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COURS DE BIOCHIMIE



1- prélèvement sanguin

2- l'étude du LCR

3- l'étude des urines

4- l'exploration biochimique du métabolisme hydro-électrolytique.

5- l'exploration biochimique de l'équilibre acido-basique.

6- l'exploration biochimique du métabolisme phosphocalcique.

7- l'exploration biochimique du métabolisme du fer.

8- anomalies qualitatives et quantitatives des protéines plasmatiques.

9- l'exploration biochimique des fonctions rénales.

10- l'exploration biochimique du métabolisme de l'acide urique.

11- l'exploration biochimique des fonctions hépatiques.

12- l'exploration biochimique de l'infarctus du myocarde.




                                                                         1
Objectifs du cours de Biochimie
Expliquer le fonctionnement biochimique de divers organes (foie, reins,

pancréas, glandes endocrines...)

Décrire les principales voies métaboliques en identifiant les métabolites et les

enzymes d’intérêt clinique.

Avoir une idée sur les techniques utilisées pour évaluer ces molécules et les

conditions de validité des résultats (étalonnage des machines, contrôle de

qualité ...)

Connaître l’ordre de grandeur des valeurs usuelles (normales) et les limites de

variations compatibles avec la vie.

Discuter l’étiopathogénie et la physiopathologie des désordres biochimiques

qui ont cours dans la maladie.

Évoquer les tests biochimiques nécessaires devant un contexte clinique

précis.

Intégrer les résultats de laboratoire dans leur contexte physiopathologique et

clinique.




                                                                                   2
LES PRELEVEMENTS EN BIOCHIMIE CLINIQUE
                   SANG, URINES, LCR ET LIQUIDES DE PONCTION

   Plan
  I.     Utilité des analyses de biologie médicale
  II.    La Phase Préanalytique
 III.    Les Facteurs (variables) Préanalytiques
IV.      Les différents types d’échantillons biologique
          1.    Sang
          2.     Urines
          3.     LCR et Autres liquide de ponction
 V.      Étapes Techniques du prélèvement
         (Sang veineux)
VI.      Hygiène et Sécurité
VII.     Règles et recommandations


        Introduction :


 Pourquoi demande-t-on une analyse biologique ?
         Car résultats fournis au médecin par l’analyse d'un échantillon
SONT PRÉCIS ET PLUS OBJECTIFS QUE
         Ce qu’il peut recueillir à travers
                Les symptômes
                L’examen clinique
                Les dires du patient




                                                                           3
I- Utilité des analyses biologiques :


       Aider au diagnostic
       Mesurer la progression et l’extension de la maladie
       Mesurer l’effet du traitement
       Suivre la stabilité d’une fonction
       Estimer les facteurs de risque
       Dépistage chez les sujets « sains »
       But de recherche
    Interprétation des résultats :
       Comparer les résultats aux valeurs de référence
       Comparer les résultats aux antériorités du patient
       Tenir compte :
               Renseignements Cliniques
               Des variations analytiques
               Des variations biologiques
               De l’évolution de la maladie

     Les écarts par rapport aux V.R. ou aux antériorités doivent refléter une
     pathologie, une amélioration ou une dégradation de l’état du malade.




    Importance du Prélèvement :


« Le prélèvement est une phase cruciale de l’analyse biologique.
Les erreurs dues à une technique de prélèvement imparfaite sont généralement supérieures
aux CV des analyses elles- mêmes ».




                                                                                       4
II- La phase pré-analytique :


    Définition :
La phase préanalytique englobe la totalité des actes réalisés entre la prescription de
l’analyse par le médecin et la réalisation de celle-ci par le laboratoire : préparation du
patient, choix du moment, identification, choix du bon tube, transport, enregistrement,
centrifugation ….


·Il ne peut y avoir d’analyse fiable sur un prélèvement non-conforme.
    Variables préanalytiques &fiabilité de l'analyse biologique :
       50% des erreurs de diagnostique sont liées aux variables préanalytiques.
    CONSEQUENCES :
       11 % des patients sont soumis à des thérapies inappropriées.
       15% des patients sont soumis à des examens supplémentaires inutiles.


    Comment maîtriser la phase préanalytique :
       Établir des procédures définissant les modes opératoires et leurs champs
       d’application
       Écrire ce qu’on doit faire, faire ce qu’on a écrit et écrire ce qu’on a fait
       Traçabilité :
«aptitude à retrouver l’historique, l’utilisation ou la localisation d’une entité au moyen
d’identification enregistrée» (Norme ISO 9002)
       Objectif : éliminer les causes de non conformité
    Causes de non conformité d’un prélèvement :
       Volume insuffisant
       Anticoagulant non conforme
       Défaut d’identification
       Tube cassé (accident)
       Erreur du rapport spécimen / additif
       Défaut de renseignement clinique
       Aspect de sérum (hémolysé, chyleux…)




                                                                                             5
Répartition temporelle du temps d’analyse :


                                                                 Préanal., HORS LABO
                              10%                                Envoi
                                                       28%
                                                                 Pré-anal., LABO
                25%                                              ANALYSE
                                                                 Post-Analyse




                                                                5%


                                                    32%




 III- Les facteurs (variables) préanalytiques :


   Facteurs liés au Patient :
  Le sexe :
          Stéroïdes sexuels LH et FSH (cycle chez la femme)
          Fer & férritine (20 - 30% plus basse chez la femme)
          Acide urique, Créatinine et CPK
  Age :
          Bilirubine (1-5 jours, 30 jours)
          ALT / AST (<1 an ou >1 an)




                                                                                       6
900
                                                                                Homme
                     800                                                        Femme

                     700

        PAL (UI/l)   600

                     500

                     400

                     300

                     200

                     100

                       0
                     Années   1     6      8      10     12     13    14   16    18



                                  fonction de l’age et du sexe (P.A.L.)


La cigarette :
Augmentation de
       La carboxyhémoglobine
       l’Hémoglobine
       la VCM
       GB


L’alcool :
En aigus, Augmentation des
       lactates,
       acide urique
       triglycérides


En chronique, Augmentation des
       HDL-Cholestérol,
       gamma GT, cide urique,
       VCM




                                                                                        7
La Posture (debout / étendu) :
       Une position debout diminue le volume plasmatique /Fuite de l’eau du
       compartiment intravasculaire vers le compartiment interstitiel
           Variations : Hb +3-7%, TG 5-11 %, HDL 8%
           Augmentation des protéines totales, des enzymes, de l’Hématocrite, des GR
       et des GB




       Le repas récent :




       Le garrot :
On observe une concentration des grosses molécules et un changement faible des
petites.




                                                                                       8
Les médicaments :


     Diurétiques – électrolytes
     Phénytoïne -     activité GGT
     Fer (TARDYFERON, …) surdosage de fer
     Calcium (CALCIBRONAT, CALCIUM SANDOZ) sur dosage du calcium
     Rythme circadien :


Paramètre           Maximum           Minimum         Amplitude
                    (heure du jour) (heure du jour)   (% de la moyenne)
ACTH                6 - 10            0-4             150 - 200
Cortisol            5-8               21 - 3          180 - 200
Testostérone        2-4               20 - 24         30 - 50
TSH                 20 - 2            7 - 13          5 - 15
T4                  8 - 12            23 - 3          10 - 20
Hémoglobine         6 - 18            22 - 24         8 - 15
Fer sérique         14 - 18           2-4             50 - 70
GH                  Réveil (enfant)
Phosphate           2-4               8 - 12          30 - 40


L'hémolyse :




                                                                          9
IV- Les différents types d'échantillons biologiques :
       1.    Sang
       2.     Urines
       3.     LCR et Autres liquide de ponction


    Voies d’abord :


 a- Ponction Artérielle :
      Acte médical
      Composition uniforme à travers tout le corps, site: artère radiale, brachiale,
      fémorale
      Usage : étude des gaz du sang,


 b- Ponction Veineuse :
      La composition varie selon les différents organes et tissus
      Comparée au sang artériel, il diffère en O2, pH, CO2, chlorure, Hématocrite,
      glucose, lactate, ammoniaque


 c- Ponction Plantaire :
      Mélange de sang des artérioles, veinules, capillaires, des fluides interstitiel et
      intracellulaire
      Exemple nouveau né, glycémie capillaire
      Site : Bout du doigt, plante du pied, lobe de l‘oreille


    Plasma ou sérum ?


*** Le sérum :
      Obtenu à partir de sang complet
      Laissé se faire le processus de coagulation.
      Il faut donc considérer le sérum comme un artefact.
      Il ne contient plus par définition les facteurs de coagulation,
      Mais est enrichi par les composants cellulaires des plaquettes et de produits
      de métabolisation.



