Chapitre 4 — Équilibres et troubles acido-basiques · Topic 3 : Troubles acido-basiques et diagramme de Davenport · Leçon 3.3
Savoir construire le diagramme de Davenport, c’est bien ; savoir y tracer et interpréter les déplacements qui surviennent lors d’un trouble acido-basique pur ou compensé, c’est indispensable pour le concours. Cette leçon détaille les trajectoires graphiques pour les quatre types de troubles, puis aborde les troubles mixtes.
🎯 Objectifs pédagogiques
- Tracer sur le diagramme de Davenport les déplacements d’un trouble respiratoire pur (aigu) et compensé (chronique) ;
- Tracer les déplacements d’un trouble métabolique pur et compensé ;
- Expliquer pourquoi la compensation aggrave la variation de [HCO₃⁻] dans les troubles métaboliques compensés ;
- Définir et situer les troubles mixtes sur le diagramme.
🧭 Plan de la leçon
- Troubles respiratoires purs (aigus) : déplacement sur la DNE
- Troubles respiratoires compensés (chroniques) : DNE puis isobare
- Troubles métaboliques purs (aigus) : déplacement sur l’isobare 40 mmHg
- Troubles métaboliques compensés (chroniques) : isobare puis DE parallèle
- Troubles mixtes
- Tableau récapitulatif des déplacements
1. Troubles respiratoires purs (aigus) : déplacement sur la DNE
Lors d’un trouble respiratoire pur, PCO₂ change (par hypo- ou hyperventilation) mais la concentration en acides fixes reste à sa valeur normale. Le patient se déplace donc sur la droite normale d’équilibration (DNE) :
- Acidose respiratoire aiguë : PCO₂ ↑ → déplacement sur la DNE vers le haut-gauche (pH ↓, [HCO₃⁻] ↑ légèrement via le tampon bicarbonate). Les tampons fermés libèrent des HCO₃⁻ : [A⁻_TF] ↓ et [AH_TF] ↑.
- Alcalose respiratoire aiguë : PCO₂ ↓ → déplacement sur la DNE vers le bas-droite (pH ↑, [HCO₃⁻] ↓ légèrement). Les tampons fermés captent des H⁺ : [A⁻_TF] ↑ et [AH_TF] ↓.
Le trouble est dit aigu parce qu’il survient brutalement : l’organisme n’a pas le temps de mettre en place la compensation rénale.
2. Troubles respiratoires compensés (chroniques) : DNE puis isobare
Lors d’un trouble respiratoire chronique, la compensation métabolique (rénale) s’ajoute :
- Partie ❶ — Déplacement sur la DNE jusqu’au point P (trouble aigu) : PCO₂ change, acides fixes constants.
- Partie ❷ — Les reins ajustent [HCO₃⁻] (en modifiant la quantité d’acides fixes excrétés) : déplacement sur l’isobare de PCO₂ correspondant à P, en direction de pH = 7,40.
La compensation est totale si le déplacement ❷ ramène le pH exactement à 7,40 (mais [HCO₃⁻] ≠ 24 mmol/L). Elle est partielle si le pH se rapproche sans atteindre 7,40.
Figure 1 — Acidose respiratoire : ❶ déplacement sur la DNE vers haut-gauche (aigu), ❷ compensation rénale le long de l’isobare PCO₂ vers pH = 7,40 (chronique).Même après compensation totale, le point patient n’est jamais revenu au point N : il se trouve sur l’isobare de PCO₂ anormale (trouble respiratoire) à pH = 7,40. Les bicarbonates sont augmentés (acidose respiratoire compensée) ou diminués (alcalose respiratoire compensée). Le diagnostic de trouble acido-basique repose donc bien sur PCO₂ et [HCO₃⁻], et non sur le seul pH.
