EQUILIBRE ET DESEQUILIBRESHYDROELECTROLYTIQUES
Physiologie rénale
Pr Christine CLERICIUFR de Médecine Denis Diderot
Université Paris 7
2008-2009
EQUILIBRE ET DESEQUILIBRESHYDROELECTROLYTIQUES
LES TROUBLES HYDROELECTROLYTIQUES
A l’état normal le rein- réabsorbe l’eau et les électrolytes et les substances dont l’organisme a besoin- excrète l’eau, les électrolytes et les substances en déchet en excès
--> ces phénomènes sont dus a une régulation hormonale fine
Désordres hydroélectrolytiques- facteurs extrarénaux: surcharge excessive, pertes
digestives, respiratoires…- trouble rénal : lésion du rein ou dérèglement hormonal
L’étude d’un trouble hydroélectrolytique - définition du trouble : EC +/- IC- réponse rénale: adaptée (si troubles extrarénaux) ou
inadaptée (si troubles rénaux)
ENTREES(alimentaires – veineuses)
SORTIES
=
Non régulées Régulées (hormones)
Atteintes digestives, respiratoires, cutanéesPertes > aux entrées
Lésion du rein – dysrégulation hormonale
(1) Un gain d’ions Na+ est toujours responsable d’uneaugmentation du volume extracellulaire, qu’il soit ou non accompagné d’un gain d’eau.
(2) Une perte d’ions Na+ est toujours responsable d’unediminution du volume extracellulaire, qu’elle soit ou non accompagnée d’une perte d’eau.
(3) Le gain ou la perte d’ions Na ne sont pas évalués par l’osmolalité plasmatique (donc la natrémie)
VARIATIONS DU VOLUME EXTRACELLULAIRE = VARIATIONS DE LA QUANTITE DE Na
(1) A l’équilibre, les osmolalités extracellulaire et intracellulaire sont égales.
(2) Toute perturbation de l’osmolalité extracellulaire et de la natrémie entraîne un mouvement d’eau entre les 2 compartiments jusqu’à ce que les osmolalités des 2 compartiments s’égalisent.
(3) Toute perturbation de l’osmolalité donc de la concentration de Na témoigne d’une modification du volume intracellulaire
VARIATIONS DU VOLUME INTRACELLULAIRE = VARIATIONS DE L’OSMOLALITE
REGLES GENERALES (3)
• Toute variation du volume extracellulaire correspond a une anomalie du bilan de Na+
• Toute variation du volume intracellulaire correspond à une anomalie du bilan H2O
IC
Normal
Déficit en NaCl
IC
ECEC
IC
EC
IC IC
EC
Gain en NaCl
EC
= VEC = VEC
PerteNa= H20 Perte
Na>H20
IC
EC
PerteH20 >Na
GainH20 =Na
GainH20 <Na
GainH20 >Na
IC
EC
VEC (Vol. sanguin)
CONSEQUENCEIMMEDIATE :
Osm =
→ Modif. isolée du VEC
Osm ou
. → Modif. VEC + VIC
ou
VolorécepteursMyocytes auriculairesBarorécepteursintrarénaux (aortiques)
OsmorécepteursRéactions adaptées :SoifADH
SRAA ANF …
Correction VECou
Correction Posm
PERTURBATIONINITIALE :-Nb d’osmoles-Vol. de solvant
• Antécédents – Pathologies rénales digestives cardiovasculaires,
hépatiques, ….– Prises médicamenteuses
• Examen clinique– Poids– Pression artérielle, Fc, FR– État des téguments : pli cutané oedèmes– Etat d'hydratation des muqueuses– Troubles neurologiques
Evaluation clinique et biologique de l’état d’hydratation des compartiments liquidiens
• Signes biologiques– Hématocrite – Protidémie– Volume plasmatique– Ionogramme sanguin : natrémie, kaliémie, glycémie…– Ionogramme urinaire: natriurèse, kaliurèse, Na/K,
glycosurie– Osmolalité plasmatique– Osmolalité urinaire (U/P osm)
• Pour orienter le diagnostic si nécessaire– Rénine aldostérone plasmatique– ADH
Evaluation clinique et biologique de l’état d’hydratation des compartiments liquidiens (2)
RAISONNER DEVANT UN TROUBLE DE L’HYDRATATION
TROUBLE EXTRACELLULAIRE ?
