1

Équilibre hydro-minéral

E. COLLIN

Laboratoire de biologie

2

introduction

L’équilibre hydro-électrolytique est central dans la prise en charge d’un patient gravement malade

Le dosage des taux sériques de sodium, potassium, chlore, bicarbonates (ionogramme sanguin), urée et créatinine apporte de nombreuses informations sur le statut hydro-électrolytique et la fonction rénale

3

Ionogramme sanguin

Dosage des ions Na+, K+, Cl- et bicarbonates

Concentrations d’urée et créatinine (fonction rénale)

Prélèvement de sang veineux sur tube sec ou avec anticoagulant

4

Électrolytes

Petits ions chargés – ou +, en solution dans les liquides de l’organisme

Sodium (Na+) : principal cation extracellulaire

Potassium (K+) : principal cation intracellulaire

Protéines et phosphates : principaux anions intracellulaires

Chlore et bicarbonates : principaux anions extracellulaires

5

Osmolarité et osmolalité

Osmolarité : nombre de particules par litre de solution (milliOsmoles/l)

Osmolalité : nombre de particules par kilo d’eau de cette solution (milliOsmoles/kg d’eau)

En pratique osmolarité = osmolalité

Osmolalité mesurée ou calculée : (Na+ + K+) x 2 + glc + urée

N = 285-300 mOsm/kg

6

Osmolalité

Hypoosmolalité extracellulaire Mouvement d’eau du milieu extra vers le secteur

intracellulaire

Hyperosmolalité extracellulaire mouvement d’eau de la cellule vers le tissu

interstitiel

HIC

DIC

7

L’eau

principal constituant du corps humain

Représente en moyenne 60% du poids corporel total

Répartie en 2 compartimentsIntracellulaire (2/3)Extracellulaire (1/3)

L’eau se déplace d’un compartiment à l’autre par osmose, ses mouvements sont étroitement liés aux électrolytes (équilibre hydro-électrolytique)

8

Équilibre hydro-electrolytique

Il est vital pour la cellule de maintenir constants son volume et sa composition en eau et électrolytes : c’est l’homéostasie.

Les concentrations en électrolytes (H+, K+ et Ca2+) contrôlent l’activité de nombreuses enzymes

9

Compartiments hydriques

L’organisme tend à maintenir constante la composition entre le milieu extracellulaire et intracellulaire

10

Compartiments hydriques

Milieu intracellulaire

Composition en électrolytes très différente de celle du milieu extracellulaire

11

Compartiments hydriques

Milieux extracellulaires

Plasma (liquide vasculaire) :

eau + électrolytes + substances dissoutes (glc, urée, protéines)

Perte : tachycardie, hypotension orthostatique

voire collapsus

12

Compartiments hydriques

Milieux extracellulaires

Liquide interstitiel (lymphe) : composition proche de celle du plasma mais absence de protéines

Intervient dans le transfert des nutriments vers la cellule et le rejet des déchets dans le sang

13

Bilan de l’eau

Entrées

Boissons

Aliments

métabolisme

Sorties

Urines

Respiration (vapeur d’eau)

Peau (transpiration)

selles

2,5 l/j 2,5 l/j=

14

15

Régulation des apports

Soif

Sensation stimulée par une hyperosmolalité plasmatique (déficit hydrique plasmatique)

Sentie à la perception de la sécheresse buccale

Toute DIC ou DEC stimule la soif

16

Régulation des pertes

Action de l’ADH au niveau du rein

augmente la perméabilité à l’eau au niveau du tube collecteur de bellini

Sécretion d’ADH régulée par :

Variation de l’osmolarité plasmatique

Variation du volume plasmatique

17

Régulation des pertes

Aldostérone

réabsorption de Na+ au niveau du TCD et du canal collecteur

Sécrétion régulée par

Variation du volume plasmatique

18

Sensation de soif

ADH aldostérone

19

Échanges hydriques entre les secteurs

Les transferts sont régis par des forces passives : pressions hydrostatique, oncotique et osmotique

La pression osmotique règle les mouvements entre les compartiments intra et extracellulaire

Les pressions hydrostatique et oncotique règlent les mouvements entre les secteurs plasmatique et interstitiel

20

Échanges hydriques entre les secteurs intra et extra cellulaire

L’eau diffuse librement à travers les membranes cellulaires et les parois capillaires

Les mouvements de l’eau d’un secteur à un autre sont réglés par la concentration des substances osmotiquement actives (Na+) qui exercent une pression osmotique (évaluée par l’osmolalité)

l’eau passe du milieu le moins concentré vers le milieu le plus concentré

contraction ou dilatation des cellules

21

22

Échanges hydriques entre les secteurs plasmatiques et interstitielLes protéines plasmatiques exercent une pression oncotique (membrane capillaire imperméable aux protéines)

L’eau exerce une pression hydrostatique oedèmes

23

24

Les troubles de l’hydratation

Variation du volume des secteurs intracellulaires ou extracellulaires ou les 2 à la fois

Si l’osmolalité extra-cellulaire DIC

Si l’osmolalité extra-cellulaire HIC

l’hydratation des cellules est donc régulée par l’osmolalité des liquides extra-cellulaires

25

DEC

clinique biologie

Pli cutané (perte d’élasticité de la peau)Hypotonie des globes oculaires (yeux creux)TachycardieHypotension (risque de collapsus)Faible chute de poids

Hémoconcentration (protidémie et hématocrite )

26

DEC

ÉtiologiesPertes digestives (diarrhées, vomissements)

Sudations (fièvre intense)

Mucoviscidose (sueur avec des quantités anormales de Na+ et Cl-)

lésions cutanées (grands brûlés)