3. Troubles métaboliques purs (aigus) : déplacement sur l’isobare 40 mmHg
Lors d’un trouble métabolique pur, [acides fixes] change mais PCO₂ reste à 40 mmHg (pas de compensation respiratoire immédiate). Le patient se déplace donc sur l’isobare 40 mmHg :
- Acidose métabolique aiguë : excès d’acides fixes → [HCO₃⁻] ↓, pH ↓ → déplacement sur l’isobare 40 mmHg vers le bas-gauche. Les tampons fermés libèrent des HCO₃⁻ : [A⁻_TF] ↓, [AH_TF] ↑.
- Alcalose métabolique aiguë : défaut d’acides fixes → [HCO₃⁻] ↑, pH ↑ → déplacement sur l’isobare 40 mmHg vers le haut-droite. Les tampons fermés captent des H⁺ : [A⁻_TF] ↑, [AH_TF] ↓.
4. Troubles métaboliques compensés (chroniques) : isobare puis DE parallèle
Lors d’un trouble métabolique chronique, la compensation respiratoire (pulmonaire) s’ajoute :
- Partie ❶ — Déplacement sur l’isobare 40 mmHg jusqu’au point P : [acides fixes] varie, PCO₂ = 40 mmHg.
- Partie ❷ — Les poumons ajustent PCO₂ : déplacement sur une droite d’équilibration (DE) parallèle à la DNE passant par P, en direction de pH = 7,40.
⚠️ Effet paradoxal de la compensation : lors d’une acidose métabolique compensée par hyperventilation, la baisse de PCO₂ entraîne une diminution supplémentaire de [HCO₃⁻] (déplacement sur la DE vers la droite-bas). La compensation aggrave la baisse des bicarbonates — ce qui est contre-intuitif mais normal.
5. Troubles mixtes
Un trouble mixte associe une anomalie respiratoire ET une anomalie métabolique, toutes deux pathologiques. Sur le diagramme, le point P résulte d’un déplacement en deux parties :
- Partie métabolique : déplacement sur une droite d’équilibration (DE) — variation des acides fixes.
- Partie respiratoire : déplacement sur une isobare PCO₂ — variation de PCO₂.
L’ordre de décomposition (métabolique d’abord ou respiratoire d’abord) n’a pas d’importance : le point P final est identique.
Le trouble mixte se distingue du trouble compensé en ce que, dans un trouble mixte, les deux déviations aggravent le même déséquilibre de pH.
6. Tableau récapitulatif des déplacements
| Trouble | Déplacement ❶ | Déplacement ❷ (compensation) |
|---|---|---|
| Acidose resp. pure (aiguë) | Sur DNE, vers haut-gauche | — |
| Alcalose resp. pure (aiguë) | Sur DNE, vers bas-droite | — |
| Acidose resp. compensée | Sur DNE (vers haut-gauche) | Sur isobare de P, vers pH = 7,40 (↑[HCO₃⁻]) |
| Alcalose resp. compensée | Sur DNE (vers bas-droite) | Sur isobare de P, vers pH = 7,40 (↓[HCO₃⁻]) |
| Acidose méta. pure (aiguë) | Sur isobare 40 mmHg, vers bas-gauche | — |
| Alcalose méta. pure (aiguë) | Sur isobare 40 mmHg, vers haut-droite | — |
| Acidose méta. compensée | Sur isobare 40 mmHg (vers bas-gauche) | Sur DE parallèle DNE, vers pH = 7,40 (↓PCO₂) |
| Alcalose méta. compensée | Sur isobare 40 mmHg (vers haut-droite) | Sur DE parallèle DNE, vers pH = 7,40 (↑PCO₂, peu) |
| Acidose mixte | Sur DE (variation acides fixes) | Sur isobare (variation PCO₂) — les deux aggravent le pH |
| Alcalose mixte | Sur DE (variation acides fixes) | Sur isobare (variation PCO₂) — les deux aggravent le pH |
🧠 À retenir absolument
- Trouble respiratoire pur : déplacement sur la DNE (acides fixes constants, PCO₂ varie).
