Troubles de l’équilibre acidobasique chez l’adulte

 C. Ichai, H. Massa, S. Hubert

Le concept classique d’Henderson-Hasselbalch explique les variations du pH plasmatique

par celles des bicarbonates plasmatiques et/ou de la pression partielle en gaz carbonique (PaCO2), mais il est basé sur deux variables totalement dépendantes et ignore le rôle des acides faibles plasmatiques.

Selon le concept de Stewart, le pH plasmatique est déterminé par le degré de dissociation de l’eau plasmatique qui est induit par trois variables indépendantes que sont : le strong ion difference (SID) (différence entre tous les cations et anions forts plasmatiques) ; la quantité d’acides faibles plasmatiques (albuminate et phosphates) ; la PaCO2. Ce concept, bien que plus difficile à utiliser en pratique clinique, semble plus approprié au diagnostic des troubles acidobasiques complexes des malades de réanimation.

Les acidoses métaboliques organiques les plus fréquentes sont l’acidose lactique,

l’acidocétose diabétique et l’acidose de l’insuffisance rénale aiguë. Les acidoses métaboliques hyperchlorémiques sont aussi fréquentes et souvent d’origine iatrogène dans le contexte périopératoire en rapport avec la perfusion de solutés non équilibrés dits non balancés (sérum physiologique).

L’administration de bicarbonate de sodium n’est pas indiquée dans les acidoses métaboliques organiques, sauf si le pH est très bas, inférieur à 7.

Les alcaloses métaboliques hypochlorokaliémiques d’origine digestive sont également fréquentes en anesthésieréanimation.

Leur traitement fait appel à l’apport de KCl et de NaCl.

Le diagnostic des troubles acidobasiques complexes nécessite la comparaison de la variation des bicarbonates à celle de la chlorémie et/ou du trou anionique plasmatique.

Mots clés : Acidose ; Albumine ; Alcalose ; Chlore ; Henderson-Hasselbalch ; Lactate ; Stewart ; « Strong ion difference » ; Trou anionique

Introduction

L’organisme possède de nombreux mécanismes de régulation qui permettent de maintenir le pH dans des limites étroites.

L’interprétation d’une acidose ou d’une alcalose nécessite une connaissance précise des notions physiopathologiques et des outils nécessaires à leur diagnostic. Au classique concept d’Henderson-Hasselbalch, fait suite depuis quelques années le

concept de Stewart. Bien que difficile à utiliser en pratique courante au lit du malade, ce dernier permet une approche plus précise et réfléchie des troubles acidobasiques (TAB) complexes.

Si les TAB métaboliques et respiratoires purs sont fréquents, il ne faut pas méconnaître les mixtes et complexes dont le diagnostic oriente vers les différents mécanismes qui y participent et donc vers une thérapeutique plus adaptée.

Données générales sur l’équilibre acidobasique

Définitions [1]

Dans les années 1880, Arrhenius définit un acide comme une substance qui augmente la concentration en protons, lorsqu’elle se dissout dans l’eau. Un demi-siècle plus tard, Bronsted et

Lowry définissent comme étant acide toute substance susceptible de donner un proton selon la formule : HA ⇔ H+ + A– (anion). Ces deux définitions s’appliquent totalement

au plasma puisque l’eau plasmatique peut se dissocier en protons et ions hydroxyles selon la formule : H2O ⇔ H+ + OH–.

Régulation de l’équilibre acidobasique

Chez un sujet sain, le pH sanguin varie dans des limites étroites : 7,40 ± 0,02. Le métabolisme cellulaire de l’organisme produit environ 70 mmol/j d’ions H+, mais la concentration en protons reste stable, dans les conditions physiologiques, grâce à

plusieurs systèmes de régulation [2, 3]. L’un, immédiat, physicochimique, fait appel aux systèmes tampons plasmatiques et globulaires. Le tampon extracellulaire le plus important est l’ion bicarbonate HCO3

– qui se combine à l’ion H+ de la façon suivante : H+ + HCO3

– ⇔ H2CO3 ⇔ H2O + CO2.

Quatre organes représentés par le poumon, le foie, le muscle et le rein permettent d’agir comme des systèmes tampons, grâce à certaines voies métaboliques. Classiquement, les deux organes impliqués dans l’élimination des ions H+ sont le poumon et le

rein. La voie respiratoire qui épure l’acide volatil CO2 est un système ouvert. Elle est quantitativement majoritaire et totalement liée à l’oxydation complète des anions dans le cycle de Krebs. L’élimination des ions H+ issus du métabolisme des acides aminés se fait par le rein sous forme d’urée ou d’ion ammonium NH4 + : en même temps qu’un proton est éliminé sous forme d’acidité titrable, il y a régénération d’un ion bicarbonate [3, 4]. Cette conception classique de simple régulation rénale est remplacée, actuellement, par une vision plus moderne de fonctionnement intégré muscle-foie-rein (Fig. 1) [5-7]. Le foie participe à la neutralisation des bases fortes issues du catabolisme des acides aminés par l’intermédiaire du cycle de l’uréogenèse. Le muscle squelettique qui est producteur majoritaire de glutamine permet le transfert de NH4 + sans consommation parallèle de bicarbonate. Néanmoins, l’élimination finale de ce NH4 + n’est possible que par le métabolisme du rein qui hydrolyse la glutamine en glutamate + NH4 + dans les

cellules tubulaires. Contrairement au cycle de l’uréogenèse, cette voie peut être considérée comme une voie alcalinisante puisqu’elle permet l’élimination nette de NH4 + sans consommation concomitante de bicarbonate. Même si le foie est également

équipé du matériel enzymatique permettant la synthèse de glutamine, son rôle dans la régulation du pH plasmatique par le biais de cette voie reste probablement modeste comparé au muscle [6, 7].

Interprétation d’un trouble acidobasique

Grands concepts physiopathologiques

Si l’approche traditionnelle d’Henderson-Hasselbalch est restée longtemps la référence, les concepts plus récents de Sigaard-Andersen et de Stewart méritent une attention particulière qui conduit à une réflexion plus approfondie.

Équation d’Henderson-Hasselbalch

L’approche traditionnelle d’Henderson-Hasselbalch, proche de la définition de Bronsted et Lowry, repose sur l’application de la loi d’action de masse à l’équilibre du CO2 et sur le lien qui

existe entre variation du bicarbonate plasmatique et taux d’acides forts [2, 8-12]. Cette application conduit à la fameuse équation mathématique d’Henderson-Hasselbalch :

pH = 6,10 + log HCO3 − ⁄ 0,03 × PaCO2

À l’équilibre, la quantité d’acides excrétés et celle de bicarbonates produits par le rein est égale à la production métabolique de protons, d’où le maintien du pH. Le déséquilibre de cette balance induit une acidose ou une alcalose. Dans ce concept, les variations de pH sont la conséquence de variations des bicarbonates plasmatiques (trouble métabolique) ou de la PaCO2 (trouble respiratoire). Malgré son exactitude mathématique, cette équation ignore :

• la dépendance mathématique qui existe entre bicarbonates et PaCO2 ;

• la présence de tampons non volatils non bicarbonates comme les protéines plasmatiques ;

• le rôle des acides faibles (phosphate, albuminate).

“Base-excess” (BE) de Sigaard-Andersen

C’est dans les années 1950 que Sigaard-Andersen développe le concept de BE qui se définit comme la quantité d’acides ou de bases fortes (exprimée en mEq) nécessaire pour ramener à un pH à 7,40, un sang oxygéné, maintenu à température 37 °C en présence d’une PCO2 à 40 mmHg [13-16]. Si le pH sanguin est égal à 7,40 avec une PaCO2 à 40 mmHg, le BE est donc égal à 0. L’avantage du BE par rapport à l’équation d’Henderson- Hasselbalch est qu’il s’affranchit des variations de PaCO2

[14-16].

À partir de nomogrammes de calcul, le BE est calculé et ajouté aux autres paramètres fournis dans les gaz du sang. Néanmoins le BE reste une mesure in vitro et ne tient pas compte de la continuité du secteur vasculaire avec le secteur interstitiel dont les capacités tampons sont moindres. Ceci aboutit à une surestimation du BE. Pour contourner ce problème, il est possible de calculer le BE standard (SBE) qui prend en compte une concentration en hémoglobine à 5 g dl–1, censée être la concentration qu’aurait l’hémoglobine si elle se distribuait dans le même volume que le bicarbonate. Malgré ces ajustements, le BE ne permet pas la distinction entre variation d’acides faibles et acides forts.

Concept électrochimique de Stewart

Dès les années 1970, Stewart remet en question l’approche classique des TAB en se rapprochant des définitions d’Arrhenius.

Le concept physicochimique de Stewart évite les écueils précédemment cités. Ainsi, les variations de pH plasmatique dépendent du degré de dissociation de l’eau plasmatique, qui doit luimême

obéir au respect simultané de trois principes physicochimiques fondamentaux [17-22] :

• le principe de l’électroneutralité ;

• la conservation de masse ;

• l’équilibre de dissociation électrochimique.

En tenant compte de ces notions, le pH dépend de trois variables indépendantes :

• la différence de charge entre tous les cations forts et les anions forts plasmatiques encore appelée strong ion difference (SID) ;

• la PaCO2 qui correspond à un système ouvert via la ventilation ;

• la masse totale des acides faibles appelée Atot.

Dans ce concept, le pH et les bicarbonates sont des variables obligatoirement dépendantes des modifications des trois autres variables indépendantes. Du fait des trois grands principes énoncés, les ions forts peuvent être produits ou détruits, mais les ions faibles H+ et OH– sont générés ou consommés en fonction du degré de dissociation de l’eau plasmatique. Ainsi, une augmentation de [Cl– ] entraîne une augmentation de [H+ ], et une augmentation de [Na+ ] conduit à une baisse de [H+ ].

L’approche de Stewart n’a pas qu’un intérêt conceptuel, car elle permet une compréhension exacte des mécanismes physiopathologiques des TAB et donc des traitements les plus adaptés.

“ Point fort L’approche traditionnelle de l’équilibre acidobasique du plasma repose sur la distribution des sites accepteurs de protons (principalement HCO3– ), alors que celle de Stewart est basée sur la répartition des charges électriques et tient compte de tous les cations et anions forts et faibles.

Outils du diagnostic

En dehors de l’histoire du patient et de son examen clinique, le diagnostic d’un TAB fait appel à des données biologiques issues de la mesure des gaz du sang et de l’ionogramme sanguin réalisé simultanément au niveau artériel (Tableau 1).

Quels examens et paramètres biologiques ?

Gaz du sang [8, 9, 22-27]

La gazométrie artérielle n’est nécessaire qu’en présence de signes cliniques ou biologiques d’appel. La technique de prélèvement doit être rigoureuse, évitant douleur et anxiété qui peuvent être cause d’hyperventilation [3]. Il faut éliminer les bulles d’air et verrouiller immédiatement l’embout de la seringue. La mesure doit être faite le plus rapidement possible (mise dans de la glace en cas de délai pour diminuer le métabolisme des cellules sanguines). La mesure du pH sanguin est faite de façon fiable par une électrode de verre, alors que celle de la PaCO2, réalisée par microélectrode, peut comporter jusqu’à 10 % de marge d’erreur en pratique quotidienne. Sa valeur normale se situe entre 38 et 42 mmHg. La gazométrie donne aussi accès aux bicarbonates calculés (HCO3 – c) à partir de

l’équation d’Henderson-Hasselbalch, c’est-à-dire du pH et de la PaCO2 mesurés par les appareils d’analyse des gaz du sang. Sa valeur normale est de 24 ± 2 mmHg. Le BE et le SBE sont aussi fournis par calcul à partir des autres paramètres. Ionogramme sanguin [8, 9, 23-27]

Il doit impérativement être pratiqué sur sang artériel prélevé au même moment que celui de la gazométrie [3, 23, 24]. Il fournit les paramètres suivants.

• Le CO2 total artériel (CO2T) : il correspond à la somme des concentrations en bicarbonates réels (HCO3 – ), en acide carbonique (H2CO3) et en CO2 dissous. Sa valeur normale est de 26 ± 1 mmHg. La mesure du seul HCO3

– est techniquement impossible.

