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Troubles de l'équilibre acide-base

Par James L. Lewis, III, MD, Attending Physician, Brookwood Baptist Health and Saint Vincent’s Ascension Health, Birmingham

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(Voir aussi Régulation acide-base.)

Les troubles acido-basiques sont des changements pathologiques dans le pH artériel et la pression partielle de dioxyde de carbone (Pco 2) et dans le bicarbonate sérique (HCO3).

  • L'acidose correspond à un pH sérique < 7,35.

  • L'alcalose correspond à un pH sérique > 7,45.

  • L'acidose correspond aux processus physiologiques qui causent une accumulation d'acide ou la perte d'alcalins.

  • L'alcalose correspond aux processus physiologiques qui causent une accumulation d'alcalins ou la perte d'acide.

Les anomalies du pH dépendent du degré de compensation physiologique ainsi que de la présence d'autres processus.

Classification

Les troubles acido-basiques primaires sont définis comme métabolique ou respiratoire, en fonction du contexte clinique et de la cause primitive de la variation de pH, qui peut être un changement de la concentration sérique de HCO3 ou de celle de la Pco2.

L'acidose métabolique est caractérisée par une concentration sérique de HCO3< 24 mEq/L. Les causes en sont

  • Une production accrue d'acide

  • Une ingestion d'acide

  • Une diminution de l'excrétion rénale d'acide

  • Les pertes digestives ou rénales d'HCO3

L'alcalose métabolique correspond à un HCO3 sérique > 24 mEq/L. Les causes en sont

  • Une perte d'acide

  • Une rétention d'HCO3

L'acidose respiratoire est caractérisée par une Pco2> 40 mmHg (hypercapnie). La cause en est

  • Une diminution de la ventilation-minute (hypoventilation)

L'alcalose respiratoire est caractérisée par une Pco2< 40 mmHg (hypocapnie). La cause en est

  • Une augmentation de la ventilation-minute (hyperventilation)

Quand un trouble de l'équilibre acide-base survient des mécanismes compensatoires commencent à corriger le pH ( Anomalies primitives et compensations au cours des troubles simples de l'équilibre acide-base). La compensation ne peut pas corriger complètement le pH et ne lui fait jamais dépasser la normale.

Un trouble simple de l'équilibre acide-base est une anomalie primitive unique de l'état acide-base accompagnée de sa réponse compensatoire.

Les troubles de l'équilibre acide-base mixtes associent ≥ 2 troubles primitifs ou plus.

Pièges à éviter

  • Les mécanismes de compensation des perturbations cido-basiques ne peuvent pas corriger complètement le pH et ne lui fait jamais dépasser la normale.

Anomalies primitives et compensations au cours des troubles simples de l'équilibre acide-base

Anomalie primaire

pH

Bicarbonate (HCO3)

Pco2

Attendu

Compensation

Acidose métabolique

< 7,35

Baisse primaire

Diminution compensatoire

1,2 mmHg de diminution de Pco2 pour chaque 1 mmol/L de diminution de HCO3

  ou*

Pco2= (1,5 × HCO3) + 8 (± 2)

  ou

Pco2= HCO3+ 15

  ou

Pco2= 2 derniers chiffres du pH × 100

Alcalose métabolique

> 7,45

Augmentation primaire

Augmentation compensatoire

0,6–0,75 mmHg d'augmentation de la Pco2 pour chaque 1 mmol/L d'augmentation de HCO3 (la Pco2 ne doit pas s'élever au-dessus de 55 mmHg en compensation)

Acidose respiratoire

< 7,35

Augmentation compensatoire

Augmentation primaire

Aiguë: augmentation de 1–2 mmol/L de HCO3 pour chaque 10 mmHg d'augmentation de la Pco2

Chronique: augmentation de 3–4 mmol/L du HCO3 pour chaque 10 mmHg d'augmentation de la Pco2

Alcalose respiratoire

> 7,45

Diminution compensatoire

Baisse primaire

Aigu: diminution de 1–2 mmol/L de l'HCO3 pour chaque diminution de 10 mmHg de la Pco2

Chronique: diminution de 4–5 mmol/L de la concentration de HCO3 pour chaque diminution de 10 mmHg de la Pco2

*Règles empiriques imprécises mais pratiques.