- Trouble métabolique pur : déplacement sur l’isobare 40 mmHg (PCO₂ constante, acides fixes varient).
- Compensation d’un trouble respiratoire : ❶ DNE → ❷ isobare de P vers pH = 7,40 (rein).
- Compensation d’un trouble métabolique : ❶ isobare 40 mmHg → ❷ DE parallèle DNE vers pH = 7,40 (poumon).
- La compensation métabolique d’une acidose resp. augmente [HCO₃⁻] (> 24) ; celle d’une alcalose resp. la diminue (< 24).
- La compensation respiratoire d’une acidose méta. abaisse PCO₂ et [HCO₃⁻] encore plus ; celle d’une alcalose méta. est limitée (risque d’hypoxie).
- Trouble mixte : deux composantes pathologiques qui aggravent le même déséquilibre de pH.
❓ Questions fréquentes
Pourquoi la compensation rénale d’une acidose respiratoire augmente-t-elle [HCO₃⁻] ?
En cas d’acidose respiratoire (PCO₂ ↑, donc pH ↓), les reins augmentent la réabsorption de HCO₃⁻ et l’excrétion de H⁺ pour corriger l’acidémie. Cette réponse rénale élève [HCO₃⁻] au-dessus de 24 mmol/L. Sur le diagramme, cela se traduit par un déplacement vers le haut sur l’isobare de PCO₂ élevée, en direction de pH = 7,40. La compensation totale se lit comme un point à pH = 7,40 mais avec [HCO₃⁻] > 24 mmol/L et PCO₂ > 40 mmHg.
Pourquoi la compensation respiratoire d’une acidose métabolique aggrave-t-elle la baisse de [HCO₃⁻] ?
L’hyperventilation compensatrice (abaissement de PCO₂) provoque un déplacement du point patient le long de la DE passant par P. Comme la DE a une pente négative, une baisse de PCO₂ s’accompagne d’une nouvelle baisse de [HCO₃⁻]. C’est un effet paradoxal : la compensation qui vise à corriger le pH aggrave la déviation de [HCO₃⁻]. En pratique, [HCO₃⁻] final est donc encore plus bas que la valeur au point P aigu.
Comment distinguer sur le diagramme un trouble compensé d’un trouble mixte ?
La position du point P seul ne suffit pas. Il faut analyser le sens des déviations de PCO₂ et [HCO₃⁻] :
- Trouble compensé : les deux paramètres varient dans des sens opposés qui tendent à ramener le pH vers 7,40 (PCO₂ ↓ et [HCO₃⁻] ↓ → alcalose resp. compensée métaboliquement, par exemple).
- Trouble mixte : les deux paramètres varient dans des sens concordants qui aggravent le même déséquilibre (PCO₂ ↑ et [HCO₃⁻] ↓ → acidose mixte).
L’ordre de décomposition (métabolique puis respiratoire, ou l’inverse) change-t-il le résultat ?
Non. Le point P final est le même quel que soit l’ordre dans lequel on décompose les deux composantes d’un trouble mixte. Cela découle du fait que les deux déplacements (sur une isobare et sur une DE) sont indépendants et que leur combinaison est commutative. Ce résultat est important pour simplifier l’analyse graphique : on peut choisir l’ordre qui paraît le plus commode selon le contexte.
Pourquoi la compensation de l’alcalose métabolique est-elle limitée ?
La correction d’une alcalose métabolique par voie respiratoire nécessiterait une hypoventilation (PCO₂ ↑ pour acidifier). Mais l’hypoventilation réduit l’apport d’O₂ aux tissus : une hypoxémie apparaît rapidement, qui stimule les chémorécepteurs périphériques (sinus carotidien, glomus aortique) et relance la ventilation — annulant la compensation. La limite physiologique est donc la PaO₂ minimale tolérée, ce qui explique que la compensation respiratoire de l’alcalose métabolique reste partielle et modeste en pratique.
🚀 Pour aller plus loin
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.