+ TROUBLE INTRACELLULAIRE
Oui Signes cliniques et biologiques
Osmolalité Nle (Natrémie)
Trouble EXTRA CELLULAIRE
Osmolalitéanormale
Causesextrarénales
Causesrénales
CausesExtrarénales
CausesRénales
NonPerte ou gain H2O
pure
TROUBLES DE L'HYDRATATION EXTRACELLULAIRE
• Les troubles de l'hydratation extracellulaire correspondent le plus souvent à des troubles concernant la régulation du bilan du Na
• Il y a déséquilibre entre les entrées et les sorties extrarénales ou rénales du Na
• La régulation met en jeu le système rénine-angiotensine II
• La mise en évidence d’un trouble du bilan de régulation du Na n’est pas objectivée par des paramètres biologiques usuels de mesure de concentration de Na
• Ex une hyponatrémie ne correspond pas a une perte rénale de Na !!!!
Variations isotoniques du compartiment extracellulaire
24 L 12 L
300
Hyperhydratationextracell. isolée (HEC)
Posm et natrémie normales
300
Posm(mosm/kg H2O)
Volumes (L)
Variations de l’eau et du sodium proportionnelles :Posm ne varie pas
VIC VEC
24 L
VIC VEC
0 10 20 30 40
Gain isotonique de Na+ et H2O
Normal
Variations isotoniques du compartiment extracellulaire
24 L 12 L
300
Déshydratationextracell. isolée (DEC)
Posm et natrémie normales
300
Posm(mosm/kg H2O)
Volumes (L)
Variations de Na et H2O proportionnelles :Posm ne varie pas
VIC VEC
24 L
VIC VEC
0 10 20 30 40
Perte isotonique de Na+ et H2O
Normal
HYPERHYDRATATION EXTRACELLULAIRE ISOLEE
• Augmentation du VEC sans modification du VIC ce qui implique une Posm inchangée.
• SIGNES CLINIQUES :– HEC modérée
Prise de poids, oedèmes discrets déclives (↑ volume des liquides interstitiels). HTA (↑ volémie).
- HEC importante = oedèmespériphériques: blancs mous prenant le godetséreuses: plèvres, péricarde péritoine
transudat (pauvre en albumine <10g/lviscéraux: cérébro méningé, pulmonaire
HYPERHYDRATATION EXTRACELLULAIRE ISOLEE
• Signes biologiques
-Osmolalité du LEC et la natrémie sont normales +++
- Rarement : signes d'hémodilution- diminution de la protidémie- diminution de l'hématocrite
- Pour chaque secteur pourrait être déterminé par - Na échangeable- mesure isotopique du volume plasmatique
- Etude du système rénine angiotensine aldostérone renseigne sur l'étiologie
↑ VEC - VOLEMIE
Volorécepteursauriculaires
↑ ANF
↑ Natriurèse
Barorécepteurs
↓ Stimulation Σ
↓ rénine
↓ AII
↓ Aldostérone
↑Natriurèse
osmorécepteurs
↓ ADH
↑ Diurèse
HYPERHYDRATATION EXTRACELLULAIRE ISOLEE= Bilan positif de Na+ (avec rétention d’H2O pour normaliser l’osmolalité)
HEC = gain de Na+ (entrées > sorties)
Entrées augmentées
Adaptation rénale
Sorties diminuées
Causes rénales
Natriurèse faible
HYPERHYDRATATION EXTRACELLULAIRE ISOLEE= Bilan positif de Na+ (avec rétention d’H2O pour normaliser l’osmolalité)
ELIMINATION RENALE de Na+ < APPORTSExcrétion urinaire de Na+ faible (≤ 10 mmol/j)
DIMINUTION DU DFG
Insuffisance rénale
HYPERALDOSTERONISME= Sécrétion exagérée d’ALDOSTERONE
↑ Aldo. plasm., [Na+] urinaire / [K+] urinaire < 1
Primaire: atteinte cortico surrénale
rénine ↓Sd de Conn
Secondaire: rénine ↑
Sd néphrotiqueInsuff. cardiaque droite
Cirrhose hépatique
HYPERALDOSTERONISME PRIMAIRE
• Mécanisme: tumeur bénigne de la cortico surrénale