• La chlorémie : le chlore est le principal anion fort plasmatique.

Il est donc un élément essentiel du diagnostic étiologique des TAB. Cependant, la chlorémie peut varier de façon indépendante d’un TAB dans certaines dysnatrémies [28, 29].

• La kaliémie : ce n’est pas à proprement parler un élément du diagnostic des TAB, mais il est plutôt utile à établir la cause du trouble [30]. La kaliémie n’évolue pas toujours de façon

inverse au pH [31]. Les acidoses induites par l’accumulation d’acides organiques n’entraînent pas d’hyperkaliémie, car la libre pénétration intracellulaire de l’anion organique s’accompagne d’une entrée concomitante de protons, ce qui permet le maintien de l’électroneutralité indépendamment

des mouvements transmembranaires de K+. La présence d’une hyperkaliémie dans ces situations doit faire rechercher une autre cause que l’acidose : insulinopénie, insuffisance rénale ou hyperglycémie. Dans les acidoses hyperchlorémiques, la non-pénétration de chlore dans les cellules impose une sortie

de potassium du secteur intra- vers le secteur extracellulaire pour respecter l’électroneutralité. Enfin l’hypokaliémie est souvent associée à l’alcalose hypochlorémique.

• La natrémie : le sodium est le cation fort le plus important du secteur plasmatique. La natrémie est donc un paramètre nécessaire au diagnostic d’un TAB abordé par le concept de Stewart. Elle est également indispensable au calcul du trou anionique (TA) plasmatique (cf. infra).

• L’albumine et le phosphore : l’albumine et le phosphore, principaux acides faibles plasmatiques, représentent respectivement environ 78 % et 20 % de ces charges négatives. Selon le modèle de Stewart, une élévation d’un de ces paramètres (3e variable indépendante) entraîne une acidose métabolique et inversement [22, 32, 33]. Ainsi Fencl et al. [22] ont montré

qu’à pH = 7,40, les protéinates représentent une charge négative de 12 mEq l–1.

• Les autres paramètres : le calcium, le magnésium, ainsi que le lactate sont des ions forts qui entrent dans le calcul du SID.

Leur dosage, bien que non routinier, doit toujours être réalisé (au même titre que l’albumine) chez des malades complexes de réanimation avec des TAB sévères.

Paramètres urinaires [8, 9, 23-27]

• Le pH urinaire : il reflète le degré d’acidification des urines en l’absence de problèmes infectieux [34]. C’est essentiellement un outil du diagnostic étiologique de certaines acidoses

métaboliques, et un paramètre de surveillance de l’efficacité du traitement de certaines alcaloses métaboliques (cf. infra).

• Les électrolytes urinaires : la mesure de la concentration urinaire de sodium, potassium et chlore est le principal élément utile à l’évaluation de la réponse rénale à un TAB

déterminé. Elle oriente le diagnostic étiologique.

Toutes ces mesures peuvent se faire sur un échantillon d’urine : c’est le « spot urinaire » [34]. Néanmoins, l’interprétation des résultats doit être prudente surtout en cas de traitement

préalable par diurétique ou d’apports hydrosodés. Dans tous les cas il est nécessaire de le réaliser avant d’introduire un traitement qui peut modifier les résultats.

Calculs

Trou anionique plasmatique [3, 8, 9, 12, 24-27, 35]

Le TA est basé sur le principe de l’électroneutralité du plasma selon lequel la somme des charges positives (cations) est égale à la somme des charges négatives (anions). Le TA n’est qu’un artifice de calcul, car le dosage usuel des ions Na+, K+, Cl– et HCO3

– méconnaît les autres ions qui assurent eux aussi l’électroneutralité : cations indosés tels que Ca+ +, Mg+ + et anions indosés tels que protéinates, sulfates, phosphates et autres acides organiques (Fig. 2). Le TA, reflet des anions indosés, peut être calculé au lit du patient selon la formule [3, 8, 9, 24-27] :

TA (mEq l–1) = Na+ – (Cl– + HCO3 – ) = 12 ± 2 mEq l–1.

Ce paramètre est largement utilisé dans l’approche classique d’Henderson-Hasselbalch comme marqueur des acidoses métaboliques.

On distingue ainsi les acidoses métaboliques à TA élevé (ou organiques) des acidoses métaboliques à TA normal hyperchlorémiques (minérales) (Fig. 3).

Le TA connaît cependant des limites d’interprétation

[2, 20, 32, 33, 35-38]. L’hypoalbuminémie, présente chez 50 % des patients de réanimation, est la cause la plus fréquente de diminution du TA. Ainsi, pour un pH constant, une baisse de 10 g l–1 d’albumine induit une baisse du TA d’environ 2,5 mEq l–1. Pour s’affranchir de cette

erreur, Figge et al. [33] ont proposé de corriger la valeur du TA en tenant compte de l’albuminémie selon la formule :

TA corrigé (mEq l 1) = TA calculé + 0,25 ×(albumine normale albumine mesurée) (g l 1) = TA calculé + 0,25 (40 albumine mesurée)

Toute variation de natrémie qui n’est pas associée à une variation de chlorémie de même amplitude peut également modifier le TA indépendamment de la variation de concentrations d’acides organiques.

« Strong ion difference » [14, 17, 18, 20, 22, 24, 25, 32, 39-41]

Le SID peut être calculé de différentes façons. Le SID efficace (SIDe) correspond à la somme de l’ion bicarbonate et des deux principaux anions faibles plasmatiques que sont l’albuminate et le phosphate (Fig. 2) :

SIDe (mEq l–1) = HCO3 – + albuminate + phosphate.

La concentration en HCO3

– est calculée dans les gaz du sang à partir de l’équation d’Henderson-Hasselbalch. La concentration en albuminate et en phosphate (Atot) peut se calculer à partir de leur pH et leur pK respectif. Ces données permettent au final de calculer le SIDe selon la formule :

SIDe (mEq l 1) = [HCO ] + [albumine (g l 1) × (0,123 × pH 0,631)] + [phosphore (mEq l 1) × (0,309 × pH 0,469)] = 40 ± 2 mEq l 1 3

L’utilisation pratique de cette formule reste limitée et le calcul du SID apparent (SIDa) semble plus facile et accessible au lit du patient :

SIDa (mEq l 1) = [Na+ + K+ + Ca++ + Mg++] [CI + lactate ] = 40 ± 2 mEq l 1

Ainsi, une diminution du SID traduit une acidose en rapport avec la présence d’acides forts en excès ou la diminution de cations normalement présents (Na+) et inversement.

« Strong ion gap » (SIG) [17, 18, 22, 32, 36, 42, 43]

Les anions forts indosés appelés XA– peuvent être quantifiés par le calcul du SIG selon la formule : SIG mEql–1 = SIDa – SIDe = 0

Pour certains auteurs [17, 19, 21], le SIG représente un meilleur indicateur de la présence d’anions forts indosés que le TA.

Définition et classification physiopathologique des troubles acidobasiques

Définition des troubles acidobasiques

L’identification d’un TAB passe par quatre étapes successives qui sont résumées dans la Figure 4 [3, 8-10, 24, 25, 27, 41].

“ Point fort L’approche classique d’Henderson-Hasselbalch, fondée sur l’analyse des valeurs de pH, PaCO2, bicarbonates et TA, permet souvent de définir la nature d’un TAB. C’est celle qui reste en pratique la plus facile à appliquer au lit du malade. L’approche de Stewart est fondée sur l’analyse de trois variables indépendantes que sont la PaCO2, le SID et la mesure des acides faibles Atot (albuminate et phosphate). Elle reste plus difficile à mettre en pratique courante et nécessite un apprentissage et une réflexion plus approfondie. Cependant, chez les malades complexes de réanimation, elle apporte une analyse beaucoup plus précise des TAB. Elle est particulièrement utile en cas d’hypoalbuminémie et d’hypernatrémie qui induisent une alcalose métabolique. Ce trouble, ignoré par l’approche classique, peut cacher ou minimiser la gravité d’une éventuelle acidose métabolique, et donc conduire à des erreurs diagnostiques et thérapeutiques. Dans ces cas-là, il est indispensable de doser la lactatémie, l’albuminémie, ainsi que tous les autres paramètres utiles au calcul du SID.

Validation de la gazométrie

La gazométrie artérielle ne peut être interprétée que si les bicarbonates calculés (HCO3 – c) à partir de la gazométrie ne diffèrent pas de plus de 2-3 mmol l–1 des bicarbonates mesurés (CO2T) sur l’ionogramme sanguin [24, 25]. Une discordance entre ces deux valeurs traduit le plus souvent une erreur technique et impose de répéter les mesures.

Identification du trouble acidobasique primaire

L’acidémie se définit par une valeur de pH < 7,38 et l’alcalémie par une valeur de pH >

7,42 [12, 24-27].L’acidose se définit comme un processus physiopathologique

aboutissant à une augmentation de la concentration en protons plasmatiques et inversement.Ces définitions se rapportent donc au processus causal et n’impliquent pas obligatoirement une modification de pH dans le même sens. Néanmoins, en pratique courante, acidémie (alcalémie) et acidose (alcalose) sont confondues.

Un trouble métabolique primaire se définit par une variation première des bicarbonates plasmatiques, alors qu’un trouble respiratoire est induit par une variation première de la PaCO2.

Évaluation de la réponse prévisible au trouble primaire

Face à toute variation acidobasique primitive, il existe des mécanismes de régulation capables d’atténuer les modifications du pH, sans toutefois jamais pouvoir totalement les normaliser.

Cette réponse est hautement reproductible à partir de modèles statistiques qui sont déterminés selon une droite de régression [12, 26, 27]. En cas de trouble métabolique primitif, la réponse prévisible est une réponse respiratoire rapide qui se traduit par une variation de la PaCO2. Face à un trouble respiratoire primitif, la réponse prévisible est une réponse rénale. Son délai de mise en route est plus lent (au minimum 12 heures) et son importance dépend de la rapidité d’installation du trouble respiratoire. On distingue ainsi les TAB respiratoires aigus des chroniques.

Les réponses théoriques prévisibles se caractérisent finalement par leur nature, leur délai de mise en route et leur limite (Tableau 2).L’existence d’un pH normal associé à une PaCO2 et/ou des bicarbonates plasmatiques anormaux, traduit la présence de deux ou trois troubles associés.

Détermination précise du ou des troubles

Un trouble métabolique (respiratoire) simple se caractérise par une variation des bicarbonates plasmatiques (une variation de la PaCO2) sans autre perturbation associée, c’est-à-dire avec une réponse respiratoire (rénale) théorique prévisible qui correspond à celle mesurée dans le sang du patient. Un trouble mixte correspond à l’association d’une perturbation métabolique et respiratoire allant dans le même sens. Un trouble complexe

(appelé ainsi dans la littérature anglo-saxonne) correspond à l’association de deux ou trois troubles simples qui ne vont pas tous dans le même sens. Comme les variations de PaCO2 par la ventilation représentent les seules causes de TAB respiratoires, il ne peut y avoir qu’un seul trouble respiratoire à la fois. De ce fait, les TAB les plus complexes ne peuvent associer au maximum que trois perturbations : acidose et alcalose métabolique associées à un seul trouble respiratoire (acidose ou alcalose). Le diagnostic de

trouble métabolique complexe repose sur la comparaison de variation du bicarbonate à celle du chlore et du TA (cf. infra) [24, 25, 44-46].

Physiopathologie des troubles acidobasiques

Troubles métaboliques [3, 24, 25, 42]

Selon l’approche classique d’Henderson-Hasselbalch, c’est la baisse des bicarbonates plasmatiques induite par l’accumulation d’ions H+ qui génère la baisse du pH. Ces modifications peuvent résulter d’une accumulation d’acides organiques (lactate, corps

cétoniques) ou de chlore (acidose minérale) ou d’une perte de bicarbonates (digestive ou rénale). Dans le concept de Stewart, l’acidose métabolique résulte d’un déplacement du degré de dissociation de l’eau plasmatique vers la droite, ce qui entraîne une augmentation de concentration d’ions H+ dans le sang.