Symptomatologie

Des troubles de l'équilibre acide-base compensés ou modérés causent peu de symptômes ou de signes. Les troubles graves et non compensés ont de multiples conséquences cardiovasculaires, respiratoires, neurologiques et métaboliques ( Conséquences cliniques des troubles de l'équilibre acide-base et Courbe de dissociation de l'oxyhémoglobine.).

Conséquences cliniques des troubles de l'équilibre acide-base

Système

Acidémie

Alcalémie

Cardiovasculaire

Altération de la contractilité cardiaque

Dilatation artériolaire

Veinoconstriction

Centralisation du volume sanguin

Augmentation des résistances vasculaires pulmonaires

Diminution du débit cardiaque

Diminution de la PA systémique

Diminution du débit sanguin hépatorénal

Diminution du seuil de survenue des troubles du rythme cardiaque

Atténuation de la réponse aux catécholamines

Vasoconstriction artériolaire

Réduction du débit sanguin coronaire

Diminution du seuil de survenue de l'angor

Diminution du seuil de survenue des troubles du rythme cardiaque

Métabolique

Résistance à l'insuline

Inhibition de la glycolyse anaérobie

Réduction de la synthèse d'ATP

Hyperkaliémie

Dégradation des protéines

Déminéralisation osseuse (en situation chronique)

Stimulation de la glycolyse anaérobie

Formation d'acides organiques

Diminution de la dissociation de l'oxyhémoglobine

Diminution du Ca ionisé

Hypokaliémie

Hypomagnésémie

Hypophosphatémie

Neurologique

Inhibition du métabolisme et de la régulation du volume cellulaire

Stupeur et coma

Tétanie

Convulsions

Léthargie

Confusion

Stupeur

Respiratoire

Hyperventilation compensatoire avec possible fatigue des muscles respiratoires

Hypoventilation compensatoire avec hypercapnie et hypoxémie

Diagnostic

  • Gaz du sang artériel

  • Ionogramme sanguin

  • Trou anionique calculé

  • En cas d'acidose métabolique, le calcul du trou anionique et la formule de Winter s'appliquent

  • Recherche des modifications compensatoires

L'évaluation repose sur les gaz du sang artériel et l'ionogramme sanguin. Les gaz du sang artériel mesurent directement le pH artériel et la Pco2. Les valeurs de HCO3 des gaz du sang artériel sont calculées en utilisant l’équation d’Henderson-Hasserbalch; les valeurs de HCO3 de l'ionogramme sanguin sont mesurées directement et sont considérées comme plus précises en cas d'incohérence. L'équilibre acide-base est très précisément évalué par les mesures du pH et de la Pco2 dans le sang artériel. En cas de défaillance circulatoire ou lors de réanimation cardiorespiratoire, les mesures dans le sang veineux peuvent refléter plus fidèlement les conditions au niveau des tissus et peuvent utilement guider l'administration de bicarbonate et l'adéquation de la ventilation.

Le pH détermine le processus primaire (acidose ou alcalose), bien qu'il tende vers la plage normale avec compensation. Les modifications de la Pco2 reflètent les changements de la ventilation et les modifications de la concentration d'HCO3 reflètent les changements métaboliques.

Des perturbations acido-basiques complexes ou mixtes impliquent plus d'un processus primaire. Dans ces troubles mixtes, les valeurs peuvent être faussement normales. Ainsi, il est important lors de l'évaluation des troubles acido-basiques de déterminer si les modifications de la Pco2 et des HCO3 montrent la compensation attendue ( Anomalies primitives et compensations au cours des troubles simples de l'équilibre acide-base). Si non, un second processus primaire causant l'anomalie de compensation doit être suspecté. L'interprétation doit également envisager les affections cliniques (p. ex., pneumopathie chronique, insuffisance rénale, surdosage médicamenteux).