• Clinique: – Oedèmes discrets ±– HTA++
• Biologie– Signes d'hémodilution absents– Aldostéronémie ↑– activité rénine ↓– excrétion urinaire de K et H ↑ et donc hypokaliémie avec alcalose– Na/K urinaire <1 (initial) puis ≥ 1
HYPERALDOSTERONISME SECONDAIREmalgré l’expansion du volume extracellulaire
(↑ rénine, ↑ aldostérone plasmatiques)
Anomalie primitive : diminution apparente ou réelle du volume sanguin circulant
– Diminution apparente du volume circulant "efficace" Insuffisance cardiaque congestiveCirrhose
– Diminution réelle du volume circulant: Syndrome néphrotique
diminution de la pression oncotique et transfert de liquide dans l'interstitium
HYPERALDOSTERONISME SECONDAIRE
• Signes cliniques-Œdèmes +++ (augmentation de la PH ou diminution de Pπ)- HTA ±- prise de poids ++
• Signes biologiques
- Protidémie ↓ (syndrome néphrotique, cirrhose)- hématocrite normale- aldostéronémie ↑- activité rénine ↑- Na/K urinaire < 1
< apports(pas d'échappement)
↑↑↓↑ production rénine
= apports(échappement)
↑↓↑↑ production aldo
= apports↓↓↑↑ apports Na
Na urinaireAldoARPVolémie
HYPERHYDRATATION EXTRACELLULAIRE
DESHYDRATATION EXTRACELLULAIRE ISOLEE
Variations isotoniques du compartiment extracellulaire
24 L 12 L
300
Déshydratationextracell. isolée (DEC)
Posm et natrémie normales
300
Posm(mosm/kg H2O)
Volumes (L)
Variations de Na et H2O proportionnelles :Posm ne varie pas
VIC VEC
24 L
VIC VEC
0 10 20 30 40
Perte isotonique de Na+ et H2O
Normal
DESHYDRATATION EXTRACELLULAIRE ISOLEE• Diminution du VEC sans modification du VIC ce qui
implique une Posm normale.
• SIGNES CLINIQUES :Perte de poids, pli cutané (↓ volume des liquides interstitiels).Hypotonie des globes oculaires ↓ PA, hypotension orthostatique (↓ volémie)Soif modéréeBaisse de la tension de la frontanelle chez le nourrisson
• SIGNES BIOLOGIQUES :Osmolalité plasmatique et natrémie normales ++ ↑ hématocrite, ↑ protidémie (↓ volémie)Alcalose de contractionAugmentation de l'activité rénine (± aldostérone)
VEC – VOLEMIE- PERTE Na
Barorécepteurs
Stimulation Σ
↓Natriurèse
vasoconstriction
rénale
↑ fraction de Filtration
↓ PH - ↑Pπ
↑ rénine
↑ AII
↑ Aldostérone
Volorécepteursauriculaires
ANF
↓ Natriurèse
osmorécepteurs
ADH
↓ Diurèse oligurie
DESHYDRATATION EXTRACELLULAIRE ISOLEE= Bilan négatif de Na+ (avec perte d’H2O proportionnelle)
PERTE de Na+ > APPORTS
PERTES RENALES de Na+ et d’H2ORéponse rénale inadaptée
[Na/K]u >1Natriurèse élevée
Insuffisance surrénale
↓ Aldo↑ rénine
Hyperkaliémie
• Natriurèse faible < 10 mmol/j•Diurèse faible < 0.75 L/j•Urines hypertoniques (U/Posm>1)•↑ renine et aldo
Digestives: diarrhéeCutanées: mucoviscidose, fièvre, coup de chaleur
TubulopathieDiurèse osmotique
Diurétiques
↑ Aldo↑ rénine
PERTES EXTRARENALES
Réponse rénale adaptée [Na/K]u <1
↑(>10)↓↑↓↓ production aldo
↑(>10)↑↑↓Diurèse osmotique
↑ (>10)↑↑↓Diurétiques
Pertes rénales de Na
↓ (<10)↑↑↓Pertes extra-rénales de Na
↓(<10 mmoles/j)↑↑↓Régime pauvre en Na
Na urinaireAldoARPVolémie
LES TROUBLES DE L'HYDRATATIONINTRACELLULAIRE
24 L 12 L
300
Posm(mosm/kg H2O)
Variations de Na+ et H2O NON proportionnelles: Posm varie
VIC VEC
Normal
Hyperhydratation intra. et extracell.