Ce mouvement peut être généré par une baisse du SID ou une augmentation de concentration des acides faibles (Atot). La baisse du SID peut être la résultante d’une hyperchlorémie, d’une accumulation d’anions forts (lactate, corps cétoniques ou autres anions indosés XA– ), ou d’une diminution des cations forts (surtout le Na+ ).

Dans ce dernier cas, la dilution plasmatique du sodium s’accompagne d’une dilution proportionnelle du chlore, qui aboutit à une baisse plus marquée en valeur absolue du sodium que du chlore et donc au final à une baisse du SID. Le même raisonnement peut être appliqué aux alcaloses métaboliques en sens inverse.

“ Point fort Définir un TAB nécessite quatre étapes : la validation de la gazométrie ; l’identification du trouble primitif ; l’évaluation de la réponse prévisible respiratoire ou rénale au trouble primitif ; la détermination précise du ou des troubles.

Troubles respiratoires [3, 24, 25, 42]

Que l’on se base sur l’approche d’Henderson-Hasselbalch ou de Stewart, la PaCO2 est la variable déterminante des troubles respiratoires.

“ Point fort Le concept d’Henderson-Hasselbalch permet de distinguer trois grandes causes d’acidoses, alors qu’avec celui de Stewart, on peut distinguer six grandes causes d’acidoses (Tableau 3). Il est important de souligner que les TAB induits par les dysnatrémies ne sont pas identifiés par l’approche classique d’Henderson-Hasselbalch.

Acidoses métaboliques pures

Comme pour tous les troubles, le diagnostic des acidoses métaboliques passe par un interrogatoire nécessaire pour reconstituer l’histoire, ainsi qu’un examen clinique soigneux. Le trouble et sa cause ne pourront être affirmés que sur les données biologiques.

Signes cliniques

Les signes cliniques de l’acidose métabolique sont peu spécifiques [2, 8, 9, 12, 21, 24, 25, 27]. Ils n’apparaissent que lors d’acidoses sévères et peuvent se traduire par des manifestations :

• cardiocirculatoires à type de troubles du rythme cardiaque ou de collapsus ;

• neurologiques allant de la simple obnubilation au coma ;

• digestives qui sont dominées par des nausées, vomissements et diarrhées ;

• pulmonaires : l’hyperventilation correspond à des inspirations amples, régulières et profondes traduisant la réponse respiratoire par stimulation de la commande ventilatoire à

l’acidose métabolique. Elle entraîne chez les patients en ventilation mécanique une désadaptation du respirateur et une agitation.

Signes biologiques

Le diagnostic positif de certitude ne peut être posé que sur des paramètres biologiques. L’acidose métabolique se caractérise toujours par une baisse du pH, des bicarbonates plasmatiques et de la PaCO2 qui correspond à la réponse respiratoire prévisible et tend à ramener le pH vers les valeurs normales [47-49].

Cependant, pour les acidoses métaboliques graves, l’ampleur de la réponse respiratoire a des limites : en deçà d’un pH à 6,90, la PaCO2 ne s’abaisse plus mais a tendance à remonter. Selon l’approche d’Henderson-Hasselbalch, c’est la baisse des bicarbonates plasmatiques, induite par l’accumulation d’ions H+, qui est la cause de la baisse du pH. Selon l’approche de Stewart, la baisse du pH peut être secondaire à une diminution du SID et/ou une élévation des acides faibles, qui induira une baisse des bicarbonates plasmatiques, signe d’accompagnement obligatoire pour respecter

l’électroneutralité plasmatique.

Diagnostic étiologique

Il est toujours classique de distinguer les acidoses métaboliques en rapport avec une accumulation d’acides organiques, c’est-à-dire les acidoses métaboliques à TA élevé, des acidoses métaboliques engendrées par une hyperchlorémie ou acidoses métaboliques à TA normal (Fig. 3) [2, 8, 9, 11, 12, 21, 24, 25, 47, 48].

Néanmoins, il est plus exact de les classer selon Stewart en trois grandes causes de baisse du SID : l’accumulation d’acides organiques (forts ou faibles) ; l’hyperchlorémie ; l’hyponatrémie.

Acidoses métaboliques organiques

Elles se caractérisent par une augmentation du TA, à condition qu’il n’existe pas d’hypoalbuminémie associée ou d’hémodilution.

Le SID est diminué et la chlorémie normale.

Acidose lactique

C’est une des causes les plus fréquentes d’acidose métabolique organique [8, 24, 25, 47-51]. L’acidose lactique se définit comme une acidose associée à une hyperlactatémie > 5 mmol l–1. Il faut

la distinguer de la simple hyperlactatémie qui n’est pas forcément associée à une acidose, et dont le pronostic est beaucoup moins péjoratif [18, 51, 52]. La faible fiabilité du TA dans ce contexte impose la mesure de la lactatémie pour poser le diagnostic [53]. De façon conventionnelle, on décrit deux types d’acidoses lactiques (Tableau 4). Le type A est celui en rapport avec un défaut d’oxygénation tissulaire qui est responsable d’un métabolisme anaérobie et d’une surproduction de lactate. Le type B correspond aux acidoses lactiques non dysoxiques en rapport avec des anomalies du métabolisme. Cependant, cette distinction physiopathologique se révèle trop caricaturale car il existe souvent plusieurs mécanismes responsables de l’hyperlactatémie.

L’exemple typique en est le sepsis pour lequel il a été clairement démontré qu’en dehors de la phase initiale non traitée, il n’existe pas de métabolisme anaérobie. L’hyperlactatémie du sepsis est à la fois due à une accélération de la glycolyse et une baisse de la clairance du lactate [49, 51, 54, 55].

L’hyperlactatémie résulte ainsi d’une surproduction et d’une baisse d’élimination sans aucun rapport avec une quelconque dysoxie. Le deuxième exemple est celui de certaines tumeurs malignes qui induisent des modifications enzymatiques aboutissant à un emballement de la glycolyse et à une surproduction de lactate [51].

Acidocétose diabétique

C’est une des complications métaboliques aiguës du diabète.

Elle est liée à l’accumulation de corps cétoniques qui sont des acides forts anormalement présents dans le plasma [8, 47, 56-60].

Tableau 4. Classification et causes des hyperlactatémies.

Type A : hyperlactatémies par hypoxie tissulaire - Diminution du transport d’oxygène (DO2) • baisse du débit cardiaque : choc septique, hypovolémique, cardiogénique • baisse de CaO2 : anémie sévère, anomalies de l’hémoglobine, hypoxémies sévères, asphyxie - Altération de l’extraction d’O2 ou de l’utilisation d’O2 • sepsis grave, défaillance polyviscérale, intoxication au cyanure Type B1 : hyperlactatémies et maladies systémiques • insuffisance hépatique • diabète sucré • maladies néoplasiques • alcalose • sepsis Type B2 : hyperlactatémies et intoxications • biguanides, fructose • éthanol, méthanol, éthylèneglycol • salicylates, cyanure, paracétamol Type B3 : hyperlactatémies et augmentation des besoins en O2 • état de mal convulsif • exercice physique violent

Dans sa forme pure, elle s’associe à une hyperglycémie, une élévation du TA, une baisse du SID et une élévation du SIG. Comme pour l’acidose lactique, l’identification exacte des corps cétoniques en tant qu’acides responsables du trouble passe parleur dosage urinaire (cétonurie) ou sanguin (cétonémie).

En pratique, du fait de l’insuffisance rénale souvent présente, l’acidose métabolique organique associe une élévation des corps cétoniques, mais aussi des phosphates et sulfates. Par ailleurs, la rétention rénale des corps cétoniques induit une alcalose de compensation par hypochlorémie [61]. La correction de l’insuffisance rénale lors du remplissage vasculaire permet l’élimination

urinaire des corps cétoniques contre une réabsorption de chlore : l’acidose métabolique organique du début devient progressivement une acidose métabolique hyperchlorémique.

Acidoses par ingestion de toxiques [8, 9, 24, 25, 27]

L’intoxication à l’aspirine peut entraîner une acidose métabolique grave pour des doses de l’ordre de 10 à 30 g chez l’adulte. Elle s’accompagne souvent d’une alcalose respiratoire

au début. Le méthanol et l’éthylèneglycol, substances osmotiques, induisent à la fois une élévation conjointe des trous anionique et osmotique.

Le SID est diminué et le SIG est augmenté.

Ces acides indosés sont les métabolites résultant de l’oxydation des toxiques tels qu’acide glycolytique, acide lactique, acide formique, etc. D’autres toxiques peuvent engendrer

des acidoses métaboliques organiques : paraldéhyde,

toluène, cyanures...

Acidose métabolique organique de l’insuffisance rénale

L’insuffisance rénale aiguë peut s’accompagner d’une acidose métabolique de cause souvent multiple. Elle est généralement modérée et s’associe à une élévation du TA dans seulement la

moitié des cas [42, 62, 63].

Dans ce cas, elle résulte d’une hyperphosphatémie et de l’accumulation d’autres anions indosés dont la présence est révélée par l’élévation du SIG (sulfate, pyruvate, oxalate, citrate).

La rétention d’anions organiques au cours de l’insuffisance rénale chronique n’apparaît qu’après une longue évolution de la maladie, précédée d’une acidose métabolique

hyperchlorémique.

Autres acidoses métaboliques organiques

L’accumulation des classiques anions organiques précédemment cités n’explique pas toujours la totalité du trouble chez les malades de réanimation. Il est ainsi démontré qu’il existe

souvent une élévation concomitante d’autres anions qui sont des métabolites issus du cycle de Krebs : oxalate, alphacétoglutarate, malate, isocitrate, succinate et pyroglutamate [37, 42, 64].

La preuve de leur présence dans le plasma est apportée par l’élévation du SIG.

Acidoses métaboliques hyperchlorémiques

La perfusion de solutés dont la concentration en chlore est plus importante que celle du plasma, appelés solutés non équilibrés ou non balancés (salé isotonique), est devenue la première cause d’acidose métabolique hyperchlorémique [18, 19, 42, 65-67]. Ces solutés ont un SID égal à 0 et vont tendre à diminuer le SID plasmatique par le biais de l’hyperchlorémie.

De nombreuses études menées dans le contexte périopératoire et en réanimation confirment le lien entre perfusion de liquides riches en chlore et acidose hyperchlorémique chez le patient [11,

28, 68-75]. La sévérité de l’acidose est corrélée à la richesse du soluté en chlore, au volume et à la rapidité de perfusion du liquide.

Cette acidose est souvent transitoire si la fonction rénale est normale. En réanimation, l’acidose hyperchlorémique est présente chez 80 % des patients présentant une acidose métabolique [11, 28].

Le retentissement de l’hyperchlorémie reste mal évalué en pratique clinique, avec des résultats contradictoires en termes de mortalité et de morbidité périopératoires [71, 73, 76, 77].

Le retentissement de perfusion de larges volumes conduisant à des acidoses plus sévères est encore moins connu et doit conduire à une certaine prudence.

L’insuffisance rénale chronique représente la cause rénale la plus fréquente d’acidose métabolique hyperchlorémique secondaire à un défaut d’élimination de NH4Cl [8, 9].

Les acidosesrénales tubulaires de types 1 et 2 sont aussi responsables d’acidoses métaboliques hyperchlorémiques [9, 48].

Certains médicaments comme l’acétazolamide, inhibiteur de l’anhydrase carbonique,

et les antialdostérones peuvent aussi induire des acidoses métaboliques hyperchlorémiques avec hyperkaliémie [78]. L’acidose métabolique hyperchlorémique peut être d’origine digestive lors de diarrhées ou de fistules pancréatiques ou biliaires.

Elle est classiquement attribuée à la perte digestive en bicarbonates qui s’associe à une réabsorption de chlore pour respecter l’électroneutralité [8, 9, 24, 25, 48].

Selon le concept de Stewart, l’acidose hyperchlorémique s’explique par une perte digestive plus importante de sodium que de chlore, ce qui conduit au final à une baisse du SID.

