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Troubles de l'équilibre acide-base

Par

James L. Lewis III

, MD, Brookwood Baptist Health and Saint Vincent’s Ascension Health, Birmingham

Examen médical juil. 2021
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Ressources liées au sujet

Les troubles acido-basiques sont des modifications pathologiques de la pression partielle du dioxyde de carbone (Pco2) ou du bicarbonate sérique (HCO3) qui produisent typiquement des anomalies des valeurs du pH artériel.

  • 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.

  • Une production accrue d'acide

  • Une ingestion d'acide

  • Une diminution de l'excrétion rénale d'acide

  • Les pertes digestives ou rénales d'HCO3

  • Une perte d'acide

  • Une rétention d'HCO3

  • Une diminution de la ventilation-minute (hypoventilation)

  • Une augmentation de la ventilation-minute (hyperventilation)

Les mécanismes compensateurs commencent à corriger le pH (voir tableau Anomalies primitives et compensations au cours des troubles simples de l'équilibre acide-base Anomalies primitives et compensations au cours des troubles simples de l'équilibre acide-base Anomalies primitives et compensations au cours des troubles simples de l'équilibre acide-base ) chaque fois qu'un trouble acido-basique apparaît. 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 (parfois appelé complexes) associent ≥ 2 troubles primitifs ou plus.

Pièges à éviter

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

Tableau

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 (voir tableau Conséquences cliniques des troubles de l'équilibre acide-base Conséquences cliniques des troubles de l'équilibre acide-base Conséquences cliniques des troubles de l'équilibre acide-base et figure Courbe de dissociation de l'oxyhémoglobine Courbe de dissociation de l'oxyhémoglobine Courbe de dissociation de l'oxyhémoglobine ).

Tableau

Diagnostic

  • Gaz du sang artériel

  • Ionogramme sanguin

  • Trou anionique calculé

  • En cas d'acidose métabolique, le calcul du delta de 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. Le taux de HCO3 rapporté sur le panel des gaz du sang artériel est calculé en utilisant l'équation d'Henderson-Hasselbalch. Le niveau de HCO3 de la chimie sérique est directement mesuré. La mesure directe des taux d'HCO3 est considérée comme plus fiable en cas de divergence.

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 que le pH tende vers la plage normale lors de la 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 (voir tableau Anomalies primitives et compensations au cours des troubles simples de l'équilibre acide-base Anomalies primitives et compensations au cours des troubles simples de l'équilibre acide-base Anomalies primitives et compensations au cours des troubles simples de l'équilibre acide-base ). Sinon, un deuxième processus primaire doit être suspecté de provoquer la compensation anormale. L'interprétation doit également envisager les affections cliniques (p. ex., pneumopathie chronique, insuffisance rénale, surdosage médicamenteux).

Le trou anionique Calcul du trou anionique Les troubles acido-basiques sont des modifications pathologiques de la pression partielle du dioxyde de carbone (Pco2) ou du bicarbonate sérique (HCO3) qui produisent typiquement... en apprendre davantage doit toujours être calculé; son élévation indique presque toujours une acidose métabolique Acidose métabolique L'acidose métabolique est une diminution primitive de bicarbonate (HCO3), généralement associée à une diminution compensatoire de la pression partielle de dioxyde de carbone (Pco2)... en apprendre davantage . Un trou anionique normal avec une faible concentration de HCO3 (p. ex., < 24 mEq/L [< 24 mmol/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 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 second 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 Acidose respiratoire L'acidose respiratoire consiste en une augmentation primitive de la pression partielle de dioxyde de carbone (Pco2) avec ou sans augmentation compensatoire de bicarbonate (HCO3)... en apprendre davantage est suggérée par une Pco2> 40 mmHg; l'HCO3 doit rapidement compenser par une augmentation de 3 à 4 mEq/L (3 à 4 mmol/L) chaque ascension de 10 mmHg de la Pco2 en 4 à 12 heures (il peut n'y avoir aucune augmentation ou seulement une augmentation de 1 à 2 mEq/L [1 à 2 mmol/L], qui va augmenter lentement pour atteindre 3 à 4 mEq/L [3 à 4 mmol/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 Alcalose métabolique L'alcalose métabolique consiste en une augmentation du bicarbonate (HCO3) avec ou sans augmentation compensatoire de la pression partielle de dioxyde de carbone (Pco2); le pH peut... en apprendre davantage est suggérée par une concentration d'HCO3> 28 mEq/L (> 28 mmol/L). La Pco2 doit compenser en augmentant d'environ 0,6 à 0,75 mmHg pour chaque augmentation d'1 mEq/L (1 mmol/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 Alcalose respiratoire L'alcalose respiratoire est une diminution primitive de la pression partielle du dioxyde de carbone (Pco2) avec ou sans diminution compensatrice de HCO3; le pH peut être élevé ou... en apprendre davantage est suggérée par une Pco2< 38 mmHg. L'HCO3 doit compenser en 4 à 12 heures par une diminution de 4 à 5 mEq/L (4 à 5 mmol/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 nomogramme (Nomograms) (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.

