CO2 et système tampon

[Herlock]

Bonjour,

 

Je ne sais pas si la question a déjà été posée sous une autre forme, désolé par avance si c'est la cas.

 

Concernant le CO2 et le système tampon avec le bicarbonate, je souhaiterais savoir si le cheminement exposé ci dessous est juste : 

 

Lors de la respiration, CO2 va être dissout dans le plasma et après réaction chimique on aura la présence du système tampon H2CO3/HCO3-.

 

Maintenant, s'il y a une acidité qu'il faut immédiatement tamponner, le système H2CO3/HCO3- entre en action, celui ci a pour but de limiter la diminution de pH sanguin et comme pKa acide alors la forme majoritaire dans le plasma = HCO3-. Mais une fois qu'il s'est lié à un H+, que se passe t il ? 

Est ce le bon raisonnement : une fois lié alors on a H2CO3 et par réaction inverse de l'hydratation du CO2 alors production de CO2 aqueux. D'où si on veut obtenir du H2CO3 à partir de CO2 il faut l'enzyme, est ce correct ? (c'est dans le cours mais j'avais un peu de mal à comprendre) 

Ainsi, il y a eu une première étape de tampon, l'étape de l'acidité volatile, je ne la comprends pas, c'est la "suite logique" de l'élimination du CO2 aqueux obtenu en grande quantité après activation du système tampon H2CO3/HCO3- ou est ce lié à un autre phénomène ?

 

Merci d'avance et désolé pour le manque de clarté !!!

[Jerhème]

Bonjour !! @Herlock

 

Alors, on va tout reprendre petit à petit.

Lors de la respiration, effectivement, le CO2 sera dissout dans le plasma, et par réaction avec H2O catalysée par l'anhydrase carbonique, on obtiendra H2CO3.

Or, le pKa de H2CO3 est de 6.1, et le pH de l'organisme est de 7.4, donc on va assister à une dissociation de H2CO3 en H+ et en HCO3-.

Donc, dans le tampon bicarbonate, la forme majoritaire est effectivement HCO3-.

 

Maintenant, on va acidifier notre corps, exemple, je suis diabétique, et j'ai décidé d'arrêter mon traitement. Je me retrouve avec une accumulation d'anions indosés qui ont en fait relâché un proton: je suis en train de diminuer mon pH et je tends donc vers l'acidité.

Cette acidité va être tamponnée par le plus grand système tampon de l'organisme: le tampon bicarbonates.

Du coup, on se retrouve avec HCO3- qui va réagir avec H+ pour donner H2CO3.

Ce que je ne t'ai pas dit, c'est que l'anhydrase carbonique, comme beaucoup d'enzymes, peut faire une réaction dans les deux sens, autrement dit, je peux obtenir H2CO3 avec H2O et CO2, mais je peux aussi obtenir H2O et CO2 à partir d'H2CO3.

La beauté dans ce système réside dans le fait que l'accumulation d'H2CO3 va faire que l'anhydrase carbonique va catalyser la transformation d'H2CO3 en H2O + CO2 : c'est l'application pure et dure du cours de thermodynamique que vous êtes censés avoir eu.

Du coup, j'augmente mon CO2, mais le CO2 peut être éliminé par les voies respiratoires: j'élimine mon CO2 et j'ai tamponné efficacement mon acidité sans risque de la faire revenir puisque je l'ai excrétée !

 

Du coup, si je reprends mon exemple du diabétique, je me retrouve avec l'accumulation d'anions indosés, à l'origine d'une acidose métabolique, et mes bicarbonates tamponnent cette acidité.

Pour éviter que le CO2 produit à partir d'H2CO3 par l'anhydrase carbonique ne redonne de l'H2CO3 et donc du H+ et du HCO3-, je l'élimine par la respiration en expirant: vu que j'ai tamponné beaucoup d'acidité, car je suis un diabétique très mal régulé, je respire très vite et rapidement pour éliminer le surplus de CO2, c'est le principe de l'alcalose respiratoire: j'élimine du CO2 et donc indirectement de l'acidité.

 

Ce qu'il faut vraiment retenir, c'est qu'en fait, un trouble acido-basique d'origine métabolique sera compensé par une tendance inverse respiratoire.

Autrement dit, si j'ai une alcalose métabolique, car je retiens beaucoup de bicarbonates au niveau de mes reins par exemple, je vais avoir une compensation avec une acidose respiratoire, je respire moins vite et donc je favorise l'hydratation du CO2 ce qui va me donner H+ et HCO3-, à l'origine d'une compensation de l'augmentation du pH par réaction entre HCO3- et H+.

