​#biochimie # Acide-base

3 mécanisme de défense :

- tampon = quelques secondes (combine à une acide ou base)
- poumon = quelques minutes (supprimer CO_{2})
- rein = quelques heures/jours (excrète urine acide/alcaline)

** Tampon
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: tampon
:END:
Buffer + H^{+} ↔ H Buffer

*** Bicarbonate
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: bicarbonate
:END:
\(CO_2 + H_2O \leftrightarrow H_2 CO_3 \leftrightarrow H^{+} + HCO_3^{-}\)
avec carbonic anhydrase (alvéoles pulmonaires, )

- Acidose : tampon du H^{+} de l'acide avec HCO_{3}^{-} pour produire
  CO_{2} et H_{2O}. Le CO_{2} est éliminé par le poumon. Exemple : HCl
  -> H^{+} + Cl^{-}

- alcalose : tampon du OH^{-} avec H_{2} CO_{3} pour former du
  HCO_{3}^{-}, qui sera excrété au niveau rénal

  /NB/: le CO_{2} dans le sang est proportionnel à la pCO_{2}: CO_{2} =
  0.03 p_{CO}2~~

*C'est le tampon extracellulaire le plus important.* En effet,
l'efficacité est maximale pour pH = pK mais le pK est à 6.1 pour un pH
extracellulaire de 7.4. Ce paradoxe est résolu par la régulation du pH
extracellulaire par les reins et les poumons.

*** Phosphate
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: phosphate
:END:
- Si acidose : acide remplacé par NaH_{2} PO4 (acide plus faible)
- Si alcalose : base remplacé par Na2H PO4 (base plus faible)

Le pK est proche du pH 6.8 vs 7.4 mais la concentration extracellulaire
est faible donc la capacité de tampon est moindre que celle des
bicarbonates. *Il est très important dans les tubules rénaux* :
concentration impportante de phosphate à cet endroit et le pH est
nettement diminué (proche du pK donc idéale)

*** Protéines
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: protéines
:END:
60-70% du tampon total se fait dans le cellules et la plupart vient des
protéines intracellulaire

Le pH intracellulaire "suit" le pH extracellulaire dans les heures qui
suivent (diffusion lentes H^{+} et HCO_{3}-)

** Respiration
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: respiration
:END:
Le CO_{2} est formé de manière continue par les processus métaboliques
intracellulaires. Il va ensuite diffuser dans le sang et liquides
interstitiels puis transporté dans les alvéoles. La ventilation
pulmonaire va le transférer dans l'atomosphère.

- Acidose -> Hyperventilation -> diminution CO_{2} -> diminution H^{+}
  -> alcalose. Doublement de la fréquence respiratoire = pH + 0.23
- Alcalose -> hypoventilation mais moins efficace car l'hypoxémie active
  les chémorecepteurs qui vont stimuler la respiration

La réponse respiratoire est efficace à 50-70%. Elle este 1 à 2x plus
efficace que les tampons extra-cellulaire. Évidemment, réponse diminuée
par une anomalie de la fonction respiratoire (emphysème...)

** Rénal
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: rénal
:END:
Production d'acides non volatiles (protéines surtout) qui ne sont pas
éliminables par la respiration Le rein doit également éviter la perte de
bicarbonates -> quasiment tout est réabsorbé. Pour cela, il faut une
excrétion de H^{+} pour réabsorber le HCO_{3}^{-} filtré

Alcalose -> diminution sécrétion H^{+} -> diminution réabsorption
bicarbonates Acidose -> augmentation sécrétion H^{+} -> augmentation
réabsorption et production des bicarbonates

*** Sécrétion H^{+} et réabsorption bicarbonates
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: sécrétion-h-et-réabsorption-bicarbonates
:END:
*Pour chaque bicarbonates réabsorbé, il faut produire un H^{+}*

90% tubule proximal

Pour réabsorber les bicarbonates, ils vont être combinés aux H^{+}
sécrétes,form ant du H_{2} CO_{3}, décomposé en CO_{2} et H_{2O}. Le CO2
va pouvoir passer la membrane tubulaire et converti en HCO_{3}^{-} qui
va être réabsorbé dans le sang: via le Na+ - HCO_{3}- (tubule proximal)
ou Cl- HCO 3^- (autres parties)

[[../images/biochimie/tubule-secretion-proton.png]]{#Sécrétion H^{+} et
réabsorption bicarbonates : tubule}

*Le bilan net d'une excrétion d' H^{+} est donc seulement la
réabsorption de HCO_{3}^{-}* En temps normal, il y a un légèr excès
d'excrétion H^{+} sur HCO_{3}^{-} dans les tubules. H^{+} est combiné
avec les phosphates et l'ammoniaque.o Si HCO_{3}^{-} > H^{+} dans les
urines, il est excrété. Si H^{+} > HCO_{3}^{-} dans les urines, il est
excrété avec phosphate et ammionaque.

