Homéostasie et échanges hydro-électrolytiques

Homéostasie et échanges hydro-électrolytiques
Cette présentation a pour objectif de suivre pas à pas les différentes étapes nécessaires à l’acte transfusionnel Il fait notamment référence à la circulaire 15 décembre 2003 relative à la réalisation de l’acte transfusionnel.

Formation IDE MP LANAU & F JOYE - 2009
Quelques définitions L’eau Le sodium Le potassium Le PH Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Quelques Définitions Chez les organismes pluricellulaires, les cellules baignent dans un environnement liquide, s’interposant entre le milieu extérieur proprement dit et le milieu intra-cellulaire La stabilité du milieu intérieur est une condition essentielle à la vie, grâce à : => l’équilibre hydrique, => l’équilibre électrolytique => l’équilibre acido-basique Formation IDE MP LANAU & F JOYE

L’homéostasie est donc un processus physiologique maintenant constant l’équilibre de son milieu intérieur, malgré les variations du milieu extérieur, permettant ainsi le bon fonctionnement de l’organisme Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Osmole : molécule osmotiquement active dans une solution, exerçant un pouvoir d’attraction des molécules d’eau (pression osmotique) Osmolarité plasmatique : quantité d’osmoles par litre de plasma (mOsm/l) Osmolalité plasmatique : quantité d’osmoles par litre d’eau plasmatique (mOsm/kg) = 290 mOsm/kg Loi de l’osmose : transfert passif d’eau selon un gradient de concentration à travers une membrane semi-perméable : allant du compartiment à faible concentration d’osmoles vers celui à forte concentration d’osmoles Pression osmotique : pression exercée par les électrolytes que contient le plasma Pression oncotique : pression exercée les protéines Pression hydrostatique : pression d’éjection du sang dans les artères et les veines Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Minimum de base pour comprendre
L’homéostasie et les échanges hydro-électrolytiques répondent à quelques règles élémentaires : Osmolarité stable ≈ « concentration plasmatique en ions ». Les ions équilibrent la pression osmotique Concentration en protéines circulantes stable (protidémie, albuminémie, Gammaglobulines, Béta globulines…). Les protéines équilibrent la pression oncotique. Répartition équivalente des charges électriques : les « + » doivent approximativement être égaux aux « - ». De manière très simplifiée : [Na+] + [K+] + [Ca++] ≈ [HCO3-] + [Cl-] + [P-]

Toutes ces répartitions dépendent : Des apports : nutrition, hydratation, mais aussi… Perfusions, nutrition parentérale, médicaments, etc Des pertes, au devant desquelles : urines, selles, mais aussi… Sudation, évaporation, respiration. De la répartition des principaux éléments (eau, ions, protéines, glucides, lipides…) entre les différents « secteurs » de l’organisme : Secteur intracellulaire : ce que contiennent les cellules Secteur extra-cellulaire, dans lequel on distingue : Secteur intravasculaire (dans le plasma circulant) Secteur extra-vasculaire (secteur interstitiel)

Le Plasma Le plasma est la partie liquide du sang où sont suspendues les cellules sanguines. Le plasma est composé d’eau, de substances organiques, de déchets, d’éléments minéraux, de gaz dissous, d’hormones et d’anticorps Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Schématiquement, les grands principes qui régissent ces échanges dépendent de : - la pression osmotique entre secteur intracellulaire et secteur interstitiel - la pression oncotique entre secteur interstitiel et secteur intravasculaire Vasculaire Pression oncotique Paroi vasculaire Interstitiel osmolarité = 300 mmol/L Pression osmotique Membrane cellulaire Cellulaire

Principaux organes et éléments de régulation : Le rein : élimination +/- réabsorption dans les urines Le foie et le tube digestif : absorption (« digestion ») et élimination (selles) Les poumons : élimination d’eau La peau : perte d’eau et de sel (sudation) A l’échelon cellulaire : Canaux transmembranaires « passifs » : osmose Canaux transmembranaires « actifs » : ex. pompe Na+ / K+ Absorption lisosomiale…

