ELECTROLYTES GAZ DU SANG N. COLLET Laboratoire de Biochimie Novembre 2010 nicolas.collet@chu-rennes.fr

Electrolytes DISSOCIATION dans les solvants  IONS de CHARGE ELECTRIQUE OPPOSEE ELECTROLYTES FORTS et FAIBLES Coexistence de molécules dissociées et non dissociées  Coefficient de dissociation: α = nb de mol dissociées/nb de mol total ANIONS et CATIONS Nécessité de neutralité électrique dans les liquides physiologiques  Schéma de Gamble Composés chimiques qui, dissous dans un solvant tel que l’eau, ont la propriété de se dissocier en ions de charges électriques opposées. Tous les solutés physiologiques ne sont pas capables de dissociation : ex. glucose, urée, … On trouve donc en solution, des molécules ionisées et des moléules non ionisées. Solution = Soluté + Solvant Equivalents: Mesurent l’activité chimique d’un électrolyte donné qui, elle-même, est fonction de la valence des ions

Système international: mol/L Pondérales: g/L VRAI/FAUX: Les anions, chargés négativement, migrent vers la cathode La concentration totale des anions est égale à celle des cations dans les liquides biologiques L’ion K+ est le plus abondant des cations plasmatiques F V F UNITES Système international: mol/L Pondérales: g/L De charge électrique: équivalents (Eq) /L Une concentration plasmatique en calcium de 2,25 mM, correspond en Equivalents à ? 4,50 mEq/L

Compartiments hydriques Importance de l’EAU SOLVANT qui représente # 60% du poids corporel VARIATIONS TISSULAIRES: os/tissus mous PHYSIOLOGIQUES: âge, sexe PATHOLOGIQUES: pertes hydriques MOUVEMENTS de l’eau liés à ceux des électrolytes entre les différents compartiments Compartiments hydriques Liquide Extra-Cellulaire = milieu intérieur Plasma Liquides interstitiels et lymphe Liquide Intra-Cellulaire Échanges permanents membranes semi-perméables

PRESSION OSMOTIQUE = OSMOLARITE L’eau va du milieu le moins concentré, HYPOTONIQUE vers le milieu le plus concentré, HYPERTONIQUE Fonction du nombre de particules en solution 1 Osm = pression exercée par une molécule-gramme de soluté dissous dans 1L d’eau Méthodes de mesure Directe, cryoscopique: pression, point de congélation Indirecte: calcul approché 2 (Na+ + K+) + 10 # 300 mOsm/L Chiffre 10?

PRESSION OSMOTIQUE Sanguine et urinaire Variations pathologiques Insuffisance rénale Coma hyperosmolaire du diabétique Cas du sang influence des protéines: les protéines participent peu au pouvoir osmotique # 1 mOsm/L osmolalité VRAI/FAUX: Les protéines représentent 7% du volume plasmatique L’osmolalité plasmatique est supérieure à l’osmolarité V V: 100/93

Protéines: PRESSION ONCOTIQUE Protéines peu diffusibles à travers les membranes semi-perméables des capillaires  PO responsable des échanges hydriques entre le plasma et le LEC Schéma de Starling PH: pression hydrostatique; PO: pression oncotique Pression Oncotique = [protéines]/masse moléculaire En pathologie, constitution d’OEDEMES

En pratique… Importance du PREANALYTIQUE Prescription de: IONOGRAMME (cotation B17, B=0,27 euro) composition ionique d’un secteur hydrique serum ou plasma / urine / tous liquides PRESSION OSMOTIQUE (B20) serum / plasma et urinaire SERUM PLASMA PLASMA Importance du PREANALYTIQUE Prélèvement Conservation Transport (centrifugation)

Dossier 1 1.Nom-prénom-DDN 2.Service 3.Paramètres dosés UROLOGIE 2.Service 3.Paramètres dosés Hyperkaliémie: hémolyse? Urologie: cohérent avec l’insuffisance rénale aiguë Urée/créatinine  Hyperkaliémie/acidose (HCO3- )

