La régulation fine du pH est importante car le pH conditionne les échanges d'ions entre le milieu extracellulaire et les cellules (importance particulière pour l'ion K+).
Parmi les mécanismes régulateurs les plus importants, on a deux systèmes tampons dans le sang.
Un système C02/HC03-
On a aussi deux systèmes de compensation.
Le poumon, qui permet l'élimination de CO2
Le rein qui permet l'élimination de H+ et la réabsorption de HCO3-
Mécanismes régulateurs du pH
Mécanismes rénaux
Le rein exerce deux fonctions : la réabsorption quasi totale des HC03- au niveau du tubule proximal et l'élimination des H+ selon deux modalités.
L’élimination de H+ se fait soit sous forme d'ions phosphates selon la réaction
HPO4- + H+->H2PO4-
soit sous forme d'ions ammonium(quantitativement majoritaire et régulée) selon la réaction
NH3 + H+ ->NH4+
Réabsorption du HCO3-
Ce qui filtre au niveau du glomérule c'est HCO3-Na+ et Na+ est échangé contre H+ grâce à un canal important : l’antiport Na/H+. Il en résulte la formation de l'acide carbonique qui va subir l'action de l'anhydrase carbonique donnant CO2 et H2O. Le CO2 va rentrer dans la cellule où il va se combiner avec H2O grâce à une anhydrase carbonique cytoplasmique donnant H2CO3. Celui-ci est dissocié donnant H+ et HCO3-,ce dernier passant dans le plasma où il s'associe avec Na+.
Cette réabsorption est conditionnée par l'antiport Na/H et par l’anhydarse carbonique. Il existe d'ailleurs des diurétiques contenant de l’acétazolamide (Diafiltran) qui sont des bloqueurs de l'anydrase carbonique mais pouvant engendrer une acidose métabolique.
Le CO2 cytoplasmique est en équilibre avec la pCO2 plasmatique donc une augmentation de pCO2 va stimuler la réabsorption des binas : c'est un mécanisme d'adaptation lent. Dans des conditions normales il n'y a donc pas de binas dans l'urine terminale ;
Elimination des H+
Il y a deux versants : le tube contourné proximal où cette élimination dépend de l'antiport Na/H et le tube collecteur du néphron où se fait l'acidification terminale de l'urine avec un pH minimal de 4,5. Ceci sous l'action d'une H+ATPase stimulée par l'aldostérone.
La majeure partie de cette élimination se fait sous forme de NH4+.Dans les cellules du tube contourné proximal il y a génération de NH3 provenant du catabolisme des acides aminés (en particulier la glutamine). Cet NH3 est très diffusible dans la médullaire rénale et va rejoindre les tubes collecteurs.
Dans ceux-ci il y a aussi passage de H+ sous l'effet des H+ATPases. Il en résulte une formation de NH4+ dans le tube collecteur. Celui-ci est très peu diffusible. Il est donc piégé dans le tube collecteur,on va donc le retrouver dans l'urine terminale : c'est la voie d'excrétion majeure des NH4+
En pathologie l'acidose métabolique tubulaire d'origine rénale résulte d'un défaut d'excrétion des NH4+.Or l'élimination de ceux-ci est d’environ 40 mmol/24h donc en présence d'une acidose métabolique extra rénale cette élimination s'adapte (80 à 150 mmol/24h).Lorsque l'acidose est d'origine tubulaire, il y a défaut d'adaptation et cette élimination est voisine voire inférieure à 40 mmol/24h.
Mécanismes pulmonaires
Toute diminution du pH,pO2 ou augmentation de la PaCO2 (indépendamment ou de manière associée) va activer des chémorécepteurs qui vont activer le centre respiratoire afin de favoriser l'élimination de CO2.
