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.

FormulationModifier

L'équation peut être obtenue à partir de la constante d'acidité   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 acide HA et en base conjuguée A.

On remarque que lorsque les concentrations en acide et en 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 mÉq/L) 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  
  (mÉq/L)   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), p. 60, Chapter 1. Electronic Structure and Bonding - Acids and Bases.
  2. pH sanguin plus faible que les valeurs usuelles.
  3. pH sanguin plus élevé que les valeurs usuelles.

Articles connexesModifier