C’est principalement le contexte clinique, la kaliémie et le pH urinaire qui permettent de distinguer ces différentes causes d’acidoses métaboliques hyperchlorémiques (Tableau 5).

Acidoses de « dilution »

L’acidose de dilution est classiquement attribuée à une baisse des bicarbonates plasmatiques induite par le remplissage vasculaire [8, 9, 29, 79].

Comme le montrent plusieurs travaux, cette vision physiopathologique est totalement erronée puisqu’iln’existe pas de variation du volume plasmatique, ni d’autre signe d’hémodilution [68, 71, 80]. Le remplissage vasculaire peut effectivement induire une acidose caractérisée par une baisse du SID dont il existe deux grandes causes. L’acidose hyperchlorémique

induite par le remplissage par des solutés non balancés reste la première cause d’acidose avec baisse du SID dans ce contexte. L’hyponatrémie, provoquée par l’apport de solutés hypotoniques, peut aussi engendrer une baisse du SID. Dans ce dernier cas, il existe alors une hyperhydratation du secteur intracellulaire, mais en aucun cas une variation du volume extracellulaire.

Traitement

Le traitement étiologique qui ne sera pas détaillé ici est toujours nécessaire et le plus souvent suffisant. Le traitement symptomatique fait essentiellement appel à l’alcalinisation par des solutés tampons. Envisager de traiter une acidose métabolique impose de mettre en balance les bénéfices et risques de ce traitement.

Solutés tampons

Bicarbonate de sodium

Il est classique d’admettre que l’administration de bicarbonate de sodium augmente le pH par l’apport exogène de bicarbonates [81-84]. Le concept de Stewart montre qu’en fait le bicarbonate de sodium a un effet alcalinisant du fait de la persistance du cation fort Na+ dans le plasma, alors le bicarbonate HCO3 –, anion faible, disparaît.

Ceci aboutit à une élévation du SID. Même s’il peut corriger un pH bas, le bicarbonate de sodium a de nombreux effets délétères [83, 85-88] :

• production de CO2 qui est responsable d’une acidose intracellulaire paradoxale et d’une acidification du liquide céphalorachidien (LCR) par sa diffusion rapide à travers la membrane cellulaire et la barrière hématoencéphalique. Cet effet est d’autant plus important que le bicarbonate de sodium est administré rapidement et en grande quantité. La conséquence en est la nécessité d’augmenter la ventilation mécanique pour le CO2 produit, ce qui peut être délétère dans certaines situations [80, 82].

Ainsi, même s’il augmente le pH plasmatique, le bicarbonate de sodium aggrave l’acidose veineuse, et cérébrale ;

• alcalose rebond en cas d’acidose métabolique organique.

Lorsque la cause de l’acidose métabolique organique disparaît, les anions organiques sont métabolisés et il reste le cation fort sodium qui augmente encore plus le SID et conduit à une alcalinisation ;

• hypernatrémie, surcharge volémique et hyperosmolarité plasmatique (1 g de NaHCO3 contient 12 mmol de sodium) ; hypokaliémie par transfert cellulaire de K+ ; baisse du taux de calcium ionisé ;• augmentation de l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2, ce qui diminue l’apport d’O2 aux tissus.

Carbicarb®

Il s’agit d’un mélange équimolaire de bicarbonates et de carbonates de sodium. Il réagit avec l’eau et le CO2 suivant la réaction : Na2HCO3 + CO2 + H2O ↔ 2 HCO3 – + 2 Na+. Comparé au bicarbonate de sodium, il augmente plus fortement le SID sans produire de CO2 [84, 86, 89, 90]. Néanmoins, même si expérimentalement le Carbicarb® semble supérieur au bicarbonate de sodium, cette supériorité n’est pas démontrée en clinique. Il n’est pas commercialisé en France.

Tham®

C’est aussi un tampon synthétique non producteur de CO2 qui entraîne une alcalinisation par la réaction suivante : Tham + H2O + CO2 ↔ Tham-Na+ + HCO3 –. Il traverse facilement la membrane cellulaire et demeure donc un tampon intracellulaire.

Il permet comme le bicarbonate de sodium d’augmenter le pH en augmentant le SID par l’intermédiaire du cation Tham+ [80, 82-84, 86].

Son administration expose aussi à des complications comme l’hyperkaliémie, l’hypoglycémie, la nécrose vasculaire.

Sa supériorité en pratique clinique par rapport aux autres agents alcalinisants n’est toujours pas démontrée.

“ Points forts • L’élévation du TA, classique marqueur des acidoses métaboliques organiques, est pris en défaut chez 20 % des malades de réanimation. Les trois causes les plus fréquentes d’acidoses métaboliques organiques sont l’acidose lactique, l’acidocétose diabétique et l’insuffisance rénale. Néanmoins, les formes pures liées à l’accumulation d’un seul acide organique sont rares, et il existe souvent une accumulation d’autres acides organiques inconnus issus pour la plupart des métabolites du cycle de Krebs. L’acidose métabolique hyperchlorémique iatrogène, en rapport avec la perfusion de solutés non balancés, est une cause fréquente d’acidose métabolique dans le contexte périopératoire et de réanimation. • L’insuffisance rénale s’accompagne souvent d’une acidose métabolique modérée dont la cause est multiple, associant hyperchlorémie et accumulation d’acides organiques (sulfates, phosphates et autres). Cette acidose métabolique est généralement minimisée par une alcalose métabolique secondaire à une hypoalbuminémie.

Autres moyens de traitement

Épuration extrarénale

En cas d’insuffisance rénale, quelle que soit la technique utilisée, l’épuration extrarénale est un moyen efficace de correction de l’acidose métabolique [91-93]. Son efficacité repose sur plusieurs mécanismes augmentant le SID : élimination d’anions organiques (sulfate et phosphate) et du chlore.

Dichloroacétate

Il s’agit d’une molécule qui stimule la pyruvate déshydrogénase, enzyme responsable de l’entrée du pyruvate dans le cycle de Krebs [81, 84, 86]. Il favorise ainsi l’élimination du lactate, mais ne traite aucunement la cause. Malgré son efficacité sur le pH, aucune étude clinique n’a pu montrer d’effet bénéfique de ce produit dans le traitement des acidoses lactiques [94]. Ce produit n’est pas commercialisé en France.

Ventilation artificielle et sédation

La réponse ventilatoire doit être respectée et la ventilation artificielle adaptée pour éliminer le CO2. Associée à une sédation, elle contribuera à réduire la demande énergétique en cas d’acidose métabolique en rapport avec un état de choc [82].

Y a-t-il un rationnel au traitement des acidoses métaboliques ?

Le traitement des acidoses métaboliques conduit à se poser deux questions :

faut-il traiter un pH bas ? Faut-il traiter de la même façon toutes les acidoses métaboliques ?

Faut-il traiter un pH bas ?

De nombreux effets délétères ont été attribués à l’acidose : effets délétères cellulaires sur les synthèses protéiques, dépression myocardique par diminution de la contractilité, troubles du rythme ventriculaire, résistance aux catécholamines [21, 24, 25, 95, 96]. Néanmoins, tous ces effets reposent sur des études expérimentales menées avec des acidoses sévères (pH < 7,1). Les études les plus récentes montrent que paradoxalement l’acidose peut avoir des effets bénéfiques. En situation de crise énergétique, l’acidose peut être considérée comme une réponse adaptative ou mieux de protection, visant à ralentir le métabolisme énergétique de la cellule (frein glycolytique) et éviter l’épuisement des réserves glycogéniques.Vus sous cet angle, les effets bénéfiques de l’acidose pourraient se comparer à ceux de l’hypothermie.

Ces données théoriques ont été confirmées par des données expérimentales montrant que l’acidose diminue la mort cellulaire en situation d’ischémie-reperfusion [84, 86, 97-99]. Néanmoins, ce concept n’est acceptable que si la faillite énergétique est temporaire, l’acidose permettant à la cellule de passer un cap. Si le phénomène perdure, l’acidose s’aggravera et l’inhibition métabolique deviendra forcément délétère.

Faut-il traiter toutes les acidoses métaboliques de la même manière ?

Le retentissement de l’acidose métabolique dépend de sa sévérité, mais surtout de sa cause. Des travaux récents soulignent la survenue de modifications immunologiques totalement opposées en fonction du type d’acidose. Pour un même pH, l’acidose hyperchlorémique stimule la réponse pro-inflammatoire, alors que l’acidose lactique a des effets inverses [85, 100-103].

L’alcalinisation d’une acidose métabolique organique n’est pas logique puisque la métabolisation de l’anion organique va rétablir l’équilibre acide-base. Le seul traitement est celui de la cause.

Plusieurs études ont d’ailleurs confirmé l’absence de bénéfice à l’alcalinisation des acidoses lactiques [104, 105] et des acidocétoses diabétiques [26, 106, 107].

 Indications et modalités de traitementdes acidoses métaboliques

Il est clair que normaliser un chiffre de pH bas n’est en aucun cas un objectif thérapeutique. Les dernières recommandations françaises datent de 1998 [108]. Les indications d’administration de solutés tampons sont, de nos jours, très restreintes. L’alcalinisation n’est pas indiquée dans les acidoses métaboliques organiques, y compris dans l’arrêt cardiocirculatoire, sauf pour des pH très bas (< 7) ou en situation d’acidose sévère prolongée.

L’indication d’alcalinisation dans les acidoses métaboliques hyperchlorémiques est difficile à préciser. En cas d’insuffisance rénale aiguë, l’épuration extrarénale permet de traiter conjointement

tous les troubles métaboliques, y compris l’acidose métabolique.

Le seul tampon couramment utilisé en France est le bicarbonate de sodium. Son administration, si elle est nécessaire, doit se faire lentement (pas de bolus), avec des solutés peu concentrés (0,14 %), en s’arrêtant avant un pH normal de façon à éviter l’alcalose rebond et l’augmentation de ventilation.

“ Point fort Traiter un chiffre bas de pH ne doit jamais être un objectif thérapeutique. Du fait de leurs effets délétères et d’absence d’efficacité clinique prouvée, les solutés tampons voient leurs indications très limitées. L’alcalinisation par bicarbonate de sodium n’est pas indiquée sauf pour des pH très bas (pH < 7) qui perdurent. L’administration de bicarbonate de sodium semble plus logique dans les acidoses métaboliques hyperchlorémiques et peut se concevoir pour des pH moins bas (pH < 7,20).

Alcaloses métaboliques pures

Diagnostic positif

Signes cliniques

L’alcalose métabolique est le plus souvent asymptomatique.

Elle peut se manifester en cas de pH supérieur à 7,55 et, comme pour l’acidose, ses signes cliniques sont peu spécifiques [3, 9, 12, 109-111] :

• manifestations neuromusculaires : léthargie, agitation, confusion, stupeur,contractures musculaires, crises convulsives, coma. Leur mécanisme d’apparition n’est pas univoque : alcalémie, hypoxémie, diminution du débit cérébral... ;

• manifestations cardiovasculaires : troubles du rythme ventriculaire 

et supraventriculaire essentiellement.

Les manifestations électrocardiographiques

semblent refléter essentiellement lesvariations de la kaliémie ;

• manifestations respiratoires : à l’hypoventilation alvéolaire réactionnelle s’associe une hypoxémie. Ainsi, une acidose respiratoire aiguë peut survenir si l’on administre de l’oxygène à un insuffisant respiratoire en état d’alcalose métabolique.

Signes biologiques

L’alcalose métabolique se caractérise par une élévation du pH, des bicarbonates plasmatiques et de la PaCO2 qui correspond à la réponse respiratoire prévisible et tend à ramener le pH vers les valeurs normales [3, 9, 109-111]. La réponse ventilatoire est cependant autolimitée par l’hypoxémie qu’elle induit. Selon Henderson-Hasselbalch, c’est l’élévation des bicarbonates plasmatiques qui est la cause première de l’élévation du pH.

