Tampons et équation de Henderson–Hasselbalch
- Concept
- Priorité pour les examens : moyenne
Les tampons absorbent en quelques secondes l'excès d'acide ou de base et empêchent le pH sanguin de varier brutalement.
Aussi appelé: Systèmes tampons, Système bicarbonate–CO₂
De quoi s'agit-il
L'organisme défend un pH de ≈7,40 par trois lignes : les tampons chimiques (secondes), les poumons (minutes à heures, en ajustant le CO₂) et les reins (heures à jours, en ajustant le bicarbonate). Un tampon est un acide faible et sa base conjuguée, qui cèdent ou captent des H⁺. Le système bicarbonate–CO₂ est le tampon extracellulaire le plus important, non pas à cause de son pKa, mais parce que ses deux extrémités sont régulées séparément : le CO₂ par les poumons et le HCO₃⁻ par les reins.
Équations
- 6,1
- pKa du couple CO₂/HCO₃⁻
- 0,03
- solubilité du CO₂ (mmol/L par mmHg)
- [HCO3−]
- mmol/L
- PCO2
- mmHg
Avec HCO₃⁻ 24 et PCO₂ 40 : 24/1,2 = 20 ; log 20 ≈ 1,3 ; pH ≈ 7,4.
L'anhydrase carbonique accélère la première étape (globules rouges, tubule rénal).
Gaz du sang artériel au niveau de la mer (approx.)
| Paramètre | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| pH | 7,35–7,45 | |
| PaCO₂ | 35–45 mmHg | |
| HCO₃⁻ | 22–26 mmol/L | |
| À Bogotá (~2600 m) | PaCO₂ et HCO₃⁻ normaux un peu plus bas | hyperventilation chronique d'altitude ; utiliser les valeurs de référence locales |
Valeurs approximatives chez un adulte en bonne santé au repos ; chaque laboratoire définit ses propres intervalles.
Les tampons de l'organisme
| Tampon | Où il agit | pKa | Remarque |
|---|---|---|---|
| Bicarbonate/CO₂ | Plasma et interstitium | 6,1 | Système ouvert : poumons et reins fixent ses deux extrémités |
| Phosphate (HPO₄²⁻/H₂PO₄⁻) | Intracellulaire et urine | 6,8 | Forme l'acidité titrable urinaire |
| Protéines et hémoglobine | Cellules, globules rouges | variable (histidine ≈6–7) | La désoxyhémoglobine fixe davantage de H⁺ |
| Os (carbonate, phosphate) | Squelette | — | Tamponne l'acidose chronique aux dépens du minéral osseux |
| Ammoniac/ammonium | Urine | ≈9,2 | Piège les H⁺ sous forme de NH₄⁺ ; le rein ajuste la quantité produite |
Corrélation clinique
- Dans la maladie rénale chronique, l'acide retenu est en partie tamponné par l'os, ce qui contribue à la perte osseuse.
- Si la ventilation est fixe (sédation profonde, BPCO sévère), le système bicarbonate perd son avantage : le CO₂ produit par le tamponnement n'est pas éliminé et le pH baisse davantage.
Testez-vous
Réfléchissez à la réponse, puis touchez la question pour la voir.
Si le pKa du bicarbonate (6,1) est loin de 7,4, pourquoi est-il le tampon extracellulaire le plus important ?
C'est un système ouvert : le CO₂ produit quand il tamponne des H⁺ est éliminé par la ventilation, et le rein remplace le HCO₃⁻. Sa concentration élevée et la régulation séparée de ses deux extrémités l'emportent sur l'éloignement du pKa.
Un patient a un HCO₃⁻ à 12 mmol/L et une PaCO₂ à 20 mmHg. Quel est approximativement le pH, et pourquoi ?
12 / (0,03 × 20) = 12 / 0,6 = 20 ; log 20 ≈ 1,3 ; pH ≈ 7,4. Le rapport est conservé bien que les deux valeurs soient très perturbées : il faut regarder le contexte (trouble compensé ou mixte).
Pourquoi l'hémoglobine désoxygénée améliore-t-elle le transport du CO₂ dans le sang veineux ?
C'est un meilleur accepteur de H⁺ que l'oxyhémoglobine : en captant les H⁺ libérés lors de l'hydratation du CO₂, elle permet la formation de davantage de HCO₃⁻ dans le globule rouge (effet Haldane).
Thèmes liés
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Maladies liées
Contenu pédagogique de physiologie ; ce n'est ni un guide diagnostique ni un guide thérapeutique et il ne remplace pas l'avis d'un professionnel de santé. Les valeurs sont des références approximatives. Aucune posologie n'est indiquée.
Sources: Metabolic acidosis: MedlinePlus Medical Encyclopedia (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2024).
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Modèle représentatif, à des fins éducatives uniquement.