                                                                                       10
*** Le plasma :
    Surnageant pratiquement sans cellules obtenu après centrifugation de sang
    complet,
    Adjonction d’un anticoagulant juste après le prélèvement.
       La coagulabilité est inhibée


α-Anticoagulants Courants
        Anticoagulant           Application                            Couleur

        Aucun. (Sérum)          Chimie clinique, sérologie             ROUGE
        + gel séparateur        Hormonologie, biochimie spécialisée JAUNE

        Héparinates Li (14,3    Chimie plasmatique (Ionogramme,        VERT
        U/ml)                   Bilan lipidique….)                     CLAIR

        EDTA (di-K ou tri-K)    Hématologie, Hémoglobine glyquée       VIOLET
        1,5 mg/ml                                                      (LILAS )

        Citrate de sodium       Coagulation (1/10)                     BLEU
        (0,105 mol/l)           VS (1/5)                               NOIR

        Fluorure de Sodium      Glycémie, lactates                     GRIS




  Avantages du plasma :
    Économie de temps :
            pas nécessaire d’attendre la coagulation.
            réduction du temps de centrifugation (V élevée)
    Rendement élevé : 15 à 20 % de plasma que de sérum
    Résultats plus représentatifs : Le plasma représente mieux l’état in vivo que le
    sérum
    Concentration de l’hémoglobine libre dix fois plus élevée dans du sérum que
    dans du plasma
    Les thrombocytes restent intacts       pas de pseudohyperkaliémie comme dans
    le sérum




                                                                                  11
Désavantages du plasma :
       L’électrophorèse des protéines altérée (fibrinogène)
       Chaque anticoagulant peut (complexant) est un inhibiteur enzymatique
       potentiel
          Interférence avec les méthodes d’analyse
       Apport en cations (Lithium, Ammonium, Sodium)


β-Inhibiteurs glycolytiques :


       Dans le tube, les cellules continuent à dépenser de l’énergie pour se maintenir
       en vie.
          consomment le glucose contenu dans le plasma, dont la concentration
       baisse
       Afin de prévenir cette baisse, il est nécessaire d’empêcher la glycolyse
       érythrocytaire
       pour les paramètres comme le glucose ou le lactate conjointement à un
       anticoagulant ont utilise :
                 Le fluorure (inhibition de l’énolase)
                 l’iodoacétate (inhibition de la glycéraldéhyde-3-phosphate
                 déshydrogénase)


  V- Techniques du prélévement (sang veineux) :
  1- Procédure :
       S'assurer de l’identité du patient :
                 Nom
                 Prénom
                 date de naissance
       S‘assurer de l‘état de jeûne 8 à 12 h
          comparaison facile des résultats
       Prendre les renseignements cliniques et/ou thérapeutiques
   Et garder à l’esprit que :
       • Un échantillon prélevé au mauvais moment est pire qu’aucun échantillon.




                                                                                   12
• Un échantillon dont les résultats analytiques arrivent trop tard est un
échantillon perdu.

  2- Importance des renseignements cliniques :

     Nom du patient                          Identification

     Age / sexe                              Intervalle de référence Approprié

     Type de spécimen                        Tube et anticoagulant Appropriés

     Date / heure                            Temps de transit au labo etc

     Renseignements cliniques                Compatibilité des résultats

     Autres problèmes cliniques              Effets sur le spécimen / analyse

     Traitement médicamenteux                Effets sur le spécimen /analyse




  3- Préparation du matériel de ponction :


  *Nécessaire :
      Système de prélèvement (type Vacutainer®):
              aiguille
              corps de prélèvement
              tubes
      Vérifier l’intégrité de l’étiquette de l’aiguille
      Éthanol à 70% ou propanol
      Cotton stérile
      Matériel de pansement
      Réceptacle pour élimination des déchets


  *Choix du site de ponction :
      Plis du coude (veine médiane, veine basilique ou v. céphalique)
      Avant bras : veine céphalique
      Dos de la main : arcade dorsale veineuse de la main
      Poser le garrot, incliner le bras vers le bas et demander au patient de serrer le
      poing



                                                                                     13
*Utilisation du garrot :


    Garrot     dilater les veines en bloquant la circulation veineuse superficielle.
     Garrot à 10 cm du site de la ponction
    Ne pas interrompre la circulation artérielle
    RELACHER LE GARROT PENDANT LE PRELEVEMENT


* Ponction veineuse :


    Désinfecter soigneusement le site de ponction
    Ne jamais palper le site après désinfection
    Enlever la protection verte (ou noir) de l’aiguille
    Tendre la peau pour faciliter la pénétration de l’aiguille et immobiliser la veine




                                                                                       14
Introduire l’aiguille à un angle d’environ 15°
    Le tube doit toujours se trouver au dessous du point de ponction
    Introduire l’aiguille dans la veine sur environ 1 cm
    Un accoudoir est très utile


* Prélèvement des tubes :


    Introduire le 1er tube « Étiquette vers le bas » dans le corps jusqu’au
    « CLIC »
    Desserrer ou retirer le garrot dès que le sang pénètre dans le 1er tube
    Ne retirer le tube que lorsque le l’écoulement de sang à cesser
    Homogénéiser le tube et introduire les suivants.




* Ordre de prélèvement des tubes :


    1. Hémocultures : éviter la contamination bactérienne
    2. Tubes secs : éviter contamination par additifs
    3. Coagulation : éviter activation de la coagulation liée à la présence de
    facteur tissulaire dans les premiers ml de sang et éviter la contamination par
    d'autres additifs.
    4. Additifs : héparine, EDTA, oxalate, gel, tube ionogramme vers la fin sans
    garrot afin d'éviter l'hémolyse qui perturbe le dosage du potassium)




                                                                                     15
* Éviter le sous-remplissage des tubes :


     Exemples :
             Citrate < 2/3 nominaux =>       TP/TCK modifiés
             EDTA < 1/2 nominal =>           modifications cellulaires importantes
            Fluorure < 3/4 nominaux => hémolyse
             Tube sec < 1/2 nominal => baisse significative du volume de sérum


 * Après la ponction veineuse:
             Interdit de recapuchonner les aiguilles+++
     Éliminer le matériel de ponction dans container
     Ne pas tasser dans le collecteur
     Poser un pansement
     Identifier les tubes de prélèvement et viser la fiche de demande d’analyse
     Signaler par écrit tout incident
     Transmettre les prélèvements et les fiches au laboratoire


 * Transport, Délais et température:


     Analyses de routine : (délais les plus brefs) : en pratique 2 heures maximum à
     température ambiante (18° - 22°
                                   C)
     Cas particuliers : le délai maximal vari selon la nature des analyses
     demandées
            Ex. Ammoniaque : < 15min, glace pilée
            Ex. Gaz du sang: < 30 min, glace pilée




                                                                                     16
* Erreurs liés au spécimen :


  Mauvais patient              Résultats inattendus

  Prise de sang dans le bras Dilution / composants de perfusion
  à perfusion IV
  Mauvais moment               Mauvais résultats, incomparable à IR

  Stase Prolongée              Augmentation albumine

  Mauvais anticoagulant        Mauvais résultat, Détérioration

  Longue conservation          augmentation du potassium

  Mauvaise conditions          Gaz du sang, lactates Et ammoniaque
   de transport                prélèvement dans de la glace



  VI- Hygiène et sécurité :


- «Tous les prélèvements de tous les patients doivent être considères comme
contaminés.
Dans cette optique, il importe d'adopter les mesures qui constituent en toutes
circonstances, des règles de bonne pratique de laboratoire».


- «…. Les précautions universelles consistent à se laver les mains, à manipuler
avec soin les objets tranchants et piquants, et à les jeter immédiatement après
usage dans un conteneur spécialement conçu à cette fin, à ne pas
recapuchonner les aiguilles, a désinfecter ou stériliser convenablement les
instruments ou à les jeter après utilisation, selon le cas et à porter un équipement
de protection personnelle adapté aux diverses situations (gants, masque, blouse,
tablier, lunettes)»


- « Il est du rôle de l'employeur d'assurer la formation des personnels en matière
d'hygiène hospitalière, de précautions à prendre pour éviter l'exposition au risque
de contamination par des agents infectieux et de procédures à suivre en cas




                                                                                  17
d'accident. Son rôle est aussi de fournir des moyens de protection individuelle et
de mettre à disposition des matériels de sécurité ».


   « S'assurer que les mesures concernant la santé et la sécurité des personnels
   et la protection de l'environnement (...) sont appliquées conformément aux
   textes en vigueur… »
   « Établir et mettre en oeuvre les procédures applicables relatives à I'hygiène
   et la sécurité du personnel … »



* Prélèvement, Cadre légal (France) :


   « ... Ces personnes doivent être (...) informées des risques d'erreurs sur les
   résultats d'analyses consécutives à la réalisation délictueuse du prélèvement
   et à la nécessité de préciser au biologiste responsable tout incident survenu
   au cours du prélèvement . … »
   « ... Le biologiste doit refuser tout échantillon prélevé ou transmis dans des
   conditions non conformes … »
   « ... L'étiquetage des récipients contenant l’échantillon biologique doit être fait
   au moment du prélèvement par la personne ayant réaliser celui-ci… »


VII- Régles et recommandations :


1-Règles générales :


   Prélever entre 7 h et 9 h le matin.
   Prélever 12 h après le dernier repas.
   Prélever avant les soins ou la prise de médicaments (interférences possibles).
   Si dosage de médicament, prendre en compte
          les temps de pic sérique
          Temps d’établissement d’un état stationnaire.