Selon le concept de Stewart, l’élévation du pH peut résulter d’une élévation du SID par hypernatrémie ou, plutôt, d’une baisse des anions forts (hypochlorémie) ou encore d’une

diminution des acides faibles comme dans l’hypoalbuminémie (Tableau 3) [17, 32]. Les variations de la chlorémie dépendent de la cause. L’hypokaliémie est fréquente, liée soit à la pénétration intracellulaire de potassium, soit à des fuites urinaires. Parfois, on note une hypophosphorémie, une diminution du calcium ionisé et une hypomagnésémie. Le TA peut être élevé dans trois situations : hyperlactatémie, survenue d’une acidose métabolique organique associée ou excès d’alcalinisation d’une acidose métabolique.

Diagnostic étiologique

Le diagnostic étiologique [9, 106-111] repose sur l’histoire et l’examen cliniques, les données des ionogrammes sanguins et urinaires (pH et chlorurèse principalement). La démarche diagnostique étiologique des alcaloses métaboliques est résumée dans la Figure 5. La physiopathologie de l’alcalose métabolique est plus complexe que celle des acidoses métaboliques

, car face à une élévation importante des bicarbonates plasmatiques, un rein normal est capable d’excréter de grandes quantités de bicarbonates, de sorte qu’une alcalose métabolique ne devrait,

théoriquement, pas pouvoir persister. L’apparition d’une alcalose métabolique soutenue implique, à la fois, des mécanismes de développement et des mécanismes d’entretien du

processus. Contrairement aux autres TAB, l’alcalose métabolique peut persister alors même que les mécanismes qui l’ont initiée ont disparu. Ainsi, on distingue trois phases dans l’évolution du désordre [109-111] : genèse, entretien et correction.

Phase de genèse

La phase de genèse est la période pendant laquelle la cause première de l’alcalose métabolique est seule présente. Les mécanismes d’apparition impliquent classiquement soit une perte en protons non volatils, soit une surcharge en bicarbonates.

Néanmoins dans le concept de Stewart, l’alcalose métabolique est induite soit par une baisse plus importante de chlore que de sodium, soit par une élévation du sodium, l’un comme l’autre aboutissant à une élévation du SID, soit encore à une diminution des acides faibles.

Alcaloses hypochlorémiques [109-111]

Ce sont les alcaloses métaboliques à déplétion chlorée dites alcaloses métaboliques « chlorosensibles ». L’alcalose est le résultat de la perte de chlore qui induit une augmentation du SID. Elles peuvent avoir plusieurs causes. Les pertes digestives

(vomissements abondants, aspiration gastrique) représentent les causes les plus fréquentes d’alcalose métabolique à déplétion chlorée. La constante hypochlorémie est souvent associée à une hypokaliémie qui résulte de pertes urinaires de potassium dues aux pertes obligatoires avec les ions bicarbonates dans les urines et à un éventuel hyperaldostéronisme secondaire. Au niveau des urines, la natriurèse et la kaliurèse sont élevées, la chlorurèse nulle ; il existe une bicarbonaturie et le pH est supérieur à 6. Les alcaloses métaboliques en rapport avec des pertes rénales sont, le plus souvent, iatrogènes en rapport avec l’administration de diurétiques chlorurétiques [78]. Les urines sont alors riches en Na+, K+ et Cl–, mais pauvres en HCO3 – et le pH est inférieur à 6. Les alcaloses métaboliques secondaires aux hypoventilations chroniques (acidose respiratoire chronique des bronchopneumopathies chroniques obstructives [BPCO]) résultent aussi de pertes rénales en chlore, pertes qui sont destinées à compenser le trouble respiratoire persistant. L’apport exogène de solutés alcalins (bicarbonates, citrates, carbonates, acétates) peut aussi entraîner une alcalose métabolique chlorosensible qui est induite par l’excès de sodium et donc l’augmentation du SID.

Alcaloses normochlorémiques [28, 109-111]

Ce sont les alcaloses métaboliques à pool chloré conservé dites alcaloses métaboliques « chlororésistantes ». Elles sont plus rares, dues à une rétention rénale en sodium qui augmente le SID. L’élimination urinaire concomitante de potassium altère

aussi la réabsorption du chlore au niveau du tubule distal, ce qui pérennise l’alcalose. Ce phénomène peut être initié par un excès de minéralocorticoïdes, une déplétion potassique ou une surcharge en anions non réabsorbables. Le tableau biologique est celui d’une alcalose métabolique normochlorémique ou discrètement hypochlorémique et hypokaliémique. La natriurèse, la kaliurèse et la chlorurèse sont élevées et le pH urinaire < 6,5.

Alcaloses par hypoalbuminémie [28, 109-111]

La baisse de l’albuminémie entraîne une augmentation du SID, donc une alcalose. Sa fréquence chez les patients de réanimation est élevée, variant de 50 à 95 % des patients [23, 42].

Sa présence peut masquer le diagnostic d’acidose métabolique si l’on utilise l’approche classique d’Henderson-Hasselbalch avec calcul du TA sans aucune correction de formule.

Alcaloses de contraction [109-111]

Elles sont dues à une élévation du SID, secondaire à l’augmentation proportionnellement plus importante de cations forts (sodium) que d’anions forts (chlore). Ceci correspond aux situations de déshydratation intracellulaire avec hypernatrémie.

Leur implication clinique reste inconnue.

Phase d’entretien

La phase d’entretien est toujours d’origine rénale et résulte d’une réabsorption tubulaire des bicarbonates avec excrétion d’ions H+. C’est ce qu’on appelle l’« acidurie paradoxale » qui est caractéristique de cette phase. Plusieurs facteurs peuvent

être responsables du maintien d’une alcalose métabolique, à part entière ou en association (Tableau 6). Leur mécanisme d’action commun est l’augmentation de réabsorption rénale des bicarbonates qui peut être induite par plusieurs phénomènes :

hypochlorémie, hypokaliémie, hyperaldostéronisme, hypovolé-mie, ... [109-111]. Ainsi, cette phase d’entretien se caractérise, sur le plan biologique, par un pH urinaire inférieur à 6.

La chlorurèse reste basse pour les alcaloses métaboliques hypochlorémiques d’origine digestive, mais elle devient basse également pour celles d’origine rénale car le pool chloré finit par être très bas.

Tableau 6. Facteurs d’entretien des alcaloses métaboliques.

– Baisse de la filtration glomérulaire – Diminution du volume extracellulaire (stimule la réabsorption tubulaire de bicarbonates) – Hypokaliémie . diminue la filtration glomérulaire . augmente la réabsorption tubulaire de bicarbonates – Hypochlorémie . diminue la filtration glomérulaire . la baisse de chlore au niveau distal conduit à l’augmentation d’excrétion d’ions H+ dans le tube collecteur médullaire – Flux rétrograde passif de bicarbonates – Aldostérone (augmente l’excrétion sodium-indépendante d’ions H+ au niveau du tube collecteur médullaire) – Perte continue d’acides – Apport continu de bicarbonates

Phase de correction

Pour les alcaloses métaboliques chlorosensibles, la phase de correction apparaîtra avec la normalisation du pool chloré : la chlorémie remonte, les HCO3

– et le pH se normalisent ; la bicarbonaturie réapparaît et le pH urinaire devient supérieur à 6. La correction des alcaloses métaboliques chlororésistantes repose avant tout sur la normalisation du pool potassique et des concentrations plasmatiques

minéralocorticoïdes.

“ Points forts • L’alcalose métabolique peut être générée par une augmentation du SID, le plus souvent en rapport avec une perte digestive ou rénale de chlore, ou moins souvent une réabsorption rénale de sodium. Les deux outils du diagnostic étiologique des alcaloses métaboliques sont donc la chlorémie et la chlorurèse. Ils permettent de distinguer les alcaloses métaboliques chlorosensibles qui sont hypochlorémiques et à chlorurèse basse, des alcaloses métaboliques chlororésistantes à chlorurèse élevée. • Pour persister, l’alcalose métabolique nécessite la présence de facteurs d’entretien qui correspond à une réabsorption tubulaire de bicarbonates et se traduit par la fameuse acidurie paradoxale. Parmi les plus fréquents, on trouve l’hypokaliémie, l’hypovolémie, et l’hypochlorémie. Le pH urinaire est donc un outil de surveillance d’efficacité du traitement : la remontée du pH urinaire témoigne de la correction effective des facteurs d’entretien de l’alcalose.

Traitement

Principes du traitement

Le traitement des alcaloses métaboliques repose sur la correction des causes du désordre et de ses mécanismes d’entretien

[9, 109-111]. La seule correction de la cause est insuffisante si l’on ne traite pas les facteurs d’entretien de l’alcalose métabolique.

La correction des alcaloses métaboliques chlorosensibles passe par la correction du pool chloré.L’apport de NaCl dans les alcaloses métaboliques chlorosensibles est un traitement indispensable, à la fois pour corriger la déplétion chlorée et l’hypovolémie.

Mais son administration exclusive semble insuffisante et plusieurs travaux

recommandent de plus en plus l’association systématique de KCl, indispensable pour corriger l’hypokaliémie qui est toujours associée [110].

Le traitement des alcaloses métaboliques chlororésistantes repose essentiellement sur l’apport de KCl.

Moyens thérapeutiques

• Chlorures : le NaCl permet de corriger la déplétion chlorée, de restaurer le volume extracellulaire et d’améliorer la filtration glomérulaire. Le choix porte habituellement sur le NaCl isotonique (0,9 %). Le KCl permet de corriger la déplétion potassique qui est théoriquement présente dans toute alcalose métabolique.

L’administration de KCl ne doit pas dépasser 40 mmol h–1 et nécessite un monitorage étroit de l’électrocardiogramme (ECG) et de la kaliémie.

• Agents acidifiants : ils permettent une baisse rapide du pH sanguin par la charge d’ions H+ qu’ils induisent. La quantité d’ions H+ à perfuser est évaluée par la formule : [H+ ] = poids (kg) × 0,5 × [HCO3

– mesurés – HCO3

– théoriques] (mmol l–1).

Cette estimation reste toutefois imprécise puisque les variations du volume de distribution peuvent atteindre 20 à 60 % du poids corporel. Ce moyen thérapeutique ne doit être réservé qu’aux alcaloses métaboliques menaçant le pronostic vital lorsque l’on ne peut pas traiter autrement les facteurs en cause (états oedémateux, insuffisances rénales ou respiratoires).

Dans tous les cas, il est inutile et même dangereux de normaliser trop rapidement le taux de bicarbonates car on risque de créer une acidose mixte. L’administration d’ions H+ doit induire une baisse des bicarbonates d’environ 8 à 12 mmol l–1. Les chlorhydrates d’ammonium, d’arginine et de lysine sont métabolisés en urée : ils sont contre-indiqués

en cas d’insuffisance hépatique ou rénale préexistante. Leurs indications restent limitées. L’acide chlorhydrique (0,15 ou 0,2 M) se transforme en CO2 + H2O + Cl–. L’eau ainsi formée diffuse de manière homogène dans tous les secteurs, sans risque de surcharge intra- ou extracellulaire. L’HCl peut donc être utilisé en toute sécurité chez l’insuffisant rénal et hépatique ou dans les états oedémateux où l’apport de NaCl est contre-indiqué [112, 113].

• Acétazolamide (Diamox®) : l’acétazolamide est un diurétique inhibiteur de l’anhydrase carbonique, responsable d’une bicarbonaturie, mais aussi d’une perte urinaire de Na, d’eau et de K qui peuvent aggraver une déplétion préexistante. Il peut être utile chez les patients oedémateux mais est contreindiqué chez l’insuffisant hépatique et rénal. Son indication de choix est l’alcalose métabolique posthypercapnique. En pratique, il s’administre per os à la dose de 250 mg × 3-4/j.

 • Épuration extrarénale : l’épuration extrarénale est un moyen de traitement efficace des alcaloses métaboliques, surtout quand la fonction rénale est altérée [111]. Quelle que soit la technique choisie (hémodialyse intermittente ou hémofiltration continue), le principe de base est d’utiliser des bains de dialyse contenant peu ou pas de bicarbonates ou, mieux, des bains de dialyse acides.