Même phénomène au niveau respiratoire, si j'ai une alcalose respiratoire, j'aurai une compensation par acidose métabolique et généralement, mon rein va excréter plus de bicarbonates pour avoir moins d'effet tampon !

 

Voilà voilà !

Je m'excuse pour le roman mais du coup avec tout ça tu ne peux plus confondre toutes les notions !

Passe une bonne journée !

Edited October 20, 2020 by Jerhème

[Herlock]

Merci beaucoup @Jerhème!!!! 

 

C'est extrêmement clair et précis !! 

 

[Herlock]

Grâce à ce que  @Jerhème)a expliqué, j'ai bien compris les 2 premières lignes de défense contre l'acidité mais celle du rein (si j'ai bien compris) s'applique pour régénérer des bicarbonates en excrétant des H + mais le rein peut aussi excréter des H+ via le tampon H2PO4- par exemple. Cette partie n'est pas encore très claire pour moi. Est ce que ce serait possible que quelqu'un puisse me la ré-expliquer, svp ?

 

P.S : Je ne sais pas si c'est possible de continuer un sujet résolu...

 

Merci d'avance et bonne soirée

[Jerhème]

(Re)Bonsoir ! @Herlock

 

Alors, en fait le rein peut régénérer le tampon bicarbonates.

Pour cela, il va récupérer les protons de l'acidité fixe et va les transférer vers le tampon phosphate et le tampon ammoniac.

Le tampon phosphate représente l'acidité titrable: elle est censée être constante.

Le tampon ammoniac sera à l'origine de l'ammoniurie, très importante dans le sens qu'une augmentation de tes protons engendrera une augmentation de l'activité de ce tampon à l'origine d'une augmentation de ton ammoniurie.

Le fonctionnement de la  régénération des bicarbonates est un peu compliqué: en fait, ton H2CO3 va se dissocier dans le plasma en CO2 + H2O, rentrer dans une cellule du rein, se réassocier en H2CO3, se dissocier en H+ + HCO3-, et le H+ sera excrété soit avec du phosphate, soit avec de l'ammonium, tandis que le HCO3- sera réabsorbé au niveau du système tubulaire du rein. Du coup, un proton excrété par le rein, ça équivaut à un bicarbonate régénéré !!!

 

En gros, ce qu'il faut retenir, c'est que si jamais tu ne fais pas ça avec ton rein, tu te retrouves très vite dans une acidémie très sévère et tu risques de décéder, car ton acidité fixe n'est pas évacuée.

L'action rénale a pour but primaire de contrebalancer l'acidité fixe, avec un effet secondaire (et pas si mal quand on y réfléchit...) qui est de régénérer le tampon bicarbonates.

 

Voilà voilà !

N'hésite pas en cas d'autre question ! 

 

[Herlock]

Merci d'être repassé @Jerhème !! Je pense avoir compris, ce qui me dérange encore un peu c'est le fait que si le rein ne joue pas son rôle, on se retrouve dans une acidémie et si je reformule ce qui a été dit : l'acidémie c'est l'augmentation de [H+] soit la diminution de [HCO3-] donc le système tampon bicarbonate à long terme ne pourrait plus être utilisé, c'est ça ?  Donc s'il y a un dysfonctionnement rénale, on se retrouve devant un TA augmenté du coup, non ?

 

Merci beaucoup !!!

 

[Jerhème]

Alors en fait l'acidémie correspond au fait d'avoir un pH<7.36... Aucun rapport avec le tampon bicarbonates !!!!!!

Après, effectivement, l'acidémie, c'est quand tous tes moyens de compensation ne fonctionnent plus, et parmi ces moyens de compensation, tu retrouves le tampon bicarbonates.

Mais du coup, pour répondre à ta question, un dysfonctionnement rénal peut engendrer une perte de bicarbonates à l'origine d'une acidose métabolique à trou anionique augmenté !

 

 

Edited October 20, 2020 by Jerhème

[Herlock]

il y a 4 minutes, Jerhème a dit :

Alors en fait l'acidémie correspond au fait d'avoir un pH<7.35... Aucun rapport avec le tampon bicarbonates !!!!!!

Ok, c'est noté!!!

Merci @Jerhème! 

[Jerhème]

@Herlock Juste, j'ai modifié la valeur pour qu'elle corresponde mathématiquement à ce qui a été dit en cours, soit un pH < 7.36 ou pH7.35

[Herlock]

OK, merci pour la précision. Bonne fin de soirée @Jerhème