                                                                                    18
2- Causes d’altération d’un échantillon :


   Métabolisme des cellules rouges
   Évaporation, sublimation
   Réactions chimiques
   Décompositions microbiologiques
   Processus osmotiques
   Effet de la lumière
   Diffusion gazeuse


3- Amélioration de la qualité :




   Rapidité des transports
   Stockage limité
   Stockage à basse température (sauf exception)
   Stockage vertical dans des récipients bouchés !
   Les agents de séparation (gels)
          améliorent les rendements
          permettent le stockage dans le tube primaire
   Éviter de secouer les tubes ! (hémolyse)




                                                         19
Cytochimie du liquide céphalorachidien


Plan :
  Généralités sur le LCR
  Prélèvement et Étape préanalytique
  Analyses Biochimiques systématiques du LCR
         Protéinorachie
         Glycorachie
         Chlorurachie
  Autres analyses biochimiques
  Examen cytobactériologique
  Interprétation des Résultats
  Conduite à tenir en fonction du nombre de leucocytes par mm3




                                                                 20
I- Généralités sur LCR:


Élaboration du LCR :

    Elaboré au niveau des plexus choroïdiens, il remplis les ventricules
    Gagne les orifices du 4ème ventricule, les espaces sous arachnoïdiens puis la
    moelle épinière
    Il regagne ensuite le sang au niveau des villosités arachnoïdiennes
    Son volume total est de 135 ml environ
    Sa production est de 500 ml par jour
    Il est normalement résorbé par le sang au même rythme qu’il est produit

Fonctions :

    Amortisseur de chocs
    Protège le cerveau des mouvements brusque de la tête
    Maintien la pression intracrânienne constante
    Sert de milieu d’échange avec le plasma


II- Prélévement et étapes préanalytiques :

Prélèvement :

    Le LCR est recueilli par ponction lombaire
    Après fond d'œil :
          Pour écarter une hypertension intracrânienne
          Contre indication formelle à la PL
    Identification nominative sur tubes réalisée dans le service au moment du
    prélèvement

Ponction lombaire :

    Acte médical
    Contre-indications
           Hypertension intracrânienne
          Syndrome hémorragique
           Signes de focalisation



                                                                                21
Recueil

   Recueillir 5 à 10 ml de LCR
   Habituellement dans 3 tubes stériles successifs
      Permettre de différencier hémorragie méningée et prélèvement
   hémorragique :
          1 tube pour analyse cytobactériologique : généralement le 3ème tube
          recueilli
          1 tube pour la biochimie
          1 tube pour d'éventuels examens complémentaires


Acheminement


   Transmettre rapidement au laboratoire
   Dans du coton cardé
   Pour préserver la vitalité des germes éventuellement présents


III- Analyses biochimiques systématiques du LCR:

1- Examen macroscopique au laboratoire :

   Le LCR ne nécessite un traitement préalable qu'en cas d’hémolyse ou de
   liquide trouble
   Examiner le tube de prélèvement le plus clair et le plus rempli
   Noter l'aspect macroscopique :
          Limpide, eau de roche


                                                                                22
Hémorragique, xanthochromique
           De légèrement trouble à eau de riz
           Purulent
2- Analyses biochimiques systématiques du LCR :

    Conjointement, en complément à l'examen cytobactériologique
    On pratique dans le LCR les dosages de :
           Chlore
           Glucose
           Protéines



a-Protéinorachie :

Généralités :

    Deux origines :
           Protéines plasmatique ayant franchies la barrière hématoméningé 80%
           Protéines synthétisées in situ 20%
    Chez l’adulte sain albumine et globulines proviennent en totalité du plasma
    Les protéines traverse la barrière hématoméningé par filtration passive
    Celle-ci est moins sélective que la membrane glomérulaire (laisse passer
    l’albumine et les IgG)
Indications de l’analyse de la protéinorrachie :

    Évaluer l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique
    Déceler l’existence de réaction immunitaire à l’intérieur du SNC
    Déceler l’existence d’une maladie dégénérative du SNC
Dosage de la protéinorrachie:

    Fixation d’indicateur coloré
           Bleu de Coomassie (G 250)
           Rouge de pyrogallol
           Réaction du biuret
    Dosage par précipitation (turbidimétrie)
           Acide sulfosalicylique
           Acide trichloracétique
           Chlorure de benzéthonium milieu alcalin0.2 à 0.5


                                                                                  23
Valeurs de référence : 0,20 à 0,50 g / L


b- Glycorachie


  Généralités


      Caractéristiques de la glycorachie :
            De 30 à 40% inférieure à la glycémie (2.8 à 4.4 mmol/L
            Varie parallèlement à la glycémie
            Diminue indépendamment de la glycémie dans les méningites
            bactériennes
      Dosage par techniques enzymatique similaire à la glycémie
            Glucose oxydase
            Hexokinase + Glucose-6-PO4 déshydrogénase
            Glucose déshydrogénase


*exemple : La glucose oxydase.

             D-glucose + O2       acide D-gluconique + H2O2

      L’enzyme est très spécifique du β-D-glucose
      L’addition de mutarotase      accélération de la transformation de l'anomère
      alpha en bêta.
      Oxydation du glucose par la glucose oxydase est évaluée soit par
            Photométrie
            Polarographie
c- Chlorurachie


  Généralités


      Taux supérieur à celui du plasma
      Car absence des protéines des bicarbonates et des érythrocyte (équilibre de
      Donnan)
      Intervalle de référence 110 à 130 mmol/L
      Varie parallèlement au taux de chlorures dans le plasma.


                                                                                  24
Baisse dans les méningites tuberculeuses
    Techniques de dosage des chlorures
           Le chloridomètre
           L'électrode spécifique des chlorures

           Colorimétrie (nitrate d’argent)

IV- Autres analyses biochimiques:


1- Albuminorachie et dosage des immunoglobulines :


    Techniques immunochimiques
    Principe :
           Addition d’anticorps anti-albumine (ou anti-Ig) à l'échantillon à doser
           Trouble obtenu mesuré par
                  Immunonéphélémétrie
                  Immunoturbidimétrie


2- Electrophorèse des protéines du LCR :


    Deux principes :
           Concentration      Séparation     Coloration
           Séparation      Immunofixation     Coloration
    Généralement une électrophorèse des protéines sériques est réalisée en
    parallèle
    Permettent de mettre en évidence :
           Les réaction immunitaires : augmentation des Ig (g) avec aspect
           oligoclonal
           Les réactions inflammatoires avec augmentation des protéines de
           l’inflammation a2 et b




                                                                                     25
3-Électrophorèse Immunofixation LCR N & MS




  4-Dosage des lactates :


      Réaction de dosage :


Lactate déshydrogénase (pH 8,8-9.8)
              Lactate + NAD         pyruvate + NADH, H+


      Intervalle de référence : 1,0 à 2,0 mmol/L
      Paramètre Indépendant de la glycémie
      Variations pathologiques :
            Valeurs supérieures à 3,5 mmol/L       infection bactérienne
            Augmentation également lors de :
                      Maladie cérébrovasculaire
                      Tumeurs de cerveau
  V- Examen cytobactériologique :
  1- Généralités :
      Une des deux véritables urgences au laboratoire de Bactériologie
      Parasitologie
      L'autre étant la recherche de plasmodium
      Les résultats doivent être communiqués au prescripteur le plus rapidement
      possible



                                                                                  26
2- Ensemencement :
    Respecter les conditions rigoureuses d'asepsie (travail à proximité de la
    flamme)
    Utiliser des géloses préchauffées à 37° et enseme ncer :
                                          C
          1 gélose au sang
          1 gélose chocolat-polyvitex
    Mettre les 2 géloses à incuber à 37° sous CO2 jus qu'au lendemain matin
                                       C


3- Cytologie :
    Homogénéiser le LCR par agitation douce du tube
    Déposer 1 mm3 de LCR dans une cellule de Malassez
    Laisser sédimenter 5 mn
    Compter les éléments sur l'ensemble de la cellule à l'objectif 40 à sec
    Etablir ainsi le nombre d'hématies et de leucocytes présents par mm3
4- Remarque :
    En cas de doute pour différencier les hématies des leucocytes
    Ajouter une goutte d'acide acétique 0,1N sur un bord de la cellule de
    Malassez
      Lyse des hématies sans altération des leucocytes




                                                                                27
VI- Interprétation des résultats :
  1-Cytochimie du LCR : Résultats
Tjrs communiqués les 1ers résultats sans délai


                         LCR normal        Méningite          Méningite
                                           lymphocytaire      purulente
     Aspect              Limpide Eau de Clair ou              Trouble ou
                         roche             légèrement trouble purulent
     Cytologie           1à3               1000 à 2000        100 à 300
     éléments/mm3
     Formule             Inutile           Prédominance de    Prédominance de
                                           Lymphocytes        Poly-neutrophiles
     Glucose             3à4               Normal (virus)     0 à 1 Abaissé
     mmol/l                                                   (bactéries)
     Protides            0.2 à 0.5         1à2                1à5
     g/l
     Chlorures           110 à 130         Normal             sauf tuberculose
     mmol/l                                                   (< 110)


  a- LCR normal :