Pertes rénales de Na+ (IR, insuffisance cortico-surrénalienne)

TraitementPerfusion de solutés isotoniques d’eau et de Na+

27

DIC

Clinique biologie

Soif importanteSécheresse buccaleFièvre et polypnéePerte de poids importanteTroubles de la conscience (coma)

Hyperosmolalité plasmatiqueHypernatrémieProtides et Ht normaux

28

ÉtiologiesFuites rénales

Fuites digestives (vomissements, diarrhées)

Fuites cutanées (sudation)

Fuites respiratoires (malades intubés)

TraitementAdministration d’eau sans électrolytes

DIC

29

HEC

clinique biologie

Oedèmes :– Périphériques (signe du godet)– Du poumon

Forte poidsParfois HTA

HypervolémieHémodilution

(protidémie , HT )Osmolalité plasmatique normale (retenue eau =

retenue de Na+)

30

HEC

ÉtiologiesInsuffisance cardiaque

stimulation du SRA

sécretion aldostérone rétention de Na+ et d’eau

Cirrhose hépatique : rétention d’eau et de sel par le rein

Carence protidique

Syndrome néphrotique

TraitementRégime sans sel

Diurétiques spécifiques du Na+

31

HIC

Clinique biologie

Dégoût de l’eauNausées, vomissementsTroubles psychiques (convulsions, coma)Troubles neuromusculaires (céphalées, crampes, asthénie)

Hypoosmolalité plasmatiqueHyponatrémie

Ht et protides N

32

ÉtiologieInsuffisance rénale avec oligoanurie

Sécrétion accrue d’ADH

Apport excessif d’eau

TraitementRestreindre l’eau

Donner du Na+ appel d’eau du secteur IC vers le secteur EC

HIC

33

34

Les principaux électrolytes

35

sodium

N = 135 – 145 mmol/L

Principal cation des liquides extracellulaires

natrémie = reflet de l’osmolalité extracellulaire et donc de l’hydratation du secteur intracellulaire

Toute variation de la natrémie entraîne des mouvements hydriques

36

Régulation rénale du Na+

99% est réabsorbéTotalement filtré75% réabsorbé dans le TCPAu niveau du TCD, le rein décide de la quantité d’eau et de sel qu’il excrète ou réabsorbe grâce à 2 hormones :

AldostéroneHormone anti-diurétique (ADH)

aldostérone

ADH

37

Rôle de l’aldostérone

volume plasmatique

pression artérielle

Sécrétion rénine

Réabsorption tubulaire de Na+

Aldostérone

38

Rôle de l’ADH

TCD et tube collecteur pratiquement imperméables à l’eau en absence d’ADH = eau excrétée

eau en excès (hypoosmolalité) dans l’organisme

sécrétion ADH

volume urinaire

39

hyponatrémie

Anomalie la plus fréquente en biochimie clinique

Causes :

Perte de Na+ (diarrhées, vomissements, insuffisance surrénalienne)

Perte de Na+ accompagnée d’une perte d’eau MEC et donc du volume sanguin sécretion d’ADH

rétention d’eau hyponatrémie

Rétention d’eau Élimination eau oedèmes (syndrome néphrotique)apports (perfusion IV inappropriée)

40

hypernatrémie

Causes :

Manque d’eau

Défaut d’apport d’eau (nourrisson, personnes âgées, comateux)

Pertes hydriques extra-rénales (vomissements, diarrhées)

Pertes hydriques rénales (diabète insipide)

Excès d’apport sodique

Surcharge thérapeutique

Intoxication par le sel (perfusion, noyade)

41

potassium

Principal cation intra-cellulaire

N = 3,5 – 4,5 mmol/L

Rôle majeur dans l’excitabilité musculaire

excès ou déficit en K+ peut provoquer des troubles graves de la contraction musculaire et de la conduction cardiaque

Constance de la kaliémie très importante

42

Régulation rénale du potassium

Rôle majeur de l’aldostérone

Répond aux variations majeures de la concentration plasmatique en K+

Stimule la sécretion tubulaire de K+

Kaliémie aldostérone stimulée K+ en excès éliminé dans

les urinesKaliémie

aldostérone freinée sécrétion tubulaire de K+

43

hypokaliémieSignes cliniques

Cardiaques : troubles du rythmeConstipationFatiguabilité et hypotonie musculaireCrises tétaniformes, dépression

ÉtiologiesPertes rénales

Diurétiques (furosémide) supplémentation en K+

Excès de corticoïdesAltération du SRA

Pertes digestivesVomissements, diarrhées, abus de laxatifs

ECG

44

hyperkaliémie

Signes cliniques

Troubles du rythme (risque de mort subite ++)Crampes, paresthésies des extrémités et péri-buccale

ÉtiologiesFausse hyperkaliémie !!!! (hémolyse)AcidoseInsuffisance rénaleNécroses tissulaires et viscéralesCauses iatrogènes : diurétiques, intoxication par les digitaliques, apports excessifs de K+, AINS

ECG

45

chlorure

N = 95 – 105 mmol/L

Principal anion du secteur plasmatique

Rôle biologique moins étudié que les cations

46

bicarbonates

N = 22 – 28 mmol/l

Rôle important dans le maintient du pH sanguin

47

Échantillons sanguins

sang recueilli sans anticoagulant

après centrifugation, surnageant = serum

sang recueilli sur un anticoagulant (ex : héparine, EDTA)

après centrifugation, surnageant = plasma

48

Erreurs

Libération de K+ (résultats faux)

dosage impossible

résultats faux (ex : Ca2+ sur EDTA, glc)

résultats faussements (K+, LDH…)

hémolyse

Éch. insuf.

Erreur de tube

Mauvaise conservation