L’eau PLAN Répartition Les mouvements de l’eau Bilan des entrée et sorties Régulation des entrées et des sorties Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Répartition 60% du poids corporel Compartiment intracellulaire 40% du poids du corps Compartiment extracellulaire 20% du poids du corps il comprend : * 1 secteur plasmatique 5% : eau contenue dans les vaisseaux (volémie) – riche en Na et protéines * 1 secteur interstitiel 15% : eau au contact des membranes cellulaires et séparée de l’eau plasmatique par un endothélium – pauvre en protéines Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Le compartiment transcellulaire 1,5% : sécrétions du tube digestif et de ses annexes, lymphes, LCR Il peut constituer un « troisième secteur » en cas de pathologies telles que l’ascite (insuffisance hépatique, occlusion intestinale, péritonite, pancréatite), pleurésie… Le sodium et l’osmolalité sont des marqueurs de l’hydratation cellulaire alors que les protéines permettent d’apprécier l’hydratation extracellulaire Le cerveau, les muscles, le sang, la peau sont des tissus riches en eau Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Les mouvements de l’eau
L’eau diffuse librement entre les compartiments extra et intracellulaires selon la loi de l’osmose : tranfert passif du compartiment à faible concentration d’osmoles vers le compartiment à forte concentration d’osmoles La pression osmotique est principalement assurée : * par le potassium (K+) en intracellulaire * par le sodium (Na+) en extracellulaire Osmolalité des liquides extracellulaires = osmolalité des liquides intracellulaires dans les conditions physiologiques Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Toute modification de l’osmolalité extracellulaire va entrainer des mouvements d’eau pour rétablir l’équilibre : * hors des cellules quand l’osmolalité plasmatique augmente : deshydratation intracellulaire *vers les cellules quand l’osmolalité plasmatique diminue : hyperhydratation intracellulaire Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Bilan des entrées et sorties
* boissons et alimentation = 2000 ml/24H * eau endogène issue de l’oxydation des glucides/lipides/protides = 300 ml/24H Sorties * digestives (féces), pulmonaire (vapeur d’eau expirée), cutanée (perspiration, sudation) * rénales (diurèse) : ajustable (concentration ou dilution des urines), de façon à obtenir un bilan hydrique nul, assurant une osmolalité plasmatique constante Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Régulation des entrées et des sorties
Entrées : régulation par le mécanisme de la soif grâce à des récepteurs sensibles à l’augmentation de l’osmolalité plasmatique au niveau de l’hypothalamus Sorties : régulation par l’hormone antidiurétique (ADH ou vasopressine). Elle est produite par l’hypothalamus et sécrétée par la post-hypophyse en réponse à une augmentation de l’osmolalité plasmatique (osmorécepteurs hypothalamiques) ou à une diminution du volume plasmatique (volorecépteurs de l’oreillete gauche) En présence d’ADH : réabsorption de l’eau et concentration des urines En l’absence d’ADH : excrétion d’eau et dilution des urines Formation IDE MP JOYE

