L'équilibre acido-basique

[Steph78]

Vous êtes souvent fatigué ? Vous manquez d'énergie ? Vous souffrez régulièrement de maux de tête ou d'aigreurs ? Le stress et le manque de sommeil sont votre lot quotidien ? Tous ces symptômes sont autant de signaux émis par votre corps pour vous prévenir que l'équilibre acido-basique devant normalement régner dans votre organisme est rompu - il convient donc de s'inquiéter ! Il y a encore quelques années pour ainsi dire personne ne se préoccupait du problème des acides et des bases au sein de l'organisme ni de la façon dont les déséquilibres peuvent se manifester, et cela bien qu'il ait été démontré que le rapport acides/bases et certaines maladies telles que la goutte, le diabète insulinodépendant ou les rhumatismes sont étroitement liés.

Généralités

L’organisme contient des composés acides et des composés basiques. Lorsqu’ils sont en équilibre, ils correspondent à un niveau d’acidité neutre. Dans l’organisme, l’objectif est de maintenir le pH stable et constant à 7,4.

L’acidité dune solution est déterminée par la quantité d’ions hydrogènes (H+) libres présents dans la solution. Le pH mesure la quantité d’ions H+ libres dans une solution donnée. Plus le pH est bas, plus la solution est acide. Plus le pH est élevé, plus la solution est basique.

Les processus métaboliques, les structures quaternaires, les liaisons intermoléculaires, les perméabilités membranaires, tout ce qui constitue l’être vivant est extrêmement sensible à la moindre variation de pH. Ceci explique l’importance vitale d’une régulation étroite du pH : entre 7,38 et 7,42 pour le pHa, autour de 7 pour le pH intracellulaire (variable selon les cellules et dans les différents organites d’une même cellule). Des pH inférieurs à 7 ou supérieurs à 7,8 sont incompatibles avec la vie. Il est probable que la régulation la plus fine se situe au niveau de l’intracellulaire, mais ce milieu est très difficile à explorer. Nous sommes en général obligés d’étudier l’équilibre acido-basique par le biais du compartiment extra-cellulaire (plasma).

L’étude de la régulation de l’acidité (ion H+), nous amène à étudier l’équilibre acido-basique de l’organisme, le pH et le système tampon.

Bilan des entrées et des sorties

Les entrées :

Physiologiquement, les entrées sont alimentaires et métaboliques et les sorties pulmonaires et rénales. Les entrées d’acides ou de bases peuvent être alimentaires ou métaboliques. L’acide produit par le travail cellulaire est la source principale d’ions H+ dans l’organisme; il s’agit de l’acide carbonique (H2C03), formé à partir du gaz carbonique (C02) libéré par les cellules et l’eau (H20) du milieu interstitiel.

a) Le CO2

Produit par les combustions métaboliques, il correspond à une production d’acide énorme : 10 000 mmol/24heures.

b) les acides fixes

Ils sont produit en quantité bien moindre que le CO2, mais très agressifs car fortement dissociés.

- La majeure partie (80%) provient de l’acide sulfurique libéré par le métabolisme des protéines soufrées. Entièrement dissocié à pH 7,4 il libère 2 H+ par molécule d’acide.

- De l’acide phosphorique, est libéré par le métabolisme des phosphoprotéines et des phosphoaminolipides.

- D’autres acides jouent un rôle minime.

c) Les alcalins

Les sources de composés basiques ou alcalins sont plus rares. Ils proviennent de l’alimentation et de certaines thérapeutiques.

Les sels formés d’un cation minéral et d’un anion métabolisable (lactates, citrates, maléates, glugonates) sont des sources d’alcalins, car le métabolisme de l’anion va consommer un proton. Ces sels se trouvent le plus souvent dans les végétaux. Les eaux gazeuses riches en bicarbonates (Vichy) peuvent constituer une source alcaline importante (habitudes alimentaires).

On constate que dans les pays développés où l’alimentation est riche en protides, on aboutit à une surcharge acide nette de 60 à 80 mmol/24heures. En cas d’alimentation végétarienne on observe au contraire un excès d’alcalins. A cet apport alimentaire acide se surajoute la production métabolique de CO2 ainsi que la libération transitoire d’acides par le métabolisme intermédiaire. La grande majorité des agressions acido-basiques consiste donc en surcharges acides.