Traitement en fonction de la cause

• Alcaloses métaboliques par pertes digestives hautes : le traitement symptomatique de base repose sur l’apport simultané de NaCl et de KCl pour rétablir les pools chloré et potassique ainsi que la volémie. La preuve de la correction de l’alcalose métabolique est apportée par la réapparition d’une bicarbonaturie (pHu > 6).

• Alcaloses métaboliques par diurétiques : le traitement préventif passe par la prescription systématique d’un diurétique épargneur de potassium (spironolactone, amiloride) [109-111].

Le traitement curatif repose principalement sur l’apport de KCl. En cas d’oedèmes et/ou d’insuffisance rénale, l’apport de NaCl est contre-indiqué.

Dans ces situations, si l’alcalose est sévère ou s’il existe un trouble complexe, l’épuration extrarénale ou l’apport transitoire de HCl peuvent être utiles.

• Hyperminéralocorticismes : le traitement curatif est avant tout étiologique : ablation chirurgicale d’une tumeur, administration d’antagonistes type antialdostérone dans les hyperaldostéronismes primaires.

“ Point fort Le traitement des alcaloses métaboliques nécessite le traitement de la cause. Le traitement des facteurs d’entretien est aussi obligatoire. Leur persistance rend totalement inefficaces tous les autres traitements. En dehors de la cause, le traitement symptomatique passe par la recharge sodée associée à la recharge potassique en cas d’hypokaliémie. Le traitement par HCl peut être utile dans de rares conditions.

 Troubles acidobasiques respiratoires simples

Acidose respiratoire

L’acidose respiratoire se définit comme une augmentation primitive de la PaCO2 par hypoventilation alvéolaire responsable d’une baisse du pH. Cette baisse du pH est plus ou moins importante, fonction de l’augmentation des bicarbonates secondaire à la réponse rénale (Tableau 2).

Physiopathologie [3, 111, 114-116]

L’hypercapnie, toujours secondaire à une hypoventilation alvéolaire, s’associe pratiquement toujours à une hypoxémie plus précoce et plus importante du fait de la grande diffusibilité du CO2 à travers la membrane alvéolocapillaire. L’acidose respiratoire aiguë, contrairement à l’acidose métabolique, ne dispose pas de phénomène de compensation à effet rapide car l’adaptation rénale est longue à mettre en route et les tampons intracellulaires restent les seuls moyens de protection. Ainsi, dans l’acidose respiratoire aiguë, pour toute augmentation de la PaCO2 de 10 mmHg, se produit une augmentation concomitante de HCO3

– plasmatique de seulement 1 mmol l-1. Dans l’acidose respiratoire chronique, la réponse rénale à l’hypercapnie a eu le temps d’arriver à son maximum : toute augmentation

de PaCO2 de 10 mmHg s’accompagne d’une élévation d’HCO3

- de 3,5 mmol l–1. Dans ce cas, il existe une alcalose métabolique de compensation induite par une chlorurèse avec hypochlorémie, augmentation du SID et une alcalose de contraction.

Signes cliniques [111, 114-116]

• L’hypercapnie aiguë entraîne une hypertension artérielle périphérique avec augmentation du débit cardiaque et du débit sanguin cérébral.

L’acidose respiratoire aiguë s’accompagne d’une hypersécrétion de catécholamines, de glucocorticoïdes, de rénine, d’aldostérone et d’antidiuretic hormone (ADH) plasmatiques avec rétention hydrosodée.

Plus l’hypercapnie est d’installation rapide, plus les signes neurologiques centraux sont importants : nausées, vomissements, céphalées, flapping tremor, voire astérixis, agitation, confusion, obnubilation, coma, crises comitiales...

• L’hypercapnie chronique s’accompagne des signes du coeur pulmonaire chronique avec hypertension artérielle pulmonaire.

Les troubles du rythme ventriculaire et supraventriculaire sont plus liés à l’hypoxie et aux troubles ioniques associés qu’à une myocardiopathie. Sauf aggravation aiguë, l’acidose respiratoire chronique entraîne peu de troubles neurologiques centraux.

Signes biologiques

L’hypercapnie est responsable de la baisse du pH. La réponse métabolique est variable en fonction du caractère aigu ou chronique de cette hypercapnie (Tableau 2). L’hypoxémie est en rapport avec l’hypoventilation alvéolaire. Dans l’acidose respiratoire aiguë, il n’existe pas de modification des concentrations en Na+, K+ et du TA, sauf en cas de trouble surajouté en particulier une acidose métabolique. Dans l’acidose respiratoire

chronique, les concentrations de Na+, K+ et le TA sont normaux : l’augmentation de HCO3

– est contrebalancée par une baisse identique de Cl– (D HCO3 - = D Cl-).

Diagnostic étiologique [114, 115]

• Acidoses respiratoires aiguës (Tableau 7) : les causes les plus souvent rencontrées en anesthésie-réanimation sont la décompensation d’une atteinte pulmonaire antérieure, une obstruction des voies aériennes ou un bronchospasme sévère.

L’oedème pulmonaire n’entraîne une acidose respiratoire aiguë qu’à un stade très évolué. En peranesthésique, une acidose respiratoire est possible lors d’une ventilation/min

insuffisante, d’une obstruction des voies aériennes, d’un pneumothorax ou d’une anomalie dans le circuit machine.

Une mention particulière doit être faite pour l’hypercapnie permissive observée et respectée lors de la prise en charge de certains syndromes de détresse respiratoire aiguë (SDRA), et qui n’entraîne pas d’effet délétère tant qu’elle ne dépasse pas un niveau de PaCO2 de 60 mmHg [18, 114, 116].

• Acidoses respiratoires chroniques (Tableau 7) : elles se voient essentiellement chez les patients porteurs de maladies pulmonaires obstructives ou plus rarement restrictives. En pratique, il est parfois difficile de faire la part entre acidose respiratoire aiguë ou chronique. Seule l’histoire clinique permet d’avancer dans le diagnostic.

Traitement

C’est la correction de l’hypercapnie, c’est-à-dire l’augmentation de la ventilation alvéolaire.

Le traitement est avant tout étiologique : désobstruction, drainage, élimination des drogues dépressives. L’hypercapnie nécessite une ventilation alvéolaire

adaptée qui peut être obtenue par le contrôle de la maladie causale et/ou la ventilation artificielle. Il est important de ne pas normaliser trop brutalement la PaCO2. Le risque est cardiovasculaire (collapsus de reventilation) et neurologique avec évolution possible vers le coma. La prescription d’inhibiteurs de l’anhydrase carbonique (acétazolamide) peut permettre de réduire la concentration plasmatique et cérébrale en HCO3 -,

d’améliorer la ventilation alvéolaire et de diminuer la PaCO2, et donc de préparer le sevrage.

Alcalose respiratoire (AlcR)

Elle se définit comme une baisse primitive de la PaCO2 (par augmentation de la ventilation alvéolaire), responsable d’une élévation du pH artériel au-dessus de 7,45. La réponse métabolique est une baisse d’intensité variable du taux plasmatique des bicarbonates.

Physiopathologie [3, 114-116]

La diminution du taux plasmatique des bicarbonates se fait en deux étapes : une étape rapide par les tampons cellulaires et une étape lente par diminution de l’excrétion rénale des ions H+. Dès l’installation de l’AlcR aiguë, les ions H+ migrent des cellules vers le milieu extracellulaire où ils se combinent avec les ions HCO3

-, d’où la baisse des bicarbonates plasmatiques. La persistance de l’hypocapnie entraîne en 48 à 72 heures une augmentation des pertes urinaires de HCO3

– et une diminution de l’excrétion urinaire d’ammonium, à l’origine d’une augmentation de la rétention extracellulaire d’ions H+.

Signes cliniques [3, 114-116]

L’AlcR aiguë se manifeste par des signes neurologiques à type de céphalées, confusion mentale, voire crises comitiales, en rapport avec une baisse du flux sanguin cérébral [116]. Il existe donc une baisse des pressions intracrânienne et intraoculaire.

D’autres manifestations neurologiques sont possibles (fourmillements des extrémités, signe de Chvostek...) en rapport avec les perturbations biologiques associées : baisse de la fraction ionisée du calcium, hypophosphorémie... Chez les patients sous anesthésie générale et en ventilation artificielle, l’hypocapnie aiguë entraîne une baisse du débit cardiaque et de la pression artérielle systémique malgré une augmentation des résistances périphériques. Les AlcR chroniques sont le plus souvent asymptomatiques, les perturbations initiales rentrant progressivement dans l’ordre au bout de quelques jours à quelques semaines.

Signes biologiques [114-116]

A la baisse de la PaCO2, responsable d’une augmentation du pH, s’associe une diminution des bicarbonates d’intensité

variable. Dans les AlcR aiguës, toute diminution de la PaCO2 de 10 mmHg entraîne une diminution de HCO3

– d’environ 2 mmol l–1 (Tableau 2). La chlorémie est élevée. La kaliémie est normale ou le plus souvent diminuée. Enfin, une hypophosphorémie est décrite lors d’AlcR majeures par transfert de phosphates inorganiques vers les cellules. Une augmentation du lactate est classique, responsable d’une faible augmentation du TA [112]. À la phase initiale de la constitution de l’hypocapnie, le pH urinaire est le plus souvent > 7. Dans l’hypocapnie en phase stable, le pH urinaire est en général ≤ 6.

Étiologie (Tableau 7) [112, 115-117]

En anesthésie-réanimation, les causes les plus fréquentes d’AlcR sont l’hyperventilation iatrogène en particulier peropératoire, l’hypoxie et les oedèmes cérébraux.

Traitement [3, 112, 115-117]

Il est rare qu’une AlcR nécessite un traitement. L’augmentation de l’espace mort ou la diminution de la ventilation/min chez les patients intubés et ventilés restent les moyens thérapeutiques essentiels, après avoir éliminé une hypocapnie symptomatique d’une hypoxémie dont le traitement passe alors par l’oxygénothérapie.

Diagnostic des troubles acidobasiques mixtes et complexes

Ils se définissent comme la coexistence de deux, voire trois TAB. Leur diagnostic est important en raison de leur fréquence chez les patients hospitalisés [26, 44-46], de leur gravité potentielle du fait de l’addition de leurs effets sur le pH.Par ailleurs, leur analyse fournit une aide précieuse au diagnostic étiologique et conditionne certaines

thérapeutiques. Ils doivent être évoqués systématiquement devant une pathologie qui prédispose à ce type de troubles (choc septique, arrêt cardiorespiratoire, BPCO et traitements diurétiques...) ou des données de laboratoire « discordantes » après validation de la gazométrie, c’est-à-dire :

• une nette divergence entre les valeurs mesurées (m) et les valeurs prévisibles (p) pour les réponses à un trouble simple ;

• lors de troubles aigus, quelle que soit la valeur du pH si les valeurs mesurées dépassent les capacités de compensation : HCO3 – c < 15 mmol l–1 signe toujours une acidose métabolique ; HCO3 – c > 32 mmol l–1 signe toujours une alcalose métabolique ; PaCO2 > 50 mmHg signe toujours une acidose respiratoire ;

• l’association d’un pH normal avec des valeurs de HCO3 – et de

PaCO2 anormales car les mécanismes compensateurs ne normalisent jamais totalement le pH ;

• en présence d’une acidose métabolique : D TA ou D Cl– > D HCO3 – évoque une alcalose métabolique associée.

En pratique, il faut, en premier lieu, déterminer le trouble prévalent. L’histoire et le contexte cliniques sont les premiers éléments d’orientation. Ils seront confirmés par l’interprétation classique de la gazométrie : si le pH est acide, le trouble prévalent est une acidose et inversement. La deuxième étape consiste à comparer les valeurs mesurées, données par le laboratoire, avec les valeurs prévisibles, ce qui permet d’identifier le trouble associé. La coexistence de deux troubles métaboliques allant en sens inverse est mise en évidence en comparant l’amplitude des variations du bicarbonate (D HCO3 – ) à celles du chlore (D Cl– ) et/ou du TA (D TA) (Tableau 8).