Le sodium (Na) PLAN Bilan des entrée et sorties Régulation de la natrémie Les dysnatrémies *hypernatrémie *hyponatrémie Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Bilan des entrées-sorties
Le Na est le principal cation du secteur extracellulaire Natrémie : 133 – 143 mmol/l Entrées du sodium : * apports alimentaires * apports hydriques Sorties du sodium : * digestive : salive, selles * cutanée : sueur * rénale : urine Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Régulation de la natrémie
Aldostérone : retient le Na et l’eau en favorisant l’élimination dans l’urine du potassium = augmentation de la natrémie et diminution de la natriurèse Facteur natriurétique auriculaire (FNA) : inhibe la sécrétion de l’aldostérone et augmente le débit de filtration glomérulaire = diminution de la natrémie et augmentation de la natriurèse Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Les dysnatrémies Hypernatrémie Causes : * déshydratation globale * surcharge sodée Conséquences physiologiques : l’hypernatrémie  hyperosmolarité plasmatique  transfert de l’eau du secteur intracellulaire vers le secteur extracellulaire Signes cliniques : * déshydratation intracellulaire : soif, fièvre, perte de poids, sécheresse peau et muqueuses, trouble de la conscience, convulsion *Déshydratation extracellulaire : tachycardie, hypotension orthostatique, pli cutané, perte de poids, oligurie, collapsus Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Traitement : * si déficit d’apport hydrique : perfusion d’un soluté hypotonique (G5%) * si surcharge sodée : diurétique de l’anse (furosémide) Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Les dysnatrémies Hyponatrémie Causes : * hyperhydratation globale * déficit d’apport sodé * hyponatrémie de dilution Conséquences physiologiques : l’hyponatrémie  hypoosmolarité plasmatique  diffusion de l’eau du secteur extracellulaire vers le secteur intracellulaire Signes cliniques : * hyperhydratation intracellulaire : nausées, vomissements, dégoût de l’eau, prise de poids, troubles de la conscience, asthénie, convulsions * hyperhydratation extracellulaire : œdème, prise de poids Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Traitement : * si excès d’eau : restriction hydrique * si défaut sodique : apport de sel Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Le potassium (K) PLAN Bilan des entrée et sorties Les dyskaliémies *hyperkaliémie *hypokaliémie Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Bilan des entrées-sorties
Le K est le principal cation du secteur intracellulaire Kaliémie : 3,5 – 4,5 mmol/l Entrées du potassium : * apports alimentaires * apports hydriques * apports endogènes : catabolisme cellulaire Sorties du potassium : * digestive : salive, selles * cutanée : sueur * rénale : urine Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Les dyskaliémies Hyperkaliémie Causes : * excès d’apport potassique * défaut d’élimination rénale et/ou digestive Signes cliniques : * risque majeur de troubles du rythme cardiaque, brutaux et irréversibles * paresthésies : fourmillements des extrémités et de la face * abolition des réflexes Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Traitement : * supression des apports potassiques * chélateur digestif du K : kayéxalate * antagonisation pour la protection myocardique : gluconate de calcium * augmenter le transfert intracellulaire : 500 ml de G10% + 10 ui insuline rapide sur 1 h (insuline augmente la captation du K par les cellules et le glucosé prévient une hypoglycémie) * alcalinisation par bicarbonate de sodium * augmenter l’élimination du potassium : hyperhydratation + diurétique * épuration extrarénale si hyperkaliémie menaçante Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Les dyskaliémies Hypokaliémie Causes : * déficit d’apport potassique * excès de pertes rénales et/ou digestives Signes cliniques : * Risque majeur de troubles du rythme cardiaque * Hypotonie musculaire, crampes, constipation, parésie Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Traitement : Apport potassique per os ou IV au PSE Formation IDE MP LANAU & F JOYE

Situations cliniques fréquentes
Kevin, 18 mois est hospitalisé pour « altération de l’état général » avec perte de poids de plus de 10% en moins d’une semaine. Selon sa maman, diarrhée profuse (6 à 8 selles / jour) depuis 5 jours. Elle a beaucoup de mal à le faire manger et boire car il vomit également beaucoup. Il est prostré, asthénique. Yeux cernés, peau sèche avec pli cutané. Ionogramme : Na  +++ K  - Protidémie +++ Que se passe-t’il sur le plan hydro-électrolytique ?

Kevin, 18 mois est hospitalisé pour « altération de l’état général » avec perte de poids de plus de 10% en moins d’une semaine. Selon sa maman, diarrhée profuse (6 à 8 selles / jour) depuis 5 jours. Elle a beaucoup de mal à le faire manger et boire car il vomit également beaucoup. Il est prostré, asthénique. Yeux cernés, peau sèche avec pli cutané. Ionogramme : Na  +++ K  - Protidémie +++ Déshydratation extracellulaire prédominante par perte d’eau (diarrhée) et carence d’apport (vomissements)  Hémoconcentration relative (HyperNa, Hyperprotidémie)

Sophie, 23 ans, sportive de haut niveau, participe au semi-marathon de Carcassonne. Il fait 27°C à l’ombre. Au 17eme kilomètre, gros « coup de pompe » mais poursuit l’effort. Au 21eme kilomètre, malaise avec troubles de la conscience, crampes musculaires diffuses, sensation de soif intense +++. A son arrivée aux urgences, Temp corporelle à 39,7 °C. Fait une crise convulsive. Ionogramme : Na  ++++ K ++ Protidémie ++++ Que se passe-t’il sur le plan hydro-électrolytique ?