Dossier 2 Dossier 3 Hyponatrémie et hypochlorémie Diminution parallèle des deux analytes en cas d’hyperhydratation Hypernatrémie et hyperchlorémie Augmentation parallèle des deux analytes dans le cas d’une déshydratation

Soins Intensifs Hépatologie Dossier 4 Soins Intensifs Hépatologie Leucémie Lymphoïde Chronique (LLC) Hyperleucocytose majeure (mesurée à 909 G/L le 06/11/08) Fragilité cellulaire typique (ombres de Gumprecht sur le frottis sanguin)  libération massive de K+ au cours de la centrifugation du tube Mesure de la kaliémie sur sang total artériel (seringue héparinée dédiée à la gazométrie): K+ artériel: 4,5mM

Dossier 5 Discordance Na+/Cl- Na+ : Déshydratation GERIATRIE Discordance Na+/Cl- Na+ : Déshydratation Cl- : vomissements (cohérent avec l’alcalose métabolique: HCO3- ) Alcalose cohérente avec hypokaliémie

Dossier 6 PIEGE!!! Sang prélevé sur tube EDTA (EDTA/K3, chélate le Ca++) Ou pire: sang prélevé sur tube EDTA et transféré dans un tube hépariné… 17,4 0,01

Dossier 7 Acide urique  Syndrome de lyse tumorale Goutte CARDIOLOGIE Acide urique  Syndrome de lyse tumorale Goutte Syndrome métabolique

GAZOMETRIE SANGUINE Un seul prélèvement pour: Echanges gazeux de l’organisme et de leur régulation: PaO2, PaCO2 Paramètres acido-basiques: pH, HCO3- (CO2T), lactates Hémoglobine = transporteur d’O2 (12-15 g/dL) COOxymétrie: HbCO, metHb,… Autres paramètres Ions: Na+, K+, Cl-, Ca++ (Glucose, urée)

Fixation de l’O2 sur l’Hb (A) Tissus périphériques (muscles) Poumon Pression partielle en O2  Pression partielle en CO2   Fixation de l’O2 sur l’Hb (A) Tissus périphériques (muscles) Pression partielle en O2  Pression partielle en CO2  Libération de l’O2 (B) A B

Courbe de dissociation de l’Hb Importance: de la qualité de l’Hb: HbS, HbCO… de la quantité d’Hb une saturation de l’Hb à 97%ne veut pas dire que l’apport en O2 est satisfaisant! (Hb= 8g/dL) du pH local: différences entre tissus sang ARTERIEL (++), riche en O2 sang VEINEUX, plus acide, riche en CO2 et acides organiques De la température

Gazométrie pH = - Log [H+] Equation de Henderson-Hasselbach pH = 6,1 + log10 ([HCO3-]/0,03*PaCO2) Gazométrie pH normal Acidose Alcalose 7,35 – 7,45 < 7,35 > 7,45 Régulation du pH à 3 niveaux Systèmes tampons immédiat mais limité Poumon rapide: pCO2 Rein lent: H+/HCO3-/NH4+/H3PO4 VRAI/FAUX: Le système tampon est représenté essentiellement par les ions HCO3- Acidose et alcalose peuvent être d’origine métabolique ou respiratoire La régulation pulmonaire est due aux centres nerveux bulbaires V V V

Acido-cétose diabétique pH anomalie pathologie compensation Acidose respiratoire   pCO2 Mucoviscidose Rein Acidose métabolique  [HCO3-] Acido-cétose diabétique Poumon Alcalose respiratoire   pCO2 Hyperventilation Alcalose métabolique  [HCO3-] Vomissements Hypokaliémie Diagramme de DAVENPORT

Matériel: seringue héparinée / capillaire (pédiatrie) Pour mémoire: Fragilité +++ (échanges gazeux rapides)  Transport dans la glace (lactates ++) Pas de bulle d’air! Sang total, automates dédiés Eventuellement ionogramme sur seringue après centrifugation

BILAN 1

BILAN 2 ACIDOSE METABOLIQUE non compensée

BILAN 3 ACIDOSE RESPIRATOIRE partiellement compensée

NOUVEAUX-NES pH au scalp / sang de cordon pH + lactates N < 7 mM