Il y a un second type de cellule qui permet d'excréter du H^{+} avec une
pompe "active" plutôt qu'un contre-transport. Ce mécanisme produit peu
de quantité d'H^{+} mais permet de concentrer forcement les ions H^{+}

[[../images/biochimie/tubule-secretion-active.png]]{#Sécrétion active
H^{+} : tubule}

*** Génération de HCO_{3}^{-}
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: génération-de-hco3-
:END:
Une fois que tous le HCO_{3}^{-} a été réabsorbé, l'excès de H^{+} se
combine avec le phosphate HPO_{4}^=
[[../images/biochimie/tubule-phosphate.png]] *Quand un H^{+}
supplémentaire se combine avec autre chose qu'un bicarbonate, il y a un
gain net d'un bicarbonate*

La plupart du phosphate est réabsorbé donc le tampon se fait surtout via
l'ammoniaque (NH3 et ion NF3)

Dans le tubule proximale, NH_{4}^{+}+ est synthétisé depuis la glutamine
(métabolisme des acide aminés dans le foie) selon : glutamine ->
2NH_{4}^{+} + 2 HCO_{3}^{-} Les 2 NH_{4}^{+}+ sont sécrétés et les 2
bicarbonate sont réabsorbés, *créant de nouveaux bicarbonates*
[[../images/biochimie/tampon-ammoniaque.png]]

Dans le tubule collecteur, le H^{+} va se combiner avec NH_{3} pour
former du NH_{4}^{+}

*Pour l'acidose chronique, l'excrétion de NH_{4}^{+} est le mécanisme
dominant*

*** Calcul net
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: calcul-net
:END:
Excrétion d'acide par le rein = excrétion NH_{4}^{+} + buffer non
bicarbonate et non ammonique - réabsorbtion H^{+} dans le sang =
excrétion NH_{4}^{+}+ {buffer autre que les bicarbonate et
l'ammoniaque} - excrétion HCO_{3}^{-}

- Acide = excrétion > 0
- Alcalose = excrétion < 0

*** Régulation sécrétion H^{+}
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: régulation-sécrétion-h
:END:
Il en faut suffisament pour réabsorber le HCO_{3}^{-} filtrer et
excréter NH_{4}^{+}+ (acide non volatide)

- Alcalose : diminution sécrétion H^{+} pour réabsorber moins de
  HCO_{3}^{-}
- Acidose : augmentation sécrétion H^{+} pour réabsorber tout le
  HCO_{3}^{-} et pouvoir excréter des H^{+} (donc augmenter les
  HCO_{3}^{-})

Sécrétion H^{+} augmentée par

1. augmentation pCO_{2}
2. diminution [H^{+}] extracellulaire
3. hypersécrétion aldostérone (donc alcalose en pratique)
4. Stimulation réabsorbtion sodium (réabsorbé en même temps):
   hypovolymie, diminution angiotensine
5. Hypokaliémie

Diminuée par l'inverse

*** Cause et correction
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: cause-et-correction
:END:
Acidose

- métabolique : du à diminution [HCO_{3}^{-} extracellulaire]
- respiratoire : augmentation pCO2 extracellulaire (stimule sécrétion
  H^{+})

-> chronique: augmentation production NH_{4}^{+}+ (donc augmentation
excrétion H^{+} et ajout HCO_{3}^{-} sang). si métabolique, les poumons
aident à corriger

Alcalose =

- respiratoire : causé par diminution pCO_{2} plasmatique
  (hyperventilation). Réponse: diminution sécrétion H^{+} ->
  augmentation excrétion rénale HCO_{3}^{-} car ne peut être réabsorbé
- métabolique : diminution [H^+] causé par une augmentation de
  [HCO_{3}^+]. Réponse : hypoventilation (dimine partiellement pH) +
  augmentation filtration HCO_{3}^{-}

*** Étiologies
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: étiologies
:END:
- Acidose respiratoire : hypoventilation (obtsruction respiratoire,
  atteinte centre respiratoire...)
- Alcalose respiratoire : hyperventilation (psy, altitude)
- Acidose métabolique:
  - acidose rénale tubulaire : diminution de la réabsorbtion rénale de
    bicarbonates, diminution excrétion H^{+}
  - diarrhée : perte de bicarbonates dans les selles
  - vomissement intestinal = perte bicarbonates
  - diabète : formation acide acido-acétique à partir de lipides
  - ingestion acide (aspirine)
  - insuffisance rénale chronique (anions des acides faibles non
    excrétés, diminution excrétion phosphates NH_{4}^{+})

  Trou anonionique :
- augmenté (chlorémie normale)
  - diabète
  - insuffisance rénale chronique
  - Aspirine, méthanol, éthylène glycol,
  - acidose lactique,
- normal (hyperchlorémie)
  - diarrhée
  - Addison
  - inhibiteur anhydrase carbonique
  - acidose rénale tubulaire
- Alcalose métabolique:
  - diurétique : réabsorption sodium (lié à excrétion H^{+}, aldostérone
    et angiontensione par réduction volume extracellulaire)
  - excès aldostérone (stimule sécrétion H^{+} et réabsorption
    HCO_{3}^{-})
  - vomissement gastrique = perte acide (HCL), à différence de
    vomissements intestinaux
  - médicaments alcalins

*** Traitement
:PROPERTIES:
:CUSTOM_ID: traitement
:END:
- acidose = sodium bicarbonate oral, sodium lactate/gluconate IV (moins
  dangereux que bicarbonates en IV)
- alcaloe : chloride ammonium oral (pas en IV !)