Équations pour calculer l'équilibre acido-basique

Calcul du trou anionique

Le trou anionique se définit comme la concentration sérique de sodium moins la somme des concentrations sériques de Cl et d'HCO3.

Na+ (Cl+ HCO3)

Le terme de "trou" est trompeur, car la loi de l'électroneutralité nécessite que le même nombre de charges positives et négatives soit présent dans un système ouvert; le trou est dû à ce que certains cations (+) et certains anions (−) ne sont pas mesurés par les examens de laboratoire de routine. Ainsi,

Na++ cations indosés = Cl + HCO3+ anions indosés

et

trou anionique,

Na+ (Cl+ HCO3) = anions indosés cations indosés

Les principaux anions non mesurés sont le phosphate (PO43), le sulfate (SO4), différentes protéines chargées négativement et certains acides organiques, représentant 20 à 24 mEq/L (20 à 24 mmol/L).

Les principaux cations extracellulaires non mesurés sont le potassium (K+), le calcium (Ca++), et le magnésium++ rendant compte d'environ 11 mEq/L (5,5 mmol/L).

Ainsi le trou anionique typique est de 23 11 = 12 mEq/L (12 mmol/L). Le trou anionique peut être modifié par des augmentations ou des baisses des cations ou des anions indosés.

La diminution du trou anionique n'est pas liée à une acidose métabolique mais est suscitée par une hypoalbuminémie (diminution des anions); une hypercalcémie Hypercalcémie L'hypercalcémie correspond à une calcémie totale > 10,4 mg/dL (> 2,60 mmol/L) ou un calcium sérique ionisé > 5,2 mg/dL (> 1,30 mmol/L). Les principales causes comprennent l'hyperparathyroïdie... en apprendre davantage , une hypermagnésémie Hypermagnésémie L'hypermagnésémie correspond à une concentration de magnésium > 2,6 mg/dL (> 1,05 mmol/L). La principale cause en est l'insuffisance rénale. Les symptômes comprennent une hypotension,... en apprendre davantage , une intoxication par le lithium ou une hypergammaglobulinémie comme cela se produit dans le myélome Myélome multiple Le myélome multiple est caractérisé par une prolifération médullaire plasmocytaire qui synthétise une Ig monoclonale et qui infiltre et détruit le tissu osseux adjacent. Les manifestations fréquentes... en apprendre davantage Myélome multiple (augmentation des cations); une hyperviscosité ou une intoxication par les halogénés (bromures ou iodures). L'effet d'une hypoalbuminémie peut être corrigé en diminuant la normale en fonction du trou anionique 2,5 mEq/L (2,5 mmol/L) pour chaque diminution de l'albuminémie de 1 g/dL (10 g/L).

Le delta de trou anionique: on appelle le delta de trou anionique la différence entre le trou anionique du patient et le trou anionique normal. Cette différence est considérée comme un équivalent du HCO3 car, pour chaque augmentation du trou anionique d'une unité, le HCO3 doit diminuer de 1 (par tamponnement). Ainsi, si le delta de trou anionique est ajouté au HCO3, mesuré, le résultat doit se situer dans l'intervalle des valeurs normales de HCO3; une élévation indique la présence additionnelle d'une alcalose métabolique Alcalose métabolique L'alcalose métabolique consiste en une augmentation du bicarbonate (HCO3) avec ou sans augmentation compensatoire de la pression partielle de dioxyde de carbone (Pco2); le pH peut... en apprendre davantage .

Exemple: les résultats d'examens de laboratoire d'un patient alcoolique, vomissant et ayant l'air malade montrent

  • Na: 137

  • K: 3,8

  • Cl: 90

  • HCO3: 22

  • pH: 7,40

  • Pco2: 41

  • Po2: 85

Au premier abord, ces résultats ne semblent sans particularité. Cependant, les calculs révèlent une élévation du trou anionique:

137 (90 + 22) = 25 (normale, 10 à 12)

indiquant une acidose métabolique. La compensation respiratoire est évaluée par la formule de Winter:

Pco2 prédite = 1,5 (22) + 8 ± 2 = 41 ± 2

La valeur prédite = la valeur mesurée, donc la compensation respiratoire est appropriée.

En raison de l'acidose métabolique, le delta de trou anionique est calculé et le résultat est ajouté à la valeur mesurée de HCO3:

25 10 = 15

15 + 22 = 37

La concentration de HCO3 corrigée est supérieure à l'intervalle normal pour le HCO3, indiquant qu'une alcalose métabolique primaire est également présente. Ainsi, le patient a un trouble mixte de l'équilibre acide-base.

En se basant sur les données cliniques, on peut proposer une acidose métabolique due à l'acidocétose alcoolique et une alcalose métabolique due aux vomissements répétés avec perte d'acide (HCl) et volume.

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 bicarbonate sérique (HCO3) 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.

  • Toutes 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 biologique 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 empiriques 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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