Les sorties :

Elles sont assurées par deux voies : le CO2 est éliminé par le poumon et les acides fixes par le rein. Ce sont les seules voies importantes en physiologie. En pathologie on peut observer des pertes digestives anormales d’acide (vomissements, aspiration digestive), ou de bases (dans certaines diarrhées sécrétoires).

Organisation générale

L’organisme utilise trois méthodes pour maintenir le pH constant:

- L’élimination pulmonaire;
- L’excrétion rénale;
- Les systèmes tampons;

Le stock d’acide de l’organisme est maintenu constant par deux systèmes régulateurs indépendants : le rein et le poumon. Chacun est spécialisé dans l’élimination d’un type d’acide bien précis : le rein n’est pas plus capable d’éliminer du CO2 que le poumon n’est capable d’éliminer des acides forts. Toutefois, en cas de défaillance de l’un des deux systèmes, l’autre sera capable de prendre des mesures de compensation.

Ces systèmes régulateurs sont toutefois situés loin des tissus où se produit l’agression acido-basique; ils ont un délai d’intervention de quelques minutes pour le poumon à quelques heures pour le rein. Compte tenu de la grande sensibilité des processus métaboliques au pH, les cellules ne peuvent pas se permettre d’attendre, d’où la nécessité des systèmes tampons. Les systèmes tampons sont indispensables : présents partout dans l’organisme, sans aucun délai de réponse, ils permettent d’attendre la régulation mais ne la remplacent pas.

Systèmes tampons

Les systèmes tampons sont des composés qui peuvent s’associer indifféremment avec un acide ou avec une base, dans le but d’atténuer l’acidité ou l’alcalinité d’une solution donnée. Les systèmes tampons ne modifient pas le stock d’acide, mais ils minimisent les variations de pH en remplaçant un acide fort par un acide faible.

Tampons intracellulaires

Ce sont les plus importants : ils se situent au coeur des processus métaboliques qu’il faut protéger des variations de pH et sur le site même de la plupart des agressions acido-basiques. Mais ils sont plus difficiles à étudier que les tampons extracellulaires car plus difficiles d’accès. Quantitativement, les deux plus importants sont les phosphates (principal anion intracellulaire) et les protéines. L'hémoglobine joue un rôle particulièrement important pour tamponner les grandes variations du CO2 dans le sang lors de son transport entre les tissus et le poumon.

Tampons extracellulaires

A première vue, on pourrait croire qu’il n’y a pas de système tampon efficace en extracellulaire : pauvre en protéines et en phosphates, seul le système bicarbonate / acide carbonique se trouve présent à bonne concentration mais son pKa est trop éloigné du pH plasmatique. En réalité, des conditions d’utilisation particulières vont rendre ce système remarquablement efficace.

- Son pKa (potentiel d'acidité dépendant de la capacité d'un acide à libérer son proton) acide fait que la majeure partie du système se trouve sous forme de sel, assurant une grande masse de tampon utilisable face à une agression acide. Par contre, il sera très peu efficace vis-à-vis d'une surcharge alcaline.

- Il fonctionne en système ouvert grâce à la régulation de la ventilation : l'acide carbonique formé par le fonctionnement du système tampon ne s'accumule pas dans le milieu car il est éliminé par le poumon (maintien d'une PCO2 constante).

- Il est soumis à un double contrôle de la forme acide et de la forme basique par deux systèmes régulateurs indépendants (rein / poumon).

... La suite plus tard ...

[Koren]

Bravo pour cet article.

L'équilibre acide-base est quelque chose dont on devrait largement parler !
En effet, outre les gros consommateurs de protéines animales que sont les pratiquants de musculation, car les pékins de base souffrent bien souvent, eux aussi, d'une acidose relative.

A savoir et à diffuser !

[Lily]

Très intéressant, Steph, merci.

Dans la suite (puisque suite plus tard il y aura..), j'espère, en final, un "concrètement, que faire au quotidien...", ceci pour faciliter la tâche de chacun

[Steph78]

j'espère, en final, un "concrètement, que faire au quotidien...", ceci pour faciliter la tâche de chacun

C'est prévu.

[Lily]

Génial !
Bravo pour ton boulot, Steph

[martin]

Merci pour ce post intéressant.
Alors que je commence à me poser des questions sur l'alimentation je me rends compte de la complexité de la chose !
En plus je suis en train de lire des infos sur les associations et la digestion ... vais arrêter de manger c vraiment lourd dingue (sans parler des courses et de la vaisselle) !