Équation de Henderson-Hasselbalch

En chimie, l'équation de Henderson-Hasselbalch est une équation donnant le pH d'un système tamponné. Elle est notamment utilisée en physiologie et en médecine pour déterminer le pH sanguin à partir des concentrations en ion bicarbonate et en acide carbonique.

Formulation de l'équationModifier

L'équation peut être obtenue à partir de la constante de dissociation   d'un acide  [1].

  avec C° la concentration standard (1,0 mol/L)

En prenant le cologarithme décimal de chaque côté, il vient :

 

En déplaçant les termes, et par définition du pKa et du pH, on obtient l'équation de Henderson-Hasselbalch :

 

Cette équation exprime le pH du système en fonction du pKa du couple acide-base considéré, et des concentrations respectives en l'acide (HA) et en la base conjuguée (A-).

On remarque que lorsque les concentrations en l'acide et en la base conjuguée sont identiques, le pH du milieu est égal au pKa du couple acide/base, et on se trouve en plein mélange tampon.

Application au pH du sangModifier

L'équation de Henderson-Hasselbalch permet de calculer le pH sanguin à partir des concentrations en ion bicarbonate ( ) et en acide carbonique ( ), à partir de la réaction acido-basique réversible indiquée ci-dessous :

 

Cette réaction est fortement déplacée vers la droite et catalysée par une enzyme plasmatique, l'anhydrase carbonique.

Physiologie sanguineModifier

Le principal système tampon acido-basique dans un organisme mammifère est représenté par le couple acide carbonique/bicarbonate indiqué ci-dessus.

On peut écrire pour celui-ci l'équation de Henderson-Hasselbalch, avec comme pKa celui de l'acide carbonique :

 

En biologie médicale, l'équation de Henderson-Hasselbalch est simplifiée en y intégrant la pression partielle sanguine en dioxyde de carbone ( ) :
 

Ainsi, le pH sanguin dépend de la bicarbonatémie (mesurée en mEq.L-1) et de la pression partielle sanguine en dioxyde de carbone (mesurée en mmHg).

Biologie médicale vétérinaireModifier

L'équation de Hendersen-Hasselbalch, très utilisée en soins intensifs et en réanimation vétérinaires, permet de corriger les déséquilibres acido-basiques.
Valeurs usuelles, en moyenne, chez le chien et le chat :

Acidémie[2] Norme (sang veineux) Norme (sang artériel) Alcalémie[3]
pH   7,35 7,40  
  (mmHg)   40 35  
  (mEq.L-1)   20 24  

Notes et référencesModifier

  1. (en) Paula Yurkanis Bruice, Organic chemistry, Upper Saddle River, N.J, Pearson Prentice Hall, , 5e éd., 28 p. (ISBN 978-0-13-196316-0, OCLC 803754235), à la page 60 (Chapter 1. Electronic Structure and Bonding - Acids and Bases)
  2. pH sanguin plus bas que les valeurs usuelles
  3. pH sanguin plus haut que les valeurs usuelles

Articles connexesModifier