Bicarbonates bas et trou anionique : ce que cela signifie et quand s'inquiéter

Le pH du sang est maintenu dans une fourchette très étroite (environ 7,35–7,45), car les enzymes, le muscle cardiaque et le cerveau sont sensibles à de petites variations. Le principal système tampon est le couple dioxyde de carbone et bicarbonate : les poumons règlent la quantité de CO2 (expiré), et les reins règlent la quantité de bicarbonate (en l'épargnant et en en fabriquant de nouveau tout en éliminant des ions hydrogène). Quand un excès d'acide entre dans le sang, le bicarbonate est 'consommé' pour le neutraliser et sa concentration baisse. C'est pourquoi des bicarbonates bas sont le signe biochimique de base de l'acidose métabolique.

Deux conséquences pratiques en découlent pour le lecteur. D'abord, des bicarbonates bas ne sont pas un diagnostic mais un signal, qui impose d'établir si l'acidose est aiguë ou chronique et d'où vient l'excès d'acide. Ensuite, ce que l'on fait dans l'acidose aiguë (traitement de la cause, liquides, insuline dans l'acidocétose diabétique) diffère de l'acidose chronique (par exemple dans la maladie rénale), où l'on envisage un traitement par bases ; on ne doit donc pas transposer les recommandations d'une situation à l'autre.

Des bicarbonates bas peuvent aussi résulter de la réponse à un trouble respiratoire. En cas d'hyperventilation chronique (par exemple maladie pulmonaire, anxiété, altitude, grossesse), les poumons éliminent l'excès de CO2, le pH monte et les reins répondent en abaissant les bicarbonates pour rétablir l'équilibre. Ce n'est pas une acidose métabolique, mais le résultat montre les mêmes bicarbonates bas. La distinction exige des gaz du sang (pH, pCO2).

Le trou anionique est la différence entre le principal cation du sang (le sodium) et la somme des deux principaux anions mesurés (chlorure et bicarbonate) : trou anionique = Na+ − (Cl− + HCO3−). Ce n'est pas un vrai 'vide' dans le sang, car les charges s'équilibrent toujours ; le trou représente les anions que nous ne mesurons pas en routine : surtout l'albumine, mais aussi les phosphates, les sulfates et les acides organiques. Quand un excès d'acide organique (par exemple un cétoacide ou du lactate) apparaît dans le sang, ses anions prennent la place du bicarbonate, si bien que le bicarbonate baisse et que le trou augmente.

Les valeurs usuelles du trou anionique dépendent de l'automate : les anciens manuels indiquent environ 12 ± 4 mmol/l, tandis que dans de nombreux laboratoires modernes la fourchette est plus basse (souvent environ 8–12 mmol/l, parfois encore moins), car les méthodes de dosage du chlorure ont changé. La règle la plus importante est donc de comparer le résultat à la fourchette de votre propre laboratoire, et non à un chiffre universel. Certains laboratoires rapportent un trou anionique incluant le potassium ; la fourchette est alors plus haute de quelques mmol/l.

La répartition en acidoses à trou élevé et à trou normal est l'étape diagnostique la plus utile. Dans les acidoses à trou élevé, un nouvel acide entre dans le sang, dont l'anion n'est pas mesuré. Dans les acidoses à trou normal (hyperchlorémiques), l'organisme perd du bicarbonate (par l'intestin ou les reins) ou reçoit un excès de chlorure, et le bicarbonate perdu est remplacé par du chlorure, si bien que le trou ne change pas.

Le tableau montre que des situations très différentes peuvent se cacher derrière les mêmes bicarbonates bas : de l'acidocétose menaçant le pronostic vital à l'acidose légère, d'évolution lente, de la maladie rénale. Le bicarbonate seul ne suffit donc pas à poser un diagnostic ; il faut le trou anionique, le contexte clinique et, en cas de suspicion d'acidose aiguë, des gaz du sang avec évaluation du pH et de la pCO2. Il faut aussi se rappeler que l'hyperphosphatémie, que nous décrivons dans l'article sur le phosphore, peut augmenter le trou anionique.