Conclusion

De nombreux concepts physiologiques et physiopathologiques qui semblaient acquis sont largement remis en question et ouvrent de nouveaux horizons diagnostiques et thérapeutiques pour les TAB. L’approche actuelle de la régulation du pH intègre une coopération interorganes foie/muscle/rein. Le foie et le muscle éliminent du NH4

+ en consommant du bicarbonate pour le premier et en l’économisant pour le second ; le rein n’est finalement qu’un simple effecteur permettant l’élimination des ions H+ fournis par le couple foie/muscle.

Longtemps considérée comme délétère, l’acidose peut avoir des effets différents selon son contexte d’apparition. Ainsi, lorsque la cellule a un métabolisme énergétique normal,

l’acidose extracellulaire « subie » par la cellule reste probablement un trouble délétère. À l’inverse, si l’acidose est la « conséquence » d’une faillite énergétique cellulaire, de nombreux arguments portent à croire que l’acidose est un mécanisme de défense ou même de protection pour la cellule visant à limiter temporairement son dysfonctionnement métabolique. L’alcalose est, en revanche, souvent délétère du fait de ses effets arythmogènes et de la baisse du débit sanguin cérébral qu’elle induit.

L’approche classique d’Henderson-Hasselbalch permet le plus souvent le diagnostic des TAB. Néanmoins, le concept de Stewart permet, chez des patients complexes, de réajuster certains diagnostics qui semblent incompréhensibles par la simple approche classique.

Références

[1] Story DA. Bench-to-bedside review: a brief history of clinical acidbase. Crit Care 2004;8:253-8.

[2] Madger S. Pathophysiology of metabolic acid-base disturbances in patients with critical illness. In: Ronco C, Bellomo R, editors. Critical care nephrology. Dordrecht: Kluwer Academic Publisher; 1998. p. 279-96.

[3] Narins RG.Acid-base disorders: definitions and introductory concepts. In: Maxwell MH, Kleeman CR, Narins RG, editors. Clinical disorders of fluid and electrolyte metabolism. New York: Mac Graw Hill; 1994. p. 755-67.

[4] Leverve X, Barnoud D, Guignier M. Bases physiopathologiques du traitement des acidoses métaboliques : place du bicarbonate. In: Société Française d’Anesthésie et de Réanimation ed. Conférences= d’actualisation. Paris: Elsevier; 1996. p. 623-36.

[5] Cohen RD. The liver and acid-base regulation. In: Arieff AI, DeFronzo F, editors. Fluid, electrolyte and acid-base disorders. New York: Churchill Livingstone; 1995. p. 777-90.

[6] Atkinson DE, Camien MN. The role of urea synthesis in the removal of metabolic bicarbonate and the regulation of blood pH. Curr Top Cell Regul 1982;21:261-302.

[7] Haussinger D, GerokW. Hepatic urea synthesis and pH regulation: role of CO2, HCO3, pH and the activity of carbonic anhydrase. Eur J Biochem 1985;152:381-6.

[8] Adrogue H, Madias NE. Medical progress: management of lifethreatening acid-base disorders: first of two parts. N Engl J Med 1998; 338:26-34.

[9] Gluck SL. Acid-base. Lancet 1998;352:474-9.

[10] Spital A, Garella S. Pathophysiology of metabolic acid-base disturbances in patients with critical illness. In: Ronco C, Bellomo R, editors. Critical care nephrology. Dordrecht: Kluwer Academic Publisher; 1998. p. 327-44.

[11] Moviat M, van Haren F, van der Hoeven H. Conventional or physicochemical approach in intensive care unit patients with metabolic acidosis. Crit Care 2003;7:R41-R46.

[12] Narins RG, Kupin W, Faber MD, Goodkin DA, Dunfee DP. Pathophysiology, classification, and therapy of acid-base disturbances. In: Arieff AI, DeFronzo RA, editors. Fluid, electrolyte and acid-base disorders. New York: Churchill Livingstone; 1995. p. 105-98.

[13] Siggaard-Andersen O, Fogh-Andersen N. Base excess or buffer base (strong ion difference) as a measure of non-respiratory acid-base disturbance. Acta Anaesthesiol Scand 1995;107:123-8 [suppl]. 

[14] Schilchtig R. [Base excess] vs [strong ion difference]: which is more helpful? Adv Exp Med Biol 1997;411:91-5.

[15] Story DA, Morimatsu H, Bellomo R. Strong ions, weak acids and base excess: a simplified Fencl-Stewart approach to clinical acid-base disorders. Br J Anaesth 2004;92:54-60.

[16] Kofstad J. Base excess: a historical review- has the calculation of base excess been more standardised the last 20 years? Clin Chim Acta 2001; 307:193-5.

[17] Stewart PA. Independent and dependent variables of acid-base control. Respir Physiol 1978;33:9-26.

[18] Gunnerson KJ, Kellum JA. Acid-base and electrolyte analysis in critically ill patients: are we ready for the new millenium? Curr Opin Crit Care 2003;9:468-73.

[19] Kaplan LJ, Frangos S. Clinical review: acid-base abnormalities in the intensive care unit. Crit Care 2005;9:198-203.

[20] Corey HE. Bench-to-bedside review: fundamental principles of acidbase physiology. Crit Care 2005;9:184-92.

[21] Gauthier PM, SzerlipHM.Metabolic acidosis in the intensive care unit. Crit Care Clin 2002;18:289-308.

[22] Fencl V, Leith DE. Stewart’s quantitative acid-base chemistry: applications in biology and medicine. Respir Physiol 1993;91:1-6.

[23] Lanne EE, Walker JF. Clinical arterial blood gas analysis. St Louis: CV Mosby; 1987 (248p).

[24] Ichai C, TheissenA.Troubles acidobasiques. In: Samii K, editor. Précis d’anesthésie-réanimation chirurgicale. Paris: Flammarion; 2003. p. 867-77.

[25] Giunti C, Ichai C, Grimaud D. Acidoses et alcaloses métaboliques. In: Pourriat JL, Martin C, editors. Précis de réanimation chirurgicale. Paris: Arnette; 2005. p. 662-78.

[26] Kraut JA, Madias NE. Approach to patients with acid-base disorders. Respir Care 2001;46:392-403.

[27] Rutecki GW, Whittier FC. An approach to clinical acid-base problem solving. Comp Ther 1998;24:553-9.

[28] Funk GC, Doberer D, Heinze G, Madi C, Holzinger U, Schneeweiss B. Changes of serum chloride and metabolic acid-base state in critically illness. Anaesthesia 2004;59:1111-5.

[29] DurwardA, Skellett S, MayerA,Taylor D,Tibby SM, Murdoch IA. The value of chloride:sodium ratio in differentiating the aetiology of

metabolic acidosis. Intensive Care Med 2001;27:223-54.

[30] Wiseman AC, Linas S. Disorders of potassium and acid-base balance. Am J Kidney Dis 2005;45:941-9.

[31] Perez G, Oster J, Vaamonde D. Serum potassium concentration in acidemic state. Nephron 1983;27:233-43.

[32] Figge J, Rossing TH, Fencl V. The role of serum proteins in acid-base equilibria. J Lab Clin Med 1991;117:453-67.

[33] Figge J, Jabor A, Kazda A, Fencl V. Anion gap and hypoalbuminemia. Crit Care Med 1998;26:1807-10.

[34] Fumeaux Z, Stoermann-Chopard C. Le spot urinaire : utilité et pièges à éviter. Rev Med Suisse 2005;1:557-61.

[35] Reilly RF, Anderson RJ. Interpreting the anion gap. Crit Care Med 1998;26:1771-2.

[36] Story DA, Poustie S, Bellomo R. Estimating unmeasured anions in critically ill patients: anion gap, base deficit, and strong ion gap. Anaesthesia 2002;57:1109-14.

[37] Moe OW, Fuster D. Clinical acid-base pathophysiology: disorders of plasma anion gap. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab 2003;17: 559-74.

[38] Eldem MS, Mujais SK. Gaps in anion gap. Arch Intern Med 1993;152: 1625-9.

[39] Wilkes P. Hypoproteinemia, strong ion difference and acid-base status in critically ill patients. J Appl Physiol 1998;84:1740-8.

[40] SirkerAA, RhodesA, Grounds RM, Benett ED.Acid-base physiology: the ″traditional″ and the ″modern″ approaches. Anaesthesia 2002;57: 348-56.

[41] Kellum JA. Diagnosis and treatment of acid-base disorders. In: Grenvik A,Ayres SM, Holbrook PR, editors. Textbook of critical care. Philadelphia: WB Saunders; 2000. p. 839-53.

[42] Fencl V. Jabor A, Kazda A, Figge J. Diagnosis of metabolic acid-base disturbances in critically ill patients. Am J Respir Crit Care Med 2000; 162:2246-51.

[43] Kellum JA, Kramer DJ, Pinsky MR. Strong ion gap: a methodology for exploring unexplained anions. J Crit Care 1995;10:51-5.

[44] Fall PJ. A stepwise approach to acid-base disorders. Pratical patient evaluation for metabolic acidosis and other conditions. Postgrad Med 2000;107:249-50 (253–4, 257–8).

[45] Emmett M, Narins RG. Mixed acid-base disorders. In: Maxwell MH, Kleeman CR, Narins RG, editors. Clinical disorders of fluid and electrolyte metabolism. NewYork: Mac Graw Hill; 1994. p. 991-1007.

[46] Adrogue HJ, Madias NE. Mixed acid-base disorders. In: Jacobson HR, Striker GE, Klarh S, editors. The principles and practice of nephrology. St Louis: Mosby-Year Book; 1995. p. 953-62.

[47] Grimaud D, Levraut J. Diagnostic et classification des acidoses métaboliques. In:JEPUed. Les troubles hydro-électrolytiques et acidobasiques. Paris: Arnette; 1997. p. 309-30.

[48] Narins RG, Krishna GG, Yeel J, Ikemiyashiro D, Schmidt RJ. The metabolic acidosis. In: MaxwellMH,Kleeman CR, Narins RG, editors. Clinical disorders of fluid and electrolyte metabolism. New York: MacGraw Hill; 1994. p. 769-825.

[49] Ichai C, Guérin JP, Leverve X, Grimaud D. Le lactate en réanimation. In: Société Française d’Anesthésie et de Réanimation. Conférence d’actualisation. Paris: Elsevier; 2000. p. 503-24.

[50] StacpoolePW. Lactic acidosis. Endocrinol Metab Clin NorthAm1993; 22:221-45.

[51] Leverve X, Barnoud D, Carpentier F, Guignier M. Métabolisme du lactate, hyperlactatémies, acidoses lactiques. In: Grimaud D, Ichai C, editors. Anesthésie-réanimation du patient diabétique. Paris: Masson; 1999. p. 167-83.

[52] Mizock BM. Significance of hyperlactatemia without acidosis during hypermetabolic stress. Crit Care Med 1997;25:1780-1.

[53] Levraut J, Bounatirou T, Ichai C, Ciais JF, Jambou P, Grimaud D. Reliability of anion gap as an indicator of blood lactate level in critically ill patients. Intensive Care Med 1997;23:417-22.

[54] Levraut J, Ichai C, Petit I, Ciebiera JP, Perus O, Grimaud D. Low exogenous lactate clearance as an early predictor of mortality in normolactatemic critically ill septic patients. Crit Care Med 2003;31: 705-10.

[55] Kraut JA, Kurtz I. Metabolic acidosis of CKD: diagnosis, clinical characteristics, and treatment. Am J Kidney Dis 2005;45:978-93.

[56] Levraut J, Ichai C, Grimaud D.Acidocétose diabétique. In: Grimaud D, Ichai C, editors. Anesthésie-réanimation du patient diabétique. Paris: Masson; 1999. p. 125-40.

[57] Halperin ML, Goguen JM, Cheema-Dhadli S, Kamel SK. Diabetic emergencies. In: Arieff AI, DeFronzo F, editors. Fluid, electrolyte and acid-base disorders. New York: Churchill Livingstone; 1995. p. 741-76.

