg)
« Bases tampons »
(BB, pour « Buffer Bases, NBB =
valeur normale)
= ensembles des tampons
60 50 40
[HCO3-]p mmol/L
30
« Excès de base »
(BE = BB - NBB)
Si +
= excès
Si - =
déficit (excès négatif…)
30
En mEq/l :
20
= quantité d’acide ou de base à
rajouter, pour ramener le pH à 7,4,
avec PCO2 = 40
10
7,4
7,6
pH
Diagramme de Davenport
Le sang artériel normal :
pH = 7,40 ( 7,38 - 7,42 )
PaCO2 = 40 ± 2 mmHg
[HCO3-]p= 24 ±2 mM
(PaO2 = 80-100 mmHg)
40
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
Troubles de l’équilibre acide-base
pH = pK + log
[HCO3-]
α.PaCO2
Acidoses = pH < 7,38
 
Diminution de [HCO3-] = Acidose métabolique
 
Augmentation de PaCO2 = Acidose respiratoire
Alcaloses = pH > 7,42
 
Augmentation de [HCO3-] = Alcalose métabolique
 
Diminution de PaCO2 = Alcalose respiratoire
Troubles de l’équilibre acide-base
Principe : faire varier l’autre terme du rapport
sens que celui du trouble initial :
Compensations :
[HCO3-]
α.PaCO2
Trouble initial
dans le même
Compensation
Acidose respiratoire
PaCO2
[HCO3-]
Acidose métabolique
[HCO3-]
PaCO2
Alcalose respiratoire
PaCO2
[HCO3-]
Alcalose métabolique
[HCO3-]
PaCO2
Ainsi, en tendant à ramener le rapport à sa valeur normale, on corrige le pH !
Les compensations agissant
sur PaCO2 sont ventilatoires et
immédiates.
Les compensations agissant
sur [HCO3-]p sont rénales et
d’installation lente.
1) L’acidose respiratoire
Compens.
rénale
Tr. primitif
Exemple: Insuffisance respiratoire ++++
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 +++ ………
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)
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 ++++
3) L’alcalose respiratoire
Tr. primitif
Compensation
rénale
Exemples: Hyperventilation réactionnelle (physiologique: altitude, grossesse)
ou pathologique, ventilation mécanique assistée trop efficace….
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
4) L’alcalose métabolique
Compens.
Hypovent
Tr. primitif
Exemples: pertes d’acides (digestives: vomissements+++,
rénales), apports d’agents alcalins
Acidose
Mixte
Alcalose
Mixte
2 causes à traiter: respiratoire ET métabolique