Sophie, 23 ans, sportive de haut niveau, participe au semi-marathon de Carcassonne. Il fait 27°C à l’ombre. Elle n’a pris aucun ravitaillement. Au 17eme kilomètre, gros « coup de pompe » mais poursuit l’effort. Au 21eme kilomètre, malaise avec troubles de la conscience, crampes musculaires diffuses, sensation de soif intense +++. A son arrivée aux urgences, Temp corporelle à 39,7 °C. Fait une crise convulsive. Ionogramme : Na  ++ K + Protidémie ++++ Déshydratation globale majeure sur coup de châleur d’exercice (perte d’eau et de sel par sudation et carence d’apport)

Eugénie, 93 ans, est une résidente en EPAHD, grabataire. Elle n’a pas d’antécédent particulier en dehors d’une maladie d’Alzheimer évoluée qui la confine au lit ou au fauteuil. Elle est transférée en pneumologie pour broncho-pneumopathie fébrile depuis 5 jours ne cédant pas malgré le traitement entrepris. La température oscille de 38°5 à 39°5 depuis une semaine. A son entrée, vous constatez une peau sèche+++, une langue « rôtie », des troubles de la vigilance. Bilan : Na  +++ K + Protidémie ++ Que se passe-t’il sur le plan hydro-électrolytique ?

Eugénie, 93 ans, est une résidente en EPAHD, grabataire. Elle n’a pas d’antécédent particulier en dehors d’une maladie d’Alzheimer évoluée qui la confine au lit ou au fauteuil. Elle est transférée en pneumologie pour broncho-pneumopathie fébrile depuis 5 jours ; ne cédant pas malgré le traitement entrepris. La température oscille de 38°5 à 39°5 depuis une semaine. Elle boit très peu et la pose d’une perfusion sous-cutanée ne semble pas suffisante. A son entrée, vous constatez une peau sèche+++, une langue « rôtie », des troubles de la vigilance. Bilan : Na  +++ K + Protidémie ++ Déshydratation par augmentation des pertes (fièvre, sudation) et carence d’apport.

Philippe, 27 ans, a des antécédents d’hypomanie et de troubles du comportement avec troubles obsessionnels compulsifs. Il touche une allocation d’adulte handicapé, n’a pas de métier. Sa mère, qui est seule et tente de le gérer à domicile appelle les pompiers car elle le trouve « inanimé ». Son état de conscience s’est progressivement aggravé depuis une dizaine de jours. A son entrée, on constate un GCS à 10. Il est somnolent mais éveillable, les propos sont peu cohérents. Son état d’hydratation semble cliniquement normal. Les constantes vitales sont normales. Il a en revanche uriné dans son pantalon en abondance. Na +++ Protidémie +++ Que se passe-t’il sur le plan hydro-électrolytique ?

Philippe, 27 ans, a des antécédents d’hypomanie et de troubles du comportement avec troubles obsessionnels compulsifs. Il touche une allocation d’adulte handicapé, n’a pas de métier. Sa mère, qui est seule et tente de le gérer à domicile appelle les pompiers car elle le trouve « inanimé ». Son état de conscience s’est progressivement aggravé depuis une dizaine de jours. A son entrée, on constate un GCS à 10. Il est somnolent mais éveillable, les propos sont peu cohérents. Son état d’hydratation semble cliniquement normal. Les constantes vitales sont normales. Il a en revanche uriné dans son pantalon en abondance. Na +++ Protidémie +++ Hyponatrémie sévère par hyperhydratation pathologie (potomanie) = « intoxication par eau »

