Mécanismes régulateurs du pH

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La régulation fine du pH est importante car le pH conditionne les échanges d'ions entre le milieu extracellulaire et les cellules (importance particulière pour l'ion K+).

Parmi les mécanismes régulateurs les plus importants, on a deux systèmes tampons dans le sang.

Un système C0₂/HC0₃^-

Un système Hb_(H)/Hb0₂

On a aussi deux systèmes de compensation.

Le Poumon, qui permet l'élimination de CO₂

Le rein qui permet l'élimination de H⁺ et la réabsorption de HCO₃^-

Mécanismes régulateurs du pH

Mécanismes rénaux

Le rein exerce deux fonctions : la réabsorption quasi totale des HC03^- au niveau du tubule proximal et l'élimination des H⁺ selon deux modalités.

L’élimination de H+ se fait soit sous forme d'ions phosphates selon la réaction

HPO₄^- + H⁺->H₂PO₄^-

soit sous forme d'ions ammonium(quantitativement majoritaire et régulée) selon la réaction

NH₃ + H⁺ ->NH₄⁺

Réabsorption du HCO₃^-

Ce qui filtre au niveau du glomérule c'est HCO₃^-Na⁺ et Na⁺ est échangé contre H⁺ grâce à un canal important : l’antiport Na/H⁺. Il en résulte la formation de l'acide carbonique qui va subir l'action de l'anhydrase carbonique donnant CO₂ et H₂O. Le CO2 va rentrer dans la cellule où il va se combiner avec H2O grâce à une anhydrase carbonique cytoplasmique donnant H₂CO₃. Celui-ci est dissocié donnant H⁺ et HCO₃^-,ce dernier passant dans le plasma où il s'associe avec Na⁺.

Cette réabsorption est conditionnée par l'antiport Na/H et par l’anhydarse carbonique. Il existe d'ailleurs des diurétiques contenant de l’acétazolamide (Diafiltran) qui sont des bloqueurs de l'anydrase carbonique mais pouvant engendrer une acidose métabolique.

Le CO₂ cytoplasmique est en équilibre avec la pCO₂ plasmatique donc une augmentation de pCO₂ va stimuler la réabsorption des binas : c'est un mécanisme d'adaptation lent. Dans des conditions normales il n'y a donc pas de binas dans l'urine terminale ;

Elimination des H⁺

I1 y a deux versants : le tube contourné proximal où cette élimination dépend de l'antiport Na/H et le tube collecteur du néphron où se fait l'acidification terminale de l'urine avec un pH minimal de 4,5. Ceci sous l'action d'une H⁺ATPase stimulée par l'aldostérone.

La majeure partie de cette élimination se fait sous forme de NH₄⁺.Dans les cellules du tube contourné proximal il y a génération de NH₃ provenant du catabolisme des acides aminés (en particulier la glutamine). Cet NH₃ est très diffusible dans la médullaire rénale et va rejoindre les tubes collecteurs.

Dans ceux-ci il y a aussi passage de H⁺ sous l'effet des H⁺ATPases. Il en résulte une formation de NH₄⁺ dans le tube collecteur. Celui-ci est très peu diffusible. Il est donc piégé dans le tube collecteur,on va donc le retrouver dans l'urine terminale : c'est la voie d'excrétion majeure des NH₄⁺

En pathologie l'acidose métabolique tubulaire d'origine rénale résulte d'un défaut d'excrétion des NH₄⁺.Or l'élimination de ceux-ci est d’environ 40 mmol/24h donc en présence d'une acidose métabolique extra rénale cette élimination s'adapte (80 à 150 mmol/24h).Lorsque l'acidose est d'origine tubulaire, il y a défaut d'adaptation et cette élimination est voisine voire inférieure à 40 mmol/24h.

Mécanismes pulmonaires

Toute diminution du pH,pO₂ ou augmentation de la PaCO₂ (indépendamment ou de manière associée) va activer des chémorécepteurs qui vont activer le centre respiratoire afin de favoriser l'élimination de CO₂.

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