Le plus grand piège est l'effet de l'albumine. L'albumine est le principal anion non mesuré du sérum ; en cas d'albumine basse (dénutrition, maladie du foie, maladie grave, syndrome néphrotique), le trou anionique est donc sous-estimé, même si des anions d'acides circulent effectivement dans l'organisme. Un trou 'normal' peut alors masquer une acidose importante.

Le deuxième piège, ce sont les paraprotéines. Les paraprotéines cationiques (par exemple dans le myélome multiple) peuvent abaisser le trou anionique, tout comme le lithium ou le brome ; à l'inverse, une albumine très élevée (déshydratation) ou une erreur de laboratoire l'augmentent. Le troisième piège concerne le prélèvement : le CO2 s'échappe des tubes insuffisamment remplis ou restés longtemps ouverts et en cas d'analyse retardée, ce qui abaisse faussement le bicarbonate. C'est pourquoi un bicarbonate bas inattendu et isolé, sans symptômes et sans modification des autres paramètres, mérite d'abord d'être refait sur un échantillon correctement prélevé et rapidement analysé.

C'est la question que les lecteurs nous posent le plus souvent, mais la réponse exige de distinguer deux phénomènes. La cétose alimentaire, c'est-à-dire des taux de cétones élevés avec restriction des glucides, est un état physiologique dans lequel l'insuline agit encore et l'organisme peut maintenir le pH. L'acidocétose est une accumulation pathologique de cétoacides au-delà de la capacité tampon, avec abaissement du pH et du bicarbonate et élévation du trou anionique. Chez des personnes en bonne santé suivant un régime cétogène habituel, l'acidocétose est rare, mais elle a été décrite dans des situations particulières où plusieurs facteurs se cumulent.

Un cas isolé ne permet pas d'estimer la fréquence du phénomène, mais il illustre le mécanisme : un besoin élevé en glucose (lactation), très peu de glucides dans l'alimentation et la cétogenèse conduisent à une accumulation de cétones au-delà de la capacité tampon. Des situations de risque semblables sont l'association d'un régime pauvre en glucides avec des médicaments de la classe des inhibiteurs de SGLT2 (qui augmentent la perte urinaire de glucose) ainsi qu'avec l'alcool, le jeûne, une maladie grave ou la grossesse. Ce phénomène s'appelle l'acidocétose euglycémique.

La metformine est parfois associée à l'acidose lactique, mais le risque doit être évalué de façon réaliste. Une revue de 2016 dans Metabolism souligne que la metformine augmente le lactate de façon dépendante de la concentration en inhibant la respiration mitochondriale surtout dans le foie, et que le développement d'une acidose lactique associée à la metformine nécessite en général à la fois de fortes concentrations du médicament (comme dans l'insuffisance rénale) et un événement supplémentaire perturbant la production ou la clairance du lactate (par exemple cirrhose, sepsis, hypoperfusion). Les auteurs notent que l'incidence rapportée est très faible (moins de 10 cas pour 100 000 patients-années), mais que la mortalité de l'acidose lactique associée à la metformine approche 50 %, d'où la contre-indication en cas d'insuffisance rénale modérée et sévère.

Parmi les autres causes fréquentes de bicarbonates bas figurent la maladie rénale chronique (capacité réduite des reins à éliminer les acides et à fabriquer du bicarbonate), la diarrhée (perte de bicarbonate dans le liquide intestinal), l'acidose tubulaire rénale, certains médicaments (acétazolamide, topiramate, salicylés pris en excès), l'abus d'alcool et le jeûne. Dans la maladie rénale avancée, des bicarbonates bas sont un élément du tableau d'urémie et des troubles minéraux ; on les interprète avec la créatinine, le DFGe, le potassium et le phosphore.

Pour un patient prenant de la metformine, les conclusions pratiques sont simples : surveiller la créatinine et le DFGe selon les recommandations, suspendre temporairement le médicament (après avis du médecin) lors d'une maladie aiguë avec déshydratation, vomissements, diarrhée ou sepsis, ou avant des examens avec produit de contraste, et ne pas l'arrêter de soi-même par crainte d'une acidose. Les bénéfices de la metformine dans le diabète sont bien documentés, comme nous le décrivons aussi dans l'article sur la metformine et la vitamine B12.