[58] Kitabchi AE, Umpierrez GE, Murphy MB, Barrett EJ, Kreisberg RA, Malone JI, et al. Hyperglycemic crises in patients with diabetes mellitus. Diabetes Care 2003;26(suppl1):S109-S117.

[59] Marshall SM, Walker M, Alberti KG. Diabetic ketoacidosis and hyperglycaemic non-ketotic coma. In: Alberti KG, Zimmet P, De Fronzo RA, editors. International textbook of diabetes mellitus. New York: JohnWiley; 1997. p. 1215-29.

[60] Lebovitz HE. Diabetic ketoacidosis. Lancet 1995;345:767-72.

[61] Funk GC, Bauer E, Oschatz E, Schneeweiss B. Compensatory hypochloraemic alkalosis in diabetic ketoacidosis. Diabetologia 2003; 46:871-3.

[62] Madias NE, Perrone RD. Acid-base disorders in association with renal disease. In: SchrierRW, GottschalkCW, editors. Diseases of the kidney.

Boston: Little Brown; 1993. p. 2669-99.

[63] Rocktäschel J, Morimatsu H, Uchino S, Goldsmith D, Poustie S, Story S, et al. Acid-base status of critically ill patients with acute renal

failure: analysis based on Stewart-Figge methodology. Crit Care 2003; 7:R60-R66.

[64] Forni LG, McKinnonW, Lord GA,TreacherDF, Peron JMR, Hilton PJ. Circulating anions usually associated with the krebs cycle in patients

with metabolic acidosis. Crit Care 2005;9:R591-R595.

[65] Blanloeil Y, Rozec B, Rigal JC, Baron JF. Acidose hyperchlorémique lors du remplissage vasculaire. Ann Fr Anesth Reanim 2002;21:211-20.

[66] Constable PD. Hyperchloremic acidosis: the classic example of strong ion acidosis. Anesth Analg 2003;96:919-22.

[67] Ichai C, Levraut J. Hyperchloremic metabolic acidosis and fluid resuscitation. Crit Care Shock 2003;6:31-9.

[68] Scheingraber S, Rehm M, Sehmisch C, Finsterer U. Rapid saline infusion produces hyperchloremic acidosis in patients undergoing gynecologic surgery. Anesthesiology 1999;90:1265-70.

[69] Liskaser FJ, Bellomo R, Hayhoe M, Story O, Poustie S, Smith B, et al. Role of pump prime in the etiology and pathogenesis of cardiopulmonary bypass-associated acidosis. Anesthesiology 2000;93: 1170-3.

[70] Waters JH, Miller LR, Clack S, Kim JV. Cause of metabolic acidosis in prolonged surgery. Crit Care Med 1999;27:2142-6.

[71] Waters JH, Gottlieb A, Schoenwald P, Popovich MJ, Sprung J, Nelson DR. Normal saline versus lactated ringer’s solution for intraoperative fluid management in patients undergoing abdominal aortic anevrysm repair: an outcome study. Anesth Analg 2001;93:

817-22.

[72] Moon PF, Kramer GC. Hypertonic saline-dextran resuscitation for hemorragic shock induces transient mixed acidosis. Crit Care Med 1995;23:323-31.

[73] Wilkes NJ,Wool R, Mutch M, Mallet SV, Peachey T, Stephens R, et al. The effects of balanced versus saline-based hetastarch and crystalloid solutions on acid-base and electrolyte status and gastric mucosal perfusion in elderly surgical patients. Anesth Analg 2001;93:811-6.

[74] Kellum JA, Bellomo R, Kramer DJ, Pinsky MR. Etiology of metabolic acidosis during saline resuscitation in endotoxemia. Shock 1998;9: 364-8.

[75] Kellum JA. Fluid resuscitation and hyperchloremic acidosis in experimental sepsis: improved short-term survival and acid-base balance with Hextend compared with saline. Crit Care Med 2002;30: 300-5.

[76] Wilcox CS. Regulation of renal blood flow by plasma chloride. J Clin Invest 1983;71:726-35.

[77] Williams EL, Hildebrand KL, McCormick SA, Bedel MJ. The effects of intravenous lactated Ringer’s solution versus 0.9% sodium chloride solution on serum osmolality in human volunteers. Anesth Analg 1999; 88:999-1003.

[78] Greenberg A. Diuretic complications. Am J Med Sci 2000;319:10-24.

[79] Garella S, Chang BS, Khan SI. Dilutional acidosis and contraction alkalosis: review of a concept. Kidney Int 1975;8:279-83.

[80] Rehm M, Finsterer U. Treating intraoperative hyperchloremic acidosis with sodium bicarbonate or tris-hydroxymethyl aminomethane: a randomized prospective study. Anesth Analg 2003;96:1201-8.

[81] Adrogue H, Madias NE. Medical progress: management of lifethreatening acid-base disorders: second of two parts. N Engl J Med 1998;338:107-11.

[82] Cano N. Quels sont les moyens symptomatiques de corriger une acidose métabolique? Rea Urg 1998;8:492-8.

[83] Arieff AI. Indications for use of bicarbonate in patients with metabolic acidosis. Br J Med 1991;67:165-77.

[84] Gehlbach BK, Schmidt GA. Bench-to-bedside review: treating acidbase abnormalities

in the intensive care unit – the role of buffers. Crit Care 2004;8:259-65.

[85] Rhee P,Wang D, Ruff P, Austin B, DeBraux S,Wolcott K, et al. Human neutrophil activation and increased adhesion by various resuscitation fluids. Crit Care Med 2000;28:74-8.

[86] Forsythe SM, Schmidt GA. Sodium bicarbonate for the treatment of lactic acidosis. Chest 2000;117:260-7.

[87] Ritter JM, Doktor HS, Benjamin N. Paradoxical effect of bicarbonate on cytoplasmic pH. Lancet 1990;335:1243-6.

[88] Hindman BJ. Sodium bicarbonate in the treatment of subtypes of acute lactic acidosis: physiologic considerations. Anesthesiology 1990;72: 1064-76.

[89] Sun JH, Filley GF, Hord K, Kindig NB, Bartle EJ. Carbicarb: an effective substitute for NaHCO3 for the treatment of acidosis. Surgery 1987; 102:838-43.

[90] Leung JM, Landow L, Franks M, Soja-Strsepa D, Heard SO, Arieff AI, et al. Safety and efficacy of intravenous carbicarb in patients undergoing surgery: comparison with sodium bicarbonate in the treatment of mild metabolic acidosis. Crit Care Med 1994;22:1540-9.

[91] Ichai C, Jambou P, Grimaud D. Water, electrolytes and acid-base balance in continuous hemodiafiltration. In: Journois D, editor. Continuous hemofiltration in the intensive care unit. Singapore: Harwood Academic Publishers; 1997. p. 61-8.

[92] Rocktäschel J, Morimatsu H, Uchino S, Ronco C, Bellomo R. Impact of continuouseno-venous hemofiltration on acid-base balance. Int J Artif Organs 2003;26:19-25.

[93] Naka T, Bellomo R. Bench-to-bedside review: treating acid-base abnormalities in the intensive care unit: the role of renal replacement therapy. Crit Care 2004;8:108-14.

[94] Stacpoole PW,Wright EC, Baumgartner TG, Bersin RM, Buchalter S, Curry SH, et al. A controlled clinical trial of dichloroacetate for treatment of lactic acidosis in adults. N Engl J Med 1992;327:1564-9.

[95] Orchard C, Cingolani H. Acidosis and arrhythmias in cardiac muscle. Cardiovasc Res 1994;28:1312-9.

[96] Zhou HZ, Malhotra D, Shapiro JI. Contractile dysfunction during metabolic acidosis: role of impaired energy metabolism. Am J Physiol 1991;261:H1481-H1486.

[97] Morimoto Y, Kemmotsu O, Alojado ES. Extracellular acidosis delays cell death against glucose-oxygen deprivation in neuroblastoma x glioma hybrid cells. Crit Care Med 1997;25:841-7.

[98] Vornov JJ,ThomasAG, Jo D. Protective effects of extracellular acidosis and blockade of sodium/hydrogen ion exchange during recovery from metabolic inhibition in neuronal tissue culture. J Neurochem 1996;67: 2379-89.

[99] Xu L, GlassfordAJ, GiacciaAJ, Giffard RG.Acidosis reduces neuronal apoptosis. Neuroreport 1998;9:875-9.

[100] Haque IU, Huang CI, Scumpia CO, Nasirogu O, Skimming JM. Intravascular infusion of acid promotes intrapulmonary inducible nitric oxide synthase activity and impairs oxygenation in rats. Crit Care Med 2003;31:1454-60.

[101] Huang CI, Haque IC, Slovin PN, Nielsen RB, Fang X, Skimming JW. Environmental pH regulates LPS-induced nitric oxide formation in murine macrophages. Nitric Oxide 2002;6:73-8.

[102] Kellum JA, Song M, Li J. Lactic, and hydrochloric acids induce different patterns of inflammatory response in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2004;286:R686- R692.

[103] Kellum JA, Song M, Venkataraman R. Effects of hyperchloremic acidosis on arterial pressure and circulating inflammatory molecules in experimental sepsis. Chest 2004;125:243-8.

[104] Mathieu D, Nevière R, Billard V, Fleyfel M,Wattel F. Effects of bicarbonate therapy on hemodynamics and tissue oxygenation in patients with lactic acidosis: a prospective, controlled clinical study. Crit Care

Med 1991;19:1352-6.

[105] Cooper DJ, Walley KR, Wiggs BR, Russel JA. Bicarbonate does not improve hemodynamics in critically ill patients who have lactic acidosis: a propective, controlled clinical study. Ann Intern Med 1990; 112:492-8.

[106] Okuda Y, Adrogue HJ, Field JB, Nohara H, Yamashita K. Counterproductive effects of sodium bicarbonate in diabetic ketoacidosis. J Clin Endocrinol Metab 1996;81:314-20.

[107]Viallon A, Zeni F, Lafond P, Venet C, Tardy B, Page Y, et al. Does bicarbonate therapy improve the management of severe diabetic ketoacidosis? Crit Care Med 1999;27:2690-3.

[108] Castaing Y, Bengler C, Delafosse B, Delaporte B, Dupré LJ, Feihl F, et al. Correction de l’acidose métabolique en réanimation. XIXe Conférence de Consensus en Réanimation et Médecine. Rea Urg 1998;8: 426-32.

[109] Galla JH. Metabolic alkalosis. In:ArieffAI, DeFronzo F, editors. Fluid, electrolyte and acid-base disorders. NewYork: Churchill Livingstone;

1995. p. 199-221.

[110] Sabatini S. The cellular basis of metabolic alkalosis. Kidney Int 1996; 49:906-17.

[111] Ichai C, Verdier JF, Grimaud D. Les alcaloses. In: Société Française d’Anesthésie et de Réanimation. Conférence d’actualisation. Paris: Elsevier; 1997. p. 499-521.

[112] Brimioulle S, Vincent JL, Dufaye P, Berre J, Degaute JP, Kahn RG. Hydrochlorid acid infusion for treatment of metabolic alkalosis: effects on acid-base balance and oxygenation. Crit Care Med 1985;13:738-42.

[113] Knutsen OH. New method for administration of hydrochlorid acid in metabolic alkalosis. Lancet 1983;1:953-5.

[114]Wall RE. Respiratory acid-base disorders. Vet Clin North Am 2001;31: 1355-67.

[115] Madias NE, Adrogue HJ. Acid-base disturbances in pulmonary medicine. In: Arieff AI, DeFronzo F, editors. Fluid, electrolyte and acid-base disorders. New York: Churchill Livingstone; 1995. p. 223-53.

[116] Gennari FJ. Respiratory acidosis and alkalosis. In: Maxwell MH,

Kleeman CR, Narins RG, editors. Clinical disorders of fluid and electrolyte metabolism. NewYork: Mac Graw Hill; 1994. p. 991-1007.

[117] Feihl F, Perret C. Permissive hypercapnia: how permissive should we be? Am J Respir Crit Care Med 1994;150:1722-33.