Le trou anionique ( Trou anionique) doit toujours être calculé; son élévation indique presque toujours une acidose métabolique. Un trou anionique normal avec une faible concentration de HCO3 (p. ex., < 24 mEq/L) et une concentration élevée de Cl dans le sérum indique une acidose métabolique à trou anionique normal (hyperchlorémique). Si une acidose métabolique est présente, le delta de trou anionique est calculé ( Trou anionique) pour identifier une alcalose métabolique associée et la formule de Winter est appliquée pour voir si la compensation respiratoire est adéquate ou si elle reflète un 2e trouble de l'équilibre acide-base (Pco2 prédite = 1,5 [HCO3] + 8 ± 2; si la Pco2 est plus élevée, il existe également une acidose respiratoire primitive, si elle est plus faible, il existe une alcalose respiratoire).

Une acidose respiratoire est suggérée par une Pco2> 40 mmHg; l'HCO3 doit rapidement compenser par une augmentation de 3 à 4 mEq/L chaque ascension de 10 mmHg de la Pco2 en 4 à 12 h (il peut n'y avoir aucune augmentation ou seulement de 1 à 2 mEq/L, qui va augmenter lentement pour atteindre 3 à 4 mEq/L en plusieurs jours). Une augmentation supérieure de HCO3 implique qu’il y ait une alcalose métabolique primaire associée; une augmentation moindre évoque une faible compensation par manque de temps ou qu'il coexiste une acidose métabolique primitive.

Une alcalose métabolique est suggérée par une concentration d'HCO3> 28 mEq/L. La Pco2 doit compenser en augmentant d'environ 0,6 à 0,75 mmHg pour chaque augmentation d'1 mEq/L d'HCO3 (jusqu'à environ 55 mmHg). Une augmentation supérieure implique une acidose respiratoire concomitante; une augmentation moindre, une alcalose respiratoire.

Une alcalose respiratoire est suggérée par une Pco2< 38 mmHg. L'HCO3 doit compenser en 4 à 12 h par une diminution de 5 mEq/L pour chaque baisse de 10 mmHg de la Pco2. Une diminution moindre signifie un manque de temps pour la compensation ou la coexistence d'une alcalose métabolique primitive. Une diminution supérieure implique une acidose métabolique primitive.

Les nomogrammes (cartes acido-basiques) sont une autre manière de diagnostiquer les troubles mixtes, permettant le report graphique simultané du pH, de la concentration de HCO3, et de la Pco2.

Points clés

  • L'acidose et l'alcalose correspondent à des processus physiologiques qui provoquent une accumulation ou une perte d'acide et/ou d'alcalins; le pH sanguin peut ou non être anormal.

  • L'acidémie et l'alcalémie correspondent à un pH sérique anormalement acide (pH < 7,35) ou alcalin (pH > 7,45).

  • Les troubles acido-basiques sont classés comme métabolique si la variation du pH est principalement due à une modification du HCO3 sérique et respiratoire si le changement est principalement dû à un changement de Pco2 (augmentation ou diminution de la ventilation).

  • Le pH établit le processus primaire (acidose ou alcalose), les modifications de la Pco2 reflètent les changements de la ventilation et les modifications de la concentration d'HCO3 reflètent les changements métaboliques.

  • Tous les perturbations acido-basiques entraînent une compensation qui tend à normaliser le pH. Les troubles métaboliques acido-basiques se traduisent par une compensation respiratoire (modification de la Pco2); les troubles acido-basiques respiratoires entraînent une compensation métabolique (changer HCO3).

  • Plus d'un trouble acide-base primaire peuvent être présents simultanément. Il est important d'identifier et de traiter chaque trouble de l'équilibre acide-base primitif.

  • L'évaluation bilologique initiale des troubles acido-basiques comprend la mesure des gaz du sang artériel, l'ionogramme et le calcul du trou anionique.

  • Utiliser l'une des formules, rempiriques ou une abaque acide-base pour déterminer si les valeurs de laboratoire sont compatibles avec un trouble acide-base unique (et compensation) ou si un second trouble acide-base primaire est également présent.

  • Traiter tout trouble acide-base primaire.

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