Des bicarbonates légèrement inférieurs à la norme et persistant pendant des mois sont en général le signe d'une maladie rénale chronique, plus rarement d'une acidose tubulaire rénale ou d'une hyperventilation habituelle. Il est notable que, même chez des personnes âgées en bonne santé, des bicarbonates bas peuvent avoir une valeur pronostique. Dans l'étude prospective Health ABC portant sur 2287 personnes âgées de 70 à 79 ans fonctionnant bien, un bicarbonate inférieur à 23 mEq/l était associé à une mortalité plus élevée que dans le groupe de référence de 23–27,9 mEq/l (HR 1,24 ; IC à 95 % 1,02–1,49), après prise en compte du DFGe, de l'albuminurie, du pH et d'autres facteurs. L'association concernait aussi bien l'acidose métabolique que l'alcalose respiratoire comme cause du bicarbonate bas ; l'alcalose métabolique était elle aussi associée à une mortalité plus élevée.

La conclusion demande de la prudence dans les deux sens. La revue de Kraut et Madias indique que l'administration de bases dans l'acidose chronique est associée à une amélioration de la fonction cellulaire et à peu de complications, et que des bicarbonates bas sont liés à la dégradation musculaire et à la perte osseuse. L'essai BiCARB n'a en revanche montré aucun bénéfice du traitement dans un groupe particulier de personnes âgées atteintes de maladie rénale très avancée et d'acidose légère. Les preuves sont donc ambiguës, et la décision d'un traitement par bases revient au néphrologue et dépend du degré d'acidose, du stade de la maladie rénale, de la tension artérielle et du risque de surcharge sodée. La prise de bicarbonate de soude de sa propre initiative pour 'désacidifier' l'organisme n'est pas recommandée.

Des bicarbonates légèrement abaissés ne donnent en général aucun symptôme. Dans l'acidose aiguë, l'organisme tente de la compenser en augmentant la respiration : une respiration profonde et rapide (respiration de Kussmaul) est caractéristique, souvent avec une sensation d'essoufflement. Elle s'accompagne de nausées, vomissements, douleurs abdominales, faiblesse, somnolence, confusion et, dans les cas graves, hypotension et troubles du rythme cardiaque. L'acidose chronique est silencieuse : elle peut donner fatigue, faiblesse musculaire et, à plus long terme, des troubles osseux et une perte de masse musculaire.

L'interprétation commence toujours par la question de savoir si le patient est stable. Chez une personne ayant des symptômes ou une suspicion d'acidose aiguë, l'ordre des actions est inversé : d'abord les gaz du sang et le traitement, ensuite la différenciation détaillée. Chez une personne sans symptômes avec des bicarbonates bas isolés, il est logique de refaire l'examen sans hâte et d'analyser le trou et la fonction rénale en quelques jours.

Bicarbonates bas et trou anionique forment un couple de paramètres qui, sur une seule ligne de résultat, portent plus d'informations qu'on ne le croit. Pour une personne sans symptômes, un plan raisonnable est : refaire l'examen sur un échantillon bien prélevé, calculer le trou (et le corriger par l'albumine), vérifier les reins et la glycémie, passer en revue médicaments et alimentation. Pour une personne ayant des symptômes ou une suspicion d'acidose aiguë, le plan est plus simple et plus urgent : une aide médicale sans délai.

Si vous suivez un régime cétogène ou très pauvre en glucides, surtout en association avec des médicaments de la classe des SGLT2, pendant la grossesse ou l'allaitement, discutez-en avec votre médecin et connaissez les symptômes d'alerte. Si vous avez une maladie rénale, contrôlez régulièrement le bicarbonate et n'essayez pas de le traiter vous-même : un abaissement léger du bicarbonate relève d'une décision du néphrologue, et les preuves d'un bénéfice du traitement par bases ne sont pas univoques.