Gérard, 77 ans, est insuffisant rénal chronique dialysé, 3 fois par semaine. Pour des raisons de transport, il n’a pas pu se rendre à sa dernière séance de dialyse il y a 3 jours. Il est adressé en urgence pour « malaises à répétition » et arrive en VSAV des pompiers. A son entrée, il est très asthénique et se plaint de crampes diffuses. Au moment où vous l’installez sur le brancard avec les pompiers, Gérard fait un malaise brutal avec perte de connaissance, absence de mouvements respiratoires et pas de pouls palpable. Vous veniez de brancher le scope, qui vous indique : Que se passe-t’il sur le plan hydro-électrolytique ?

Gérard, 77 ans, est insuffisant rénal chronique dialysé, 3 fois par semaine. Pour des raisons de transport, il n’a pas pu se rendre à sa dernière séance de dialyse il y a 3 jours. Il est adressé en urgence pour « malaises à répétition » et arrive en VSAV des pompiers. A son entrée, il est très asthénique et se plaint de crampes diffuses. Au moment où vous l’installez sur le brancard avec les pompiers, Gérard fait un malaise brutal avec perte de connaissance, absence de mouvements respiratoires et pas de pouls palpable. Vous veniez de brancher le scope, qui vous indique : Fibrillation ventriculaire par hyperkaliémie sévère (absence d’élimination du potassium à l’étage rénal)

Camille, 17 ans, est diabétique insulino-dépendante depuis l’âge de 4 ans. Elle renie sa maladie est refuse d’assumer sa surveillance glycémique. Elle « oublie » régulièrement de se faire ses piqûres d’insuline. En raison d’une franche asthénie depuis 12 jours, sa mère fait venir le médecin traitant, qui constate une glycémie supérieure à 5 g/L. Il l’adresse en urgence. A son arrivée le diagnostic d’acido-cétose sévère est porté d’emblée, avec syndrome polyuro-polydipsique et déshydratation majeure. Le médecin prescrit une injection d’insuline IVD de 20 unités et le relais par de l’insuline rapide au PSE à 10 UI/h, à adapter selon Dextro. Il y associe une réhydratation par sérum physiologique (NaCl 0,9%) à raison de 2 L en une heure puis à revoir selon évolution et bilan d’entrée. Camille est scopée. 90 minutes après le début du traitement entrepris, le scope sonne en alarme critique et le tracé indique :

Camille, 17 ans, est diabétique insulino-dépendante depuis l’âge de 4 ans. Elle renie sa maladie est refuse d’assumer sa surveillance glycémique. Elle « oublie » régulièrement de se faire ses piqûres d’insuline. En raison d’une franche asthénie depuis 12 jours, sa mère fait venir le médecin traitant, qui constate une glycémie supérieure à 5 g/L. Il l’adresse en urgence. A son arrivée le diagnostic d’acido-cétose sévère est porté d’emblée, avec syndrome polyuro-polydipsique et déshydratation majeure. Le médecin prescrit une injection d’insuline IVD de 20 unités et le relais par de l’insuline rapide au PSE à 10 UI/h, à adapter selon Dextro. Il y associe une réhydratation par sérum physiologique (NaCl 0,9%) à raison de 2 L en une heure puis à revoir selon évolution et bilan d’entrée. Camille est scopée. 90 minutes après le début du traitement entrepris, le scope sonne en alarme critique et le tracé indique : Torsade de pointe par hypokaliémie brutale de transfert liée à la charge insulinique sans apport de KCl.