↓ Posm et ↓natrémie
300
Volumes (L)
VIC VEC
0 10 20 30 40
Gain H2O > gain de Na+
= gain hypotonique
24 L 12 L
300
Déshydratation intra.+ hyperhydratation extracell.
↑ Posm et ↑ natrémie
300
Posm(mosm/kg H2O)
Volumes (L)
Variations de Na+ et H2O NON proportionnelles: Posm varie
VIC VEC
VIC VEC
0 10 20 30 40
Gain de Na+ > gain H2O= gain hypertonique
Normal
24 L 12 L
300
Déshydratation intra. et extracell.
↑ Posm et ↑ natrémie
Posm(mosm/kg H2O)
Variations de Na+ et H2O NON proportionnelles: Posm varie
VIC VEC
Perte H2O > Perte de Na+
= perte hypotonique
Normal
300
Volumes (L)
VIC VEC
0 10 20 30 40
24 L 12 L
300
Hyperhydratation intra.+ déshydratation extracell.
↓ Posm et ↓natrémie
300
Posm(mosm/kg H2O)
Volumes (L)
Variations de Na+ et H2O NON proportionnelles: Posm varie
VIC VEC
VIC VEC
0 10 20 30 40
Perte de Na+ > perte H2O= perte hypertonique
Normal
ETUDE DES TROUBLES DE L'HYDRATATION INTRACELLULAIRE
• Un trouble de l'hydratation intracellulaire est le plus souvent lié à un changement de la natrémie donc de l’osmolalité et est donc lié à une perturbation de l'eau dans un sens ou dans un autre.
• Le rapport U/Posm est l'élément essentiel pour déterminer si la réponse du rein aux perturbations est adaptée ou non.
• Le dosage de l'ADH s'il est possible permet également de préciser l'étiologie
HYPERNATREMIE – HYPEROSMOLALITE
DESHYDRATATION INTRACELLULAIRE
Perte de H2O > perte de Na(Perte hypotonique)
Gain de Na > gain de H2O(gain hypertonique)
Hyperhydratation extracellulaire
Deshydratation extracellulaire
Perte H2O
VEC normal
DESHYDRATATION INTRACELLULAIRE
• SIGNES CLINIQUES : Soif ++, Sécheresse des muqueuses de la cavité
buccale Signes neuropsychiques :
obnubilation, confusion, comaFièvre nourrisson
Apprécier l’état d’hydratation du secteur extracellulaire qui peut normal, augmenté ou diminué
• SIGNES BIOLOGIQUES :
HYPERNATREMIE +++[Na+] > 145 mmol/L de plasma (svt > 150)
HYPEROSMOLALITE PLASMATIQUE
ASSOCIATION DE HYPERNATREMIE – HYPEROSMOLALITEIl existe des hyperosmolalités sans hypernatrémies
hyperglycémie, hyperurémie, etc…..