              Aspect : eau de roche
              protéinorachie : 0,1 à 0,4 g/l
              glycorachie : 70% de la glycémie
              Nbre d'éléments : < 5
              Examen direct : négatif
              Culture : stérile


  b- Méningite Bactérienne :
  -LCR : Purulent
              Protéinorachie : > 0,4 g/l
              Glycorachie : < 50% de la glycémie
              Nbre d'éléments : > 100/mm3 PNN


                                                                                  28
Cocci gram positif      Pneumocoque
Cocci gram négatif      Méningocoque
Bacille gram positif    Listéria


  c- Méningite virale :
LCR lymphocytaire:
              Protéinorachie : < 1 g/l
              Glycorachie : normale
              Nbre d'éléments : < 500 lymphocytes
Entérovirus, Herpes, Listeria, mycobactérie


  c-Tuberculose méningée :
LCR lymphocytaire :
              Protéinorachie : 1 g/l
              Glycorachie : < 40% la glycémie
              Nbre d'éléments : 10 à 1500


Tuberculose (Chlorures), Champignons, Autres (borrelia, leptospira, plasmodium)


   d- Remarques :


       Le LCR du nouveau-né contient normalement
              20 à 30 éléments/mm3 dont 50% de polynucléaires
              Protéinorrachie peut être supérieure à 1,5 g/l et
              La glycorachie entre 2 et 3 mmol/l
       La glycorachie
              Toujours normale dans les méningites virales
              Rarement abaissée au cours des infections à spirochètes (leptospires,
              borrelia, tréponèmes)




                                                                                  29
Conclusion :
   Liquide céphalo-rachidien Caractéristiques

   LCR normal           Méningite lymphocytaire               Méningite purulente

Aspect                  Limpide Eau     Clair ou légèrement    Trouble ou purulent
                          de roche             trouble
Cytologie                     1à3          1000 à 2000              100 à 300
éléments/mm3
Formule                       Inutile   Prédominance de         Prédominance de
                                          Lymphocytes           Poly-neutrophiles
Glucose mmol/l                3à4         Normal (virus)          0 à 1 Abaissé
                                                                   (bactéries)
Protides g/l              0.2 à 0.5            1à2                        1à5
Chlorures mmol/l          110 à 130           Normal             sauf tuberculose
                                                                      (<110)



VII- Conduite à tenir en fonction du nombre de leucocytes :


1- N < 20/mm3 :
    Communiquer l'aspect macroscopique,
    Le nombre d'hématies et de leucocytes présents par mm3
    Attendre la culture pour les résultats ultérieurs


2- N > 20/mm3 :
    Préparer 4 lames pour examen microscopique :
    Déposer 3 gouttes de LCR dans 4 cônes stériles pour cytospin
    Centrifuger pendant 10 mn à 1000tr/mn sur la centrifugeuse cytospin
    Sécher rapidement les lames
    Colorer les 4 frottis :
           1Gram,
           1 MGG,
    Les 2 autres frottis étant destinés aux colorations éventuelles par
           Le Bleu de Méthylène (pneumocoques)
           Par l'Auramine (BK)



                                                                                    30
3- Examen microscopique :
      Réaliser la formule leucocytaire sur le frottis MGG en comptant au moins 100
      leucocytes.
      Signaler la présence éventuelle de cellules atypiques.
      Observer à l'immersion le frottis coloré par le Gram
      Rechercher la présence éventuelle de bactéries sur l'ensemble du frottis
      Communiquer les résultats au prescripteur dès que possible
  4- Étapes postanalytiques :
      Conserver le LCR pour analyses complémentaires éventuelles :
             Recherche de mycobactéries
             Électrophorèse
             Dosage des immunoglobulines :
- Conserver au réfrigérateur à 4-8°
                                  C
             Virologie
- Congeler à -20°
                C




                                                                                 31
Étude Biochimique des urines

Plan
  I.   Prélèvement des urines
 II.   Ionogramme urinaire
        1.    Valeurs usuelles
        2.    Variations physiologiques
        3.    Interprétation des résultats (Importance du
              Rapport Na+/K+ urinaire)
III.   Protéines urinaires
        1.    Généralités
        2.    Mécanismes à l'origine d'une protéinurie
        3.    Techniques de dosage
        4.    Analyses spécifiques des protéinuries
        5.    Microalbuminurie


  I- Prélèvements des urines :
  1- Urines fraîches ou diurèse 24 h ?
         Urine fraîche :
              Corps cétoniques
              Bilirubine
              Compte d’Addis
       Diurèse de 24 heures : pour tout le reste
       Conservateurs :
              Acide acétique glacial
              Acide chlorhydrique
              Acide Borique
  2- Collecte des Urines 24 H : Procédure
 - Faire uriner le patient par exemple à 8 H, éliminer ces urines. A partir de ce
moment le patient collectionnera toute dans un bocal approprié (conserver au
réfrigérateur), le lendemain à 8 heures, le patient videra sa vessie dans le bocal.




                                                                                      32
- Acheminer au laboratoire le plus tôt possible
- Diurèse varie entre 750 et 2000 ml adulte normal


 II- Ionogramme urinaire
Techniques de dosage
    Détermination de la concentration urinaire
           Des électrolytes : Na+,K+, Cl-
           Détermination de l'osmolarité et du pH
    Rôle important dans le diagnostic et le suivi des désordres
    hydroélectrolytiques
    En pratique, le ionogramme urinaire se réduit à la seule détermination du Na+
    et du K+
    Le Cl- est souvent ininterprétable
Intérêt clinique
    Bilans comparatifs avec le ionogramme plasmatique effectué au même temps
    Pas de valeurs normales fixes pour les électrolytes urinaires
      Le rein adapte l’excrétion pour équilibrer les apports et les pertes extra
    rénales
    But : Maintenir constante la composition du milieu intérieur
1- Valeurs usuelles
Généralités
    Bilan nul      entrée = sortie
    Pas de valeurs usuelles          excrétion dépend des apports alimentaires
    La diurèse et l'osmolalité urinaire varient dans des limites très larges
    Sont fonction :
           Des apports hydriques
           Du pouvoir de concentration des reins
Intervalles de référence
    Les valeurs chez un sujet normal soumis à un régime habituel sont de :
           Sodium 50 à 220 mmol/24 h
           Potassium 25 à 130 mmol/24 h
           Chlorure 50 à 220 mmol/24 h
Valeurs habituelles des principaux paramètres urinaires



                                                                                   33
Sodium                     50 à 220 mmol/24 h

            Potassium                  25 à 130 mmol/24 h

            Chlore                     50 à 220 mmol/24 h

            Créatinine                 8 à 16 mmol/24 h

            Urée                       300 à 550 mmol/24 h

            Acide urique               1,5 à 4,5 mmol/24 h

            Calcium                    2,5 à 8 mmol/24 h



2- Variations physiologiques
Natriurie
    Excrétion urinaire du Na+ conditionnée
            Par les entrées d'origine alimentaire, soit environ 100 à 200 mmol/24 h
            Par les sorties extra-urinaires
                     Par voie digestive (0.5 à 5 mmol/24 h)
                     Par la sueur (15 à 20 mmol/24 h)
    Quantité excrétée = quantité ingérée
Kaliurie
    K+ filtrée au niveau des glomérules est réabsorbée au niveau des tubules
    proximaux
    L’excrétion tubulaire distale du K+ médié par l'aldostérone avec réabsorption
    de Na+
    Si déficit en Na+ :
            K+ sort des cellules
            K+ excrété dans les urines
               Na+, retenu par l'organisme




                                                                                 34
3- Interprétation des résultats (Importance du Rapport Na+/K+ urinaire)

  -Valeurs usuelles
  -Bilan nul entrée = sortie
  -Difficile d'établir des valeurs usuelles
  -L’excrétion dépend des apports alimentaires
  -La diurèse et l'osmolalité urinaire varient dans des limites très larges
  Sont fonction :
              *Des apports hydriques
              *Du pouvoir de concentration des reins
  Rapport Na/K urinaire
-Normalement supérieur à 1
-Modifié dans certaines circonstances pathologiques : insuffisance rénale
fonctionnelle liée à une hypovolémie par fuite de Na+ : Vomissements, diarrhées,
fistule, tubulopathie congénitale ou acquise :
  Déshydratation extracellulaire majeure :
            • Natriurèse est basse et kaliurèse conservée
            • Rapport Na/K < 1

  Différence IRAF & IRAO
      Insuffisance rénale fonctionnelle :
                Hypovolémie par fuite extra rénale de Na+ :
              Natriurèse basse et kaliurèse conservée
              Rapport Na+/K+ < 1
      Insuffisance rénale organique :
              Natriurèse est élevée
              Rapport Na+/K+ > 1
      Ce rapport peut aussi être < 1 dans :
              Hyperaldostéronismes 1er (syndrome de Conn)
              Régimes désodés
  Chlorurie
      Le chlorure est réabsorbé parallèlement au sodium tout le long du tubule rénal
         La chlorurie est similaire la natriurie
  Osmolalité urinaire
      Peut être calculée chez sujet normal :
Uosm : [(Na+ + K+) x 2] + urée