Alain, 28 ans, sans antécédents, est victime d’un AVP avec choc très violent, ayant provoqué un traumatisme crânien avec perte de connaissance et un traumatisme violent de l’abdomen lié à la ceinture et au volant (pas d’air bag dans son véhicule). A l’arrivée du SMUR, il est somnolent (GCS 10) mais éveillable. Ses constantes respiratoires sont correctes (FR 16/min, coloration cutanée normale, SaO2 96% en AA). L’hémodynamique est en revanche très précaire avec une FC à 142/min et une PA à 75/55 mmHg. Le médecin vous demande de le perfuser en urgence et de commencer à le remplir pendant qu’il continue à l’examiner. Vous ouvrez le coffre de la voiture de SMUR et avez à disposition : - du Ringer Lactate (soluté hypotonique : 280 mosm/L) - du sérum physiologique (soluté « isotonique » : 306 mosm/L) - de l’Elohes (hydroxyéthylamidon : macromolécules) - du RescueFlow (macromolécules + sérum salé hypertonique : osmolarité > 2500 mosm/L) Quel soluté vous paraît le plus adapté ? Et surtout pourquoi ?

Réhydratation et remplissage
Bien comprendre ce que je fais quand je perfuse… Sérum salé isotonique : - osmolarité = 306 mosm/L - Apporte au secteur vasculaire un volume quasi iso-osmotique, donc peu de modification entre secteur cellulaire et interstitiel - En revanche « dilue » la concentration protéique et donc diminue la pression oncotique : l’eau apportée va passer du secteur vasculaire au secteur interstitiel Posm ≈ Secteur vasculaire NaCl 0,9% Ponc  Secteur interstitiel Posm  H2O Secteur cellulaire H2O

Bien comprendre ce que je fais quand je perfuse… Sérum salé isotonique : - osmolarité = 306 mosm/L - Apporte au secteur vasculaire un volume quasi iso-osmotique, donc peu de modification entre secteur cellulaire et interstitiel - En revanche « dilue » la concentration protéique et donc diminue la pression oncotique : l’eau apportée va passer du secteur vasculaire au secteur interstitiel - A son tour la posm dans le secteur interstitiel va diminuer et l’eau va entrer dans les cellules - donc plutôt utile pour les déshydratations - capacité d’expansion volémique faible : 25 %

Bien comprendre ce que je fais quand je perfuse… Ringer Lactate : - osmolarité = 280 mosm/L - Apporte au secteur vasculaire un volume de liquide légèrement hypo-osmotique, donc peu de modification entre secteur cellulaire et interstitiel - En revanche « dilue » également la concentration protéique et donc diminue la pression oncotique : l’eau apportée va passer du secteur vasculaire au secteur interstitiel Posm ≈ Secteur vasculaire Ringer Ponc  Secteur interstitiel Posm  H2O Secteur cellulaire H2O

Bien comprendre ce que je fais quand je perfuse… Colloïdes (HEA, dextran, albumine 20%) : - osmolarité quasi nulle - En revanche forte pression oncotique - Apporte au secteur vasculaire un volume de liquide avec une forte pression oncotique, donc va « appeler » l’eau depuis le secteur interstitiel vers le secteur vasculaire - Capacité d’expansion de 300 % environ selon les solutés Secteur vasculaire HEA Ponc +++ Secteur interstitiel H2O Secteur cellulaire

Bien comprendre ce que je fais quand je perfuse… Colloïdes (HEA, dextran, albumine 20%) : - osmolarité quasi nulle - En revanche forte pression oncotique - Apporte au secteur vasculaire un volume de liquide avec une forte pression oncotique, donc va « appeler » l’eau depuis le secteur interstitiel vers le secteur vasculaire - Capacité d’expansion de 150 à 300 % environ selon les solutés Secteur vasculaire HEA Ponc +++ Secteur interstitiel H2O Secteur cellulaire

Bien comprendre ce que je fais quand je perfuse… Sérum salé hypertonique : - osmolarité = > 2500 mosm/L ! - Apporte au secteur vasculaire un volume de liquide avec une très forte pression osmotique, donc va « appeler » l’eau depuis le secteur extra-vasculaire (interstitiel et cellulaire) - Restauration très rapide de la volémie avec capacité d’expansion de 800 % !!!  Attention à utiliser des volumes faibles. Secteur vasculaire NaCl 7,5% Posm +++ Secteur interstitiel H2O Secteur cellulaire H2O

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