LA COMPOSITION OSMOLAIRE ET IONIQUE DES URINES DEPEND DE L'ETIOLOGIE
DESHYDRATATION INTRACELLULAIRE
Déshydratation intracellulaire et hypernatrémie
↑ VEC
(addition de Na+ hypertonique,
↑ contenu en Na+)
= perfusion massive de solutés hypertoniques
U/P osm > 1
VEC normal
(Perte d’H2O isolée,Contenu en Na+
normal)
Pertes rénales d’H2OU/P osm < 1
Diabète insipidevrai (ADH ↓)
ouDiabète néphrogénique
(ADH ↑↑)
↓ VEC
(Perte d’H2O > perte de Na+,↓ contenu en Na+ )
PertesExtrarénales
U/P osm > 1[Na+]u< 10 mmol/L
Sudation profuse,Diarrhée fébrile
Pertes rénales
U/P osm = 1[Na+]u > 20 mmol/L
Diurèseosmotique
HYPONATREMIE - HYPO-OSMOLALITE
HYPERHYDRATATION INTRACELLULAIRE
Gain H2O > gain de Na(Gain hypotonique)
Perte de Na > perte de H2O(gain hypotonique)
Deshydratation extracellulaire
Hyperhydratation extracellulaire
Gain H2O
VEC normal
Fausse hyponatrémie(protides, osmoles)
HYPERHYDRATATION INTRACELLULAIRE
• SIGNES CLINIQUES : variables selon la rapidité d’installationNausées, vomissements Signes neuropsychiques (si sévère et rapide): torpeur, confusion, coma
Apprécier l’état d’hydratation du secteur extracellulaire qui peut normal, augmenté ou diminué
• SIGNES BIOLOGIQUES :
HYPONATREMIE HYPOTONIQUE
[Na+] < 135 mmol/L de plasma↓ Osmolalité plasmatique (< 280 mosm/kg H2O)
ELIMINER LES « FAUSSES » HYPONATREMIES ISO- ou HYPERTONIQUE
• HYPONATREMIE ISOTONIQUE : « fausse hyponatrémie » (osmolalité plasmatique normale)
– [Na+] < 135 mmol/L plasma– [Na+] en mmol/L d’H2O plasm. normale : 150 mmol/kg H2O plasm.– Cause : diminution du contenu en H2O du plasma par ↑ quantité de
substances de poids moléculaire élevé occupant un volume important dans le secteur vasculaire → hyperprotidémie, hyperlipidémie majeures
• HYPONATREMIE HYPERTONIQUE : situation où la natrémie ne reflète pas l’osmolalité plasmatique
– Hyperglycémie responsable d’une hyperosmolalité extracellulaire– → transfert d’H2O du secteur intra- vers le secteur extracellulaire– ↓ du volume intracellulaire– ↓ transitoire de la natrémie car apport d’H20 dans le secteur plasmatique
malgré une hyperosmolalité plasmatique.
Raisonnement devant une hyponatrémie hypotonique
→ Mesurer l’osmolalité urinaire→ Apprécier l’état d’hydratation extracellulaire
Osmolalité urinaire appropriéeUosm / Posm < 1
Uosm < 150 mosm/L↓↓ ADH
= Apport excessif d’H2Oavec réponse rénale appropriée
→ correction rapide de l’anomalie
Ex : maladie psychiatriqueou sujet dénutri
Osmolalité urinaire inappropriéeUosm > 150 mosm/L
= Antidiurèse inappropriéeà l’hypo-osmolalité plasmatique
Hyponatrémie avec antidiurèse inappropriée à l’hypo-osmolalité plasmatique (Uosm > 150 mosm/L)
↑ VECavec oedèmes
(Rétention d’H2O >rétention Na+)
= hypovolémie efficace→ sécrétion d’ADH
→ hyperaldo. 2re
[Na+] urinaire / [K+] urinaire < 1[Na+] urinaire < 10 mmol/L
Insuff. cardiaque, sd néphrotique
↓ VEChémoconcentration
(Déficit en Na+ >déficit en H2O)
= hypovolémie vraie→ sécrétion d’ADH
PertesExtrarénales
de Na+
[Na+]u<10 mmol/L
Diarrhées,Vomissements,
Pertesrénalesde Na+
[Na+]u>30 mmol/L
Insuff. Surrénale,Abus diurétiques
VEC normal
(Rétention d’H2O)
= sécrétion inappropriée d’ADH
(SIADH)
[Na+] urinaire < 30 mmol/L
Paranéoplasique, Affections pulmonaires,
Affections du SNC …