                                                                                   35
Variations extrêmes : de 50 mosm/L à 1200 mosm/L
    Normalement urine hypertonique 600 à 700 mosm/L
    C’est l’ADH qui règle l’osmolarité urinaire
    But : réguler l’osmolarité plasmatique et la natrémie
III- Protéines urinaires :
1- Généralités
Généralités
    Excrétion urinaire physiologique des protéines constituée de :
           Traces provenant du plasma
           Celles provenant du tractus urinaire.
    Leur concentration est la résultante d'un processus de :
           Filtration glomérulaire qui retient les protéines de plus de 50 KD
           Réabsorption tubulaire
Filtration glomérulaire
    Le glomérule filtre les macromolécules du plasma en fonction de leur :
           Taille
           Forme
           Charge
           Conditions hémodynamiques
Perméabilité membranaire
    Permet le passage de protéines comme
           La β 2 microglobuline (MM = 11 800),
           La RBP ("Retinol Binding Protein", MM = 21 000),
           Le lysozyme (MM = 14 000),
             α
           L’α 1 microglobuline (MM = 31 000),
           Les chaînes légères des Ig (MM = 44 000)
    L'albumine également filtrée car présente en dans le plasma en forte
    concentration




                                                                                36
Fonctions tubulaires
    Réabsorption tubulaire :
           les protéines filtrées au niveau glomérulaire, sont réabsorbées au
           niveau du tubule (proximal)
    Sécrétion tubulaire :
           la branche ascendante de l'anse de Henlé secrète jusqu'à 50 mg/24
           heures de glycoprotéines
Protéinurie physiologique
    Varie chez le sujet sain dans des limites de 50 à 100 mg/24 heures
    L'albumine représente environ 10 mg/ 24 heures
2- Mécanismes à l'origine d'une protéinurie
Augmentation de la perméabilité glomérulaire
    Protéinurie glomérulaire     non sélective
           La plus fréquente
              Augmentation de la filtration de protéines comme l'albumine, la
           transferrine ou les IgG
              Faible masse moléculaire peu affectée
    Étiologies :
           Syndrome néphrotique (>3 g/24 heures, l'albumine)
           Glomérulopathies (1 à 3 g/24 heures albumine)
           Diabète
           Hypertension
Diminution de la réabsorption tubulaire
    Protéinurie tubulaire < 1 g/24 heures
    Constituée de Protéines de faible PM < 40 000 normalement réabsorbées au
    niveau tubulaire
    Pas ou peu d'albuminurie      Protéinurie sélective :
           β 2 microglobuline, le lysozyme
           RBP, l'alpha 1 micro globuline
    Étiologie :
           Maladie de Wilson, intoxication au cadmium
           Pathologies rénales interstitiel ou obstructif




                                                                                37
Augmentation de la protéinémie
       Protéinurie de surcharge
       Myélomes :
             Protéinurie de Bence Jones
             Immunoglobuline à chaîne légère monoclonale
       Leucémie myélomonocytaire          lysozyme
       Cancers bronchiques        orosomucoïde
       Rhabdomyolyse         myoglobine
 Protéines du tractus urogénital
       Protéinurie extrarénale
       Non spécifique
       Exemple :
             Réaction inflammatoire
                Augmentation des IgA secrétoires
 3-Techniques de dosage
 3 groupes de techniques
       Techniques colorimétriques
             Rouge de pyrogallol
             Bleu de Coomassie (G 250)
       Turbidimétrie
             l'acide sulfosalicylique
             l'acide trichloracétique
             Chlorure de benzéthonium milieu alcalin
       Bandelettes réactives      Dépistage
     4-Analyses spécifiques des protéinuries
 Électrophorèse des protéines urinaires
       Analyse Qualitative
       Acétate de cellulose sur urine concentrée
OU
       Électrophorèse sans concentration sur gel d’agarose ou de polyacrylamide
       Les résultats doivent être comparés à ceux obtenus sur sérum




                                                                                  38
Dosage des protéines spécifiques
      Caractéristiques :
                Analyse Quantitative
                Technique immunochimique
                Étude séparée des différentes protéines urinaires
       Exemples :
                β 2 microglobuline
                Myoglobine
                Microalbuminurie
  Caractéristiques des protéinuries pathologiques
      Nature des protéines éliminées
      Caractère permanent ou intermittent (orthostatisme par exemple)
      Importance de la quantité éliminée :
                Faible abondance : < 1g / 24 heures
                Moyenne abondance : < 3 g / 24 heures
                Forte abondance : > 3g / 24 heures
  5- Microalbuminurie
Généralités :
      Excrétion d'albumine isolée
      Comprise entre valeur physiologique et sensibilité des bandelettes 30 et 300
      mg/24 h
      Seulement détectable par dosage immunochimiques
      Marqueur prédictif de l'apparition de certaines néphropathies, notamment
      chez le diabétique




                                                                                 39
Exploration du métabolisme de l‘eau et des
                                   électrolytes
Plan
 I.    Bilan de H2O et des ions
 II.   Composition des liquides de l’organisme
III.   L’équilibre hydro électrolytique
IV.    Régulation de l’équilibre hydro électrolytique
 V.    Explorations Biochimiques :
        1.    Mesures volumiques directes
        2.    Mesures volumiques indirectes
        3.    Dosage Na, K et Cl, osmolarité
        4.    Notion de trou anionique
VI.    Pathologie du métabolisme de H2O et des ions
        1.    Déshydratation isotonique
        2.    Déshydratation hypertonique
        3.    Déshydratation hypotonique
        4.    L’œdème




Données fondamentales
       Multiplicité des interrelations mises en jeu entre :
              Eau et sodium (Na+), chlorure (CI-), potassium (K+)
              pH et électrolytes
              Protides et eau - électrolytes
              Calcium et potassium
       Prépondérance du rôle du rein dans la régulation des équilibres
       Fréquence et surtout gravité des perturbations (ionogramme = examen
       d'urgence)




                                                                             40
I- Bilan de H2O et des ions
  1- Entrées :
-Boisson : 1000 ml
-Eau des aliments : 1000 ml
-Eau Métabolique : 350 ml
     => Total 2350 ml
  2- sorties :
-Transpiration : 500 ml
-Respiration : 400 ml
-Urines : 1300 ml
-Fèces : 150 ml
    =>Total 2350 ml
  3- Les entrées pour les électrolytes
      L'apport alimentaire subit une absorption digestive très rapide et quasi
      complète:
      Na+ et Cl- 50 à 200 mmol/j fournies pour
             Plus de la moitié par le sel de cuisine
             Le reste, par les aliments riches en sel (pain. Fromages, charcuteries,
             poisson de mer)
      K+ 50 à 100 mmol/j fournies surtout par la partie fructo végétarienne du
      régime (pomme de terre, carotte, banane, …)
  4- Les sorties pour les électrolytes
      Par voie cutanée (sueur)
       Par voie digestive (fécès)
      Les sorties rénales (urines) :
             Composition extrêmement variable,
             les urines équilibrent normalement les entrées et constituent en
             moyenne :
                     Pour na : 50 à 200 mmol/j
                     Pour K : 50 à 100 mmol/j rapport u-na / U-K> 1
                     Pour CI : 150 à 250 mmol/j




                                                                                   41
5- Variations physiologiques
     Volume hydrique selon l’age :
             75 % du poids du corporel avant un an
             60% environ chez l'adulte
             50 % à partir de 50 ans
      Le sexe :
             65 % environ chez l'homme.
             55 % environ chez la femme
     Le degré d'adiposité :
             sujet très maigre : jusqu'à 70%
             sujet très obèse : jusqu'à 40 %
 6- Rappels
     La concentration des substances dissoutes dans l'eau
             s'exprime dans le SI en mole, ou osmole
             Sous unités (millimole : mmol, milliéquivalent mEq. milliosmole : mosm)
     La mmol du système international est donnée :
             Par litre de plasma : c’est la molarité
             Par kg d'eau : c'est la molalité
     SOLUTE = substance dissoute
     SOLVENT = solution qui dissous les solutés


 II- Composition des liquides de l’organisme
 1-Distribution de l’eau corporelle

                         Eau corporelle totale




                                                                         Liquide interstitiel

Membrane                                                                  Plasma
Cellulaire

                                                                          Lymphe
                                                                          Liquide
                                                                          Transcellulaire
                       Compartiment                    Compartiment
                       Intracellulaire                 extracellulaire


                                                                                         42
2- Électrolytes
  Na CI, K représentent respectivement dans l'organisme
         Na : 60 mmol/kg soit au total 4 200 mmol
         CI: 30 mmol/Kg soit au total 2 100 mmol
         K : 50 mmol/kg soit au total 3 500 mmol
  La part échangeable définie par dilution isotopique est respectivement de :
         70% pour Na
         Presque 100 % pour Cl
         90 % pour K
Secteur extracellulaire
  Le plasma et le liquide interstitiel
  Sa composition est remarquablement fixe à l'état normal
  Na+ constitue le cation tout à fait prédominant
  CI- constitue l'anion tout à fait prédominant
Liquide interstitiel
  Ultra-filtra plasmatique
  Isotonique au plasma
  Dépourvu de protéines
     Selon l’équilibre de DONNAN
         sur le plan cationique : diminution des concentrations en Na,
         Sur le plan anionique : augmentation des concentrations en Cl-
Liquide interstitiel
  Ultra-filtra plasmatique
  Isotonique au plasma
  Dépourvu de protéines
     Selon l’équilibre de DONNAN
         sur le plan cationique : diminution des concentrations en Na,
         Sur le plan anionique : augmentation des concentrations en Cl-




                                                                                43
→ Secteur intracellulaire
      K+ = cation prédominant·
      Augmentation du Mg par rapport à sa concentration E.C
      HPO42- = anion prédominant
       Augmentation des protéinates et SO42-
      Na+, est remarquablement bas (12 à 35 mmol/l) ainsi que Cl (de l'ordre de 10
      mmol/l)
      Ca++ est retrouvé à l’état de traces


Répartition des ions dans différents compartiments



Concen
-tration                        Extracellulaire
ionique                         Intracellulaire
 (mEq/
   L)




 III- L’équilibre hydro électrolytique


  1- Généralités
      L’eau est le composé le plus abondant:
      42 litres chez un individu de 70 kg
      Met en jeux 2 Grandes lois :
             lois de l'osmose
             Loi de la neutralité électrique




                                                                                44
2- Osmose, Pression osmotique, Osmolalité, Osmolarité ?

                                                            Osmose:
                                                                  Passage du solvant de la
                                                                  solution la moins
                                                                  concentrée vers la solution
                                                                  la plus concentrée à travers
                                                                  une membrane semi-
                                                                  perméable
                                                            Pression osmotique
                                                                  :Pression qu’il faut exercer
                                                                  sur une solution séparée
                                                                  de son solvant pur par une
                                                                  membrane semi-perméable
               5 mosmole = 95 mmHg                                pour empêcher le solvant
                                                                  de franchir cette membrane
                                                                  en Osmole.
  3- lois de l'osmose
         A l'équilibre, Osmolalité = dans les 2 secteurs
         Tous déséquilibre osmotique      :
         mouvements PASSIFS d'eau
         = secteur hypertonique «pompe» l'eau, du secteur hypotonique jusqu'à
         rétablissement de l'équilibre osmotique initial
         Na, responsable de l'osmolalité extracellulaire,
           Na = facteur principal de l'hydratation cellulaire
  4- Neutralité électrique
Dans les liquides de l’organisme, la somme des cations et des anions est toujours
égale.
         Cette neutralité est maintenue par l’ un des mécanismes suivants:
                Si un électrolyte pénètre dans un secteur, il est accompagné d’un
                électrolyte de signe opposé
                Un électrolyte qui rentre dans un secteur déplace un électrolyte de
                même signe (absorption de Na+ et sécrétion de K+)
  5- Échanges entre liquide interstitiel et plasma
         2 facteurs mécaniques antagonistes :
                Pression oncotique
                Pression hydrostatique sanguine




                                                                                       45
La pression oncotique
      Les protéines sont presque exclusivement plasmatiques
          Développement une pression colloïdo-osmotique = pression oncotique
      (P.O.)
       La P.O. Tend à faire entrer l'eau du liquide interstitiel dans le plasma
          Drainage aqueux vers les capillaires sanguins
  La pression hydrostatique sanguine (P.H.S.)
      Développée par le cœur
      Tend, au contraire, à faire sortir l'eau hors des capillaires sanguins vers le
      liquide interstitiel
  Schéma de STARUNG
      Concrétise le résultat de ces 2 effets :
               Dans le segment artériel :
                      P.H.S. (4,3 kPa) > P.C.O. (3,3 kPa)
                      L’eau plasmatique sort du capillaire
               Dans le segment veineux :
                      P.C.O. (3.3 kPa) > P.H.S. (2 kPa)
                      L’eau du liquide interstitiel entre dans le capillaire
       Flux diffusif énorme (120 litres par min.)
6- Échanges entre cellule et liquide interstitiel
      Réversibles à travers la membrane cellulaire
      Équilibre électrolytique
               Na, extracellulaire
               K intracellulaire
      Les membranes exercent une FILTRATION SELECTIVE des ions Na et K
      sous l'action de la pompe à Na/K (ATPase)
      Sortie du Na hors de la cellule et entrée du K
  IV- Régulation de l’équilibre hydro électrolytique
  1- Généralité
      Le contrôle de l’osmolarité est soumise à deux mécanismes:
               La soif
               La secrétions de l’ADH




                                                                                       46
La soif règle l’ingestion de l’eau
   L’ADH contrôle les pertes rénales
   De ces deux mécanismes, l’ADH exerce un rôle primordial
2- L'ensemble «eau –sodium -chlore»
   Toujours mouvement d'eau entre secteurs extra et intra-cellulaire
   Visant à rééquilibrer les osmolarités
   Réajustement des entrées d'eau par la soif
   L'adaptation de la kaliémie, avant l’intervention du rein met en jeu un transfert
   réversible de potassium entre secteurs intra et extra-cellulaire
3- Adaptation rénale
   Système rénine angiotensine aldostérone
   ADH
   Peptide natriurétique auriculaire
4- Système rénine-angiotensine-aldostérone
   Le liquide plasmatique doit être isotonique
   La régulation du volume plasmatique passe nécessairement par une
   réabsorption contrôlée du Na
   Ce contrôle du Na a lieu au niveau des tubes distal et collecteur du néphron
   Cette voie est contrôlée par le SRA
5- Le SRA
   Cascade de réactions déclenchée par une baisse de la volémie, sentie soit
            Par les barorécepteurs aortiques et carotidiens par
            Ceux de l’artère afférente du néphron
      sécrétion par les cellules juxtaglomérulaires rénale de rénine
   Transformation de l’angiotensinogène en angiotensine I
   L’enzyme de conversion transforme l’angiotensine I en Angiotensine II
1ère action (mécanisme d'urgence)
      L'angiotensine II agit sur les muscles lisses des artérioles pour les faire
   contracter
    La pression sanguine augmente
       apport supplémentaire de sang au cœur et aux organes vitaux
   L'angiotensine II est le plus puissant vasoconstricteur connu




                                                                                    47
2ème action, plus physiologique
      L'angiotensine II stimule le cortex surrénalien à sécréter l'aldostérone.
      Sous l’action de l'hormone, le sodium est retenu au niveau rénal en échange
      d'ions potassium.
      La rétention du sodium fait augmenter la concentration osmotique du liquide
      extracellulaire
      Sécrétion de L'ADH et rétention d'eau
  Conséquence
      Par la rétention du Na, le volume sanguin est restauré par rétention (solution
      isotonique)
-C’est en contrôlant la concentration du sodium que l’organisme règle le
volume du liquide extracellulaire
  6- Peptide Natriurétique Auriculaire (ANP)
      Peptide 28 AA sécrété par l'oreillette droite
      Sa libération déclenchée par l'étirement des cardiocytes par une expansion
      volumique
      L'ANP a 3 actions :
             Provoque une diurèse et une natriurèse rapides, intenses et brèves
             Provoque une relaxation des fibres musculaires lisses vasculaires
             Inhibe la libération de l'aldostérone et de l'ADH

    Régulation de l'osmolarité plasmatique :
    Elle dépend pour l'essentiel du contrôle de l'excrétion rénale de l'eau sous
l'influence de l'hormone antidiurétique (A.D.H.)
  Les stimuli volémiques ont une influence plus grande sur la sécrétion d’A.D.H. que
                              les stimuli osmotiques



  V- Explorations Biochimiques :
  1- Mesures volumiques directes
  Généralités
      Reposent essentiellement sur trois types de mesures:
             Mesures VOLUMIQUES
             Mesures d'« OSMOLARITE »
             Exploration de la régulation rénale



                                                                                    48
La dilution isotopique
    Secteur vasculaire
             Albumine marquée à l'iode 125 ou 131
    Secteur extracellulaire
    L’eau totale (E.T.)
             Eau tritiée deutériée
    Autres secteurs obtenus par différence
             Exemple : liquide interstitiel = L.E.C. - S.V.
2- Mesures volumiques indirectes
Généralités
    La pesée quotidienne et courbe pondérale
    Mesure de la diurèse
    Bilan des entrées et sorties d'eau et de sel
    Hématocrite
    Numération globulaire
    Taux d'hémoglobine
    Protéines totales
3- Dosage Na, K et Cl, osmolarité
Osmolarité et électrolytes
    P.O.E.C.       Cryoscopie
    [électrolytes]      résistivité
    Le sodium et le potassium :
             Photométrie de flamme
             Potentiométrie
    Le chlore par
             Électrode spécifique ou par argentimétrie
4- Notion de trou anionique


V- Pathologie du métabolisme de H2O et des ions
Généralité
    Le déficit en eau n'est pas isolé (exceptionnel)
       S'accompagne d’une perte en électrolytes, (sodium)




                                                              49
modification de l'osmolarité du secteur E.C. dont le Na+ est I'élément
    prépondérant.
    C’est l'osmolarité qui règle les mouvements d'eau entre L.E.C. et L.I.C.
Classification
    On se base sur les troubles de l’eau     :
            Déshydratation
            Hyperhydratation
    En fonction des secteurs affectés
           Chaque secteur (E.C. Ou I.C.) est déshydraté ou hyperhydraté
    En fonction de l’osmolarité du liquide perdu
    (parfois retenus)
            Déshydratation isotonique
            Déshydratations hypertoniques
            Déshydratation hypotonique
1- Déshydratation isotonique (D.E.C) :
Généralités :
    Perte de liquide isotonique par rapport au plasma    (perte eau       perte
    d'électrolytes)
    Il ne se produit pas de transfert aqueux.
    L'osmolarité et la natrémie restent intactes
       Déshydratation extracellulaire pure
Signes cliniques
    La chute de poids
    Signes cutanés et oculaires
           La peau « GARDE LE PLI » cutané
           Hypotonie des globes oculaires avec cerne péri-oculaire
    Signes hémodynamiques
           Hypotension et tachycardie très marquée
           Pas de soif en principe
Signes biologiques
    Pertes équivalentes d’eau et de NaCl
    Augmentation des protides totaux
    Hémoconcentration        Augmentation de :
           Hématocrite


                                                                                   50
érythrocytes
           Hémoglobine
    Signes rénaux
           Oligurie (débit urinaire < à 0,5 ml/mn voir < 0,2 ml/mn)
           Osmolarité urinaire élevée U : U-osm/Pl-osm > 2.
           U-urée /pl- urée > 10, U-Créat / pl- Créat > 30
           U-Na : très foible ou presque nulle (< 10 mmol/I)
           L’activité rénine plasmatique (ARP) et l'aldostéronémie sont élevées.
Fonctionnement rénal
    La D.E.C. = cause la plus fréquente d’insuffisance rénale fonctionnelle
    La D.E.C., conséquence de la réduction du capital sodique avec perte
    équivalente d'eau correspond dans ses causes aux 2 modalités principales
    des fuites sodiques .
    Si Pertes extra rénales (rein répond à D.E.C.):
           Na Urinaire : très faible (< 10 mmol/i)
           L’ARP et aldostérone sont élevées
    Si Pertes rénales (rein à l'origine de D.E.C.)
           Excrétion urinaire de Na > 30 mmol/24 heures

**** Cependant, exceptionnellement, il peut s'agir de carences d'apport.
2- Déshydratation hypertonique
Généralités
    Perte d'eau relativement plus importante que celle des électrolytes
    Hypertonie plasmatique       passage d'eau du secteur I.C. Vers le secteur E.C.
    3 conséquences possibles :
           Déshydratation globale simple (D.I.C. + D.E.C.)
           D.I.C. Pure
           La dyshydratation de type II (D.I.C+ H.E.C.)
Signes cliniques de la D.I.C
    Soif intense
    Sécheresse des muqueuses
    Chute de poids avec fièvre et polypnée intense
    signes neuropsychiques
           Si Na plasmatique > 165 mmol/L         convulsions




                                                                                   51
Chez le nourrisson, risque vital : hématomes intravertébraux et sous
             duraux
  Signes biologiques
      L'hyper osmolarité est un signe constant du soit à :
             L’hypernatrémie
             L’hyperazotémie (avec hypercréatininémie)
             Hyperglycémie diabétique ou iatrogène
  Classification
3 classes D.I.C :
                 D.I.C. + Volumes E.C. Normaux
                 D.I.C. + D.E.C.
                 D.I.C. + H.E.C.
  a- Déshydratation cellulaire pure : Perte d'eau sans perte de sodium associée
                 Origine rénale
                 Origine extra-rénale
     ♦Perte d'origine rénale
        Urine hypotonique (Osm-U / Osm-Pl < 1)
         rein incapable de produire une urine hypertonique
      Principales affections
             Diabète insipide neurogénique (déficit en ADH)
             Diabètes insipides néphrogénique par insensibilité du rein à l’ADH
     ♦Perte d'eau extra-rénale
      Urine hypertonique : U Osm / Pl Osm > 1
      Respiratoires (constituées d'eau pure)
             polypnées fébriles
             Comas
             sujets trachéotomisés ou intubés
       Dérèglement des osmorécepteurs (centres de la soif)
  b- Déshydratation globale simple (D.I.C. + D.E.C.)
-Généralités :
      Causée par une perte hydrosodée hypotonique
      Associe les signes cliniques et biologiques de
             la D.E.C. hémoconcentration
             Et ceux de la D.I.C

                                                                                    52
On distingue :
             Déshydratations globales par pertes rénales
             Déshydratations globales par pertes extrarénales
     ♦Pertes rénales :
      L’urine isotonique au plasma
             Ur Osm / Pl Osm ≈ 1
             Natriurèse > 50 mmol/L (50 à 100 mmol/L)
          -causes :
      Diurèses osmotiques (glucose urée, mannitol)
      Coma hyperosmolaire du diabète sucré
          -conséquences :
      Biologiquement :
             Transfert d'eau du secteur I.C. Vers le secteur E.C
             Natrémie normale ou basse
     ♦Pertes extrarénales
      Urine HYPERTONIQUE : U-Osm / Pl-Osm > 1
      NATRIURESE < 10 mmol/l
          -causes :
      Pertes digestives :
             Vomissements
             Diarrhées (nourrisson)
      Pertes pulmonaire : Hyperventilation
      Pertes cutanées : pertes sudorales excessives.

       Incapacité physiologique du rein à concentrer l'urine dans les premiers mois
       de la vie
   c- Dyshydratation de type II : (D.I.C. + H.E.C.)
-Généralités :
   dûe à :
      Une rétention hydrosodée hypertonique
         Transfert d'eau du secteur I.C. Vers le secteur E.C
      Hyper Osmolarité plasmatique (D.I.C.)
      Hyper volémie E.C. + oedèmes (H. E.C.)
      Dyshydratation de type II : (D.I.C. + H.E.C.)
-Circonstances


                                                                                53
Restriction hydrique sévère chez les oedémateux
              Cirrhose
              Insuffisance cardiaque
              Glomérulonéphrite aiguë
     Augmentation brusque des entrées de Na :
              Apport massif de solutés salés hypertoniques
              Noyade en eau de mer
 3- Déshydratation hypotonique
Généralités
     Perte d'électrolytes relativement plus importante que celle de l'eau
        Hypotonie plasmatiques
        passage d'eau du secteur E.C. Vers le secteur I.C.
     = Dyshydratation de type I : D.E.C. + H.I.C.
Signes cliniques
     La symptomatologie associe les signes cliniques de D.E.C. et d‘H.I. C. :
              Digestifs : dégoût de l'eau, nausées, vomissements
              Neuropsychiques : agitation, fibrillation musculaire, tremblements des
              extrémités et,
              Si natrémie < 115 mmol/L
                coma et crises convulsives pouvant entraîner la mort
Signes biologiques
     D.E.C.      hémoconcentration
     L’H.I.C.
              Baisse de l'osmolarité
              Hyponatrémie constante
              Osm urinaire élevée U-Osm / Pl-Osm > 1
Étiologies
**Les pertes sodées extrarénales
     Réponse physiologique des reins :
              Natriurèse basse < 10 mmol/24 h
              Stimulation du SRAA par l'hypovolémie E.C.
     Les pertes sont :
              Digestives (vomissements, diarrhées)
              Cutanées parfois (sudorales)


                                                                                       54
**Les pertes sodées rénales
     Natriurèse > 30 mmol/24 h
     Les affections correspondantes sont :
             L'insuffisance rénale chronique
             L'insuffisance corticosurrénalienne aiguë
     Le mécanisme
              Sécrétion d’ADH par stimulation des volorécepteurs sensibles à
             l'hypovolémie malgré l'hypo-osmolarité, (hiérarchie des stimuli)
              Trouble des mécanismes intra rénaux
 4- L’œdème
Généralités
     L’œdème correspond à un accumulation de liquide interstitiel
     Se révèle cliniquement par :
             Augmentation soudaine de poids
             Bouffissure du visage
             Gonflement des extrémités
             Une pression au-dessus de la cheville laisse une empreinte durable, un
             «godet»
Physiopathologie
     2 forces opposées régulent les mouvements d’eau entre secteurs vasculaire
     et interstitiel :
             Pression hydrostatique (P.H.)      eau du sang vers milieu interstitiel
             Pression oncotique (P.O.) attire l'eau du milieu interstitiel vers le sang
     L’œdème = augmentation de la P.H. hydrostatique ou diminution de la P.O.
Sémiologie
     L’œdème localisé s'explique par l'un ou l'autre de ces deux mécanismes
             Infections
             Brûlures
             Réactions d'hypersensibilité
     L’œdème généralisé, est l'effet combiné et additif de ces deux altérations
             Le syndrome néphrotique
             Les affections hépatiques
             L'insuffisance cardiaque



                                                                                          55
Exploration Biochimique de l’équilibre acide-base


Plan
 I.    Définitions, Équation de Henderson-Hasselbalch
 II.   Régulation physiologique de l’équilibre acide-base
        1.     Systèmes tampons
        2.     Control rénal
        3.     Control pulmonaire
III.   Exploration biochimique: analyse gaz du sang
IV.    Pathologies de l’équilibre acide-base
        1.     Acidose métabolique
        2.     Acidose respiratoire
        3.     Alcalose métabolique
        4.     Alcalose respiratoire




Introduction
       Activité enzymatique très sensible aux variations du pH → pH intracellulaire
       doit rester fixe
       pH sanguin ≈ 7,4 (compatible avec survie : 7-7,8
       L’organisme s’acidifie :
               Catabolisme protidique : 10 g de protéines → 6 mmol d’ions H2CO3 ,
               Acides aminés soufrés → H2SO4
               Catabolisme glucidique : Lactate si effort anaérobie, Sinon cycle de
               Krebs avec CO2 ⇔ H2CO3
       Le poumon : alimente l’organisme en O2 et élimine le CO2




                                                                                      56
I- Définitions, Équation de Henderson-Hasselbalch
   Définition
       ACIDE = substance capable de DONNER un proton (H+)
       BASE = substance capable de FIXER un proton (H+)
       COUPLE ACIDO-BASIQUE donné par l’équation réversible :
                       ACIDE               BASE + H+
       Équilibre caractérisé par sa constante d'acidité Ka qui est de la forme :
                            Ka = [H ] x [BASE] /[ACIDE
   Le pH, définition
Le pH est l'inverse du logarithme décimal de la concentration en H+
         pH = - log [H+] = log 1 /[H ]
         pH = pKa + log [BASE] /[ACIDE]
   Loi de Henry
La Quantité de gaz dissoute dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle
du gaz et à son coefficient de solubilité
       Exemple pour CO2 :
CO2 dissous = α . PCO2 avec α ≈ 0,03
  Équation de Henderson-Hasselbalch :
          H+ + HCO3-            H2CO3       CO2 + H2O
                                         α
          pH = pKa + log [HCO3-]/[pCO2] xα
L’homéostasie [H+] nécessite un équilibre entre la production H+ et La régénération
de HCO3-
       Selon l’équation de Henderson-Hasselbalch
◊ pH sanguin dépend du rapport des bicarbonates à la pCO2
       La relation devient donc :
                pH = 6,1 +log [HCO3] /0,03 x pCO2
    * Calcul du CO2 total
Physiologiquement, pH exprimée par équation :
        pH = 6,1 + REIN/ POUMON
       On peut admettre l'approximation
        CO2 total = [HCO3] + α x pCO2
       La relation devient :
        pH = 6,1 + log ([CO2 total] - 0,03 pCO2) /0,03 x pCO2



                                                                                    57
II- Régulation physiologique de l’équilibre acide-base :
         Homéostasie Acide-base
                                                                Poumons
Métabolisme→Entrées→Maintien de [H+] Normale→Sorties


                             Tampons                         Reins


  Les 3 mécanismes de lutte contre l’acidose
      Systèmes tampons
            bicarbonate
            phosphate
            protéines, hémoglobine
      Compensation
            Respiratoire transformation de l’H2CO3 en CO2 & H2O
            Rénal variation de la régénération des bicarbonates
            Hépatique cycle de l’urée, variation de la quantité de l’urée synthétisé
            et de l’ammoniac excrété
      Régulation surtout par les reins
  1- Systèmes tampons
   Bicarbonate et Phosphate
      Le tampon Bicarbonates H2CO3/HCO3-
CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ + HCO3-
      pK = 6,1            [HCO3- ] = 24 mmol/L
            pK n’est pas proche du pH sanguin = 7,4
            MAIS le CO2 & H+ peuvent être éliminés par les poumons et les
            reins    Tampon ouvert
      Le tampon Phosphate H2PO4- / HPO42-
            pK = 6.8
             faible concentration dans sérum
            Surtout tampon intracellulaire et urinaire
            Tampons fermés
   Les Protéinates
      Les résidus Amino acide des capte le H+
      L’Hémoglobine

                                                                                       58
Important à cause de sa haute concentration
              Son pouvoir tampon augmente quand elle est désoxygénée
     Pouvoir Tampon Relatif
       HCO3- : 1
       Phosphate : 0,3
       Protéines Plasmatiques : 1,4
       Hémoglobine : 6,5
       Les protéines sont le tampon le plus important
       75% de tout le pouvoir tampon intracellulaire est dû aux protéines
 2- Control pulmonaire
     Chémorécepteurs
       Les chémorécepteurs CENTRAUX bulbaires
              Sensibles aux variations de pH et pCO2
              Rôle PRINCIPAL à l'état NORMAL
              perçoivent les variations sanguines via le LCR
       Chémorécepteurs PERIPHERIQUES (carotide + aorte)
              Sensibles à la pO2 (stimulus hypoxique)
              Rôle PREPONDERANT :
                      Si HYPOXIE
                      Si dépression ou d'altération des récepteurs centraux


 **Régulation de la ventilation
            Sensibilité des chémorécepteurs (pCO2 et pH)       Compensation
       respiratoire
       Mécanisme :
              Augmentation de pCO2
OU
              Acidose METABOLIQUES
                   Hyperventilation




                                                                              59
**Régulation respiratoire
                             Chémorécepteurs périphériques
  Chémorécepteurs            (carotidiens, aortiques)
  centraux                   PO2, PCO2, pH
  (bulbe : via LCR)          Mise en jeu : 5 s
  Mise en jeu : 30 s


                                    cortex (émotions, anticipations …)
 Centre intégrateur                 mécanique thoracique
                                    nociception


  Muscles ventilatoires
  (diaphragme +++,
  intercostaux, scalènes,
  effort : muscles
  abdominaux)



  3- Régulation rénale
   Généralité
      Le pH urinaire peut varier entre 4,5 et 8
          variations de [H+ ] d'un facteur 1 à 200
      Le rôle du rein est double
              Réabsorption des HCO3- :
ANHYDRASE CARBONIQUE
CO2 + H2O       H2CO3       H+ + HCO3-
              Excrétion des H+ + régénération de HCO3-
      Les ions H+ subissent dans l'urine deux transformations principales :
              Réaction avec les ions HPO42- qui conduit à H2PO4-
              Réaction avec NH3 qui conduit à NH4+
              NH3 est synthétisée par la cellule tubulaire rénale à partir de la
              glutamine
    Régulation rénale
Schématiquement
      Réabsorption régulable au niveau de la cellule tubulaire des HCO3- filtrés au
      niveau du glomérule.
      Sécrétion active d’ions H+



                                                                                   60
L’anhydrase carbonique rénale accélère la réaction CO2 + H2O ⇔ H+
          + HCO3- dans la cellule tubulaire. L’HCO3- repasse dans le
          compartiment interstitiel tandis que l’ion H+ est excrété activement
          dans l’urine en échange d’un ion Na+
          Il y est tamponné, en particulier : H PO4- - + H+ → H2PO4-
          Il forme l’ion ammonium à partir de l’ammoniac obtenu
          par désanimation de la glutamine dans la cellule tubulaire. Dans l’urine
          NH3 + H+ → NH4+
   L’ion NH4+ est ensuite piégé dans l’urine du fait de sa charge.
 Équilibre Acide-base et foie
   SI ACIDOSE :
            Foie synthétise la Gln
            Rein catabolise gln      Glu + NH3
          NH3 diffuse dans lumière rénale + H+     NH4+
   SI ALCALOSE :
          Foie dégrade la Gln     Glu +NH3
          NH3 + Excès de HCO3-         uréogenèse
III- Exploration biochimique: analyse gaz du sang
 Techniques de mesure
   On opère sur sang ARTERIEL hépariné, en ANAEROBIOSE,
   Techniques électrochimiques utilisant des électrodes spécifiques
   Seuls, le pH, la PCO2 et la pO2 sont mesurés

        Pour le pH on utilise une électrode de VERRE sensible aux ions H
       Pour la pCO (électrode de Severinghaus).: électrode à pH séparé
                      2
       de l'échantillon par une membrane en téflon perméable au CO
                                                                       2

        La PaO (électrode de Clarck) polarographie
                2
 Intervalle de référence
   pH : 7,35 – 7,45
   PCO2 : 35 - 45 mm Hg
   PO2 : 80 - 100 mm Hg
   CO2 total : 26 à 30 mEq/l
   HCO3 - : 22-26 mEq/L
   Saturation : 94 à 100%


                                                                                 61
Excès de base : -2 à +2


      IV- Pathologies de l’équilibre acide-base
    Origine du trouble
       pH = 6,1 + log [HCO3]/ 0,03 x pCO2
pH sanguin dépend du rapport [HCO3] sur PCO2


♦Si le trouble initial provient d'une variation de [HCO3-], il est dit métabolique
♦Si le trouble initial provient d'une variation de la pCO2, il est dit respiratoire
  Représentation : le diagramme de Davenport
     HCO3-
     mmol/L
                                          N
              24




                                        7,4             pH

 Le point N (pH normal et HCO3- normal donc PCO2 normale) représente l'équilibre
                                   acido-basique normal.
pH = 6,1 + log([HCO3-]/aPCO2)
Si PCO2 = constante ⌠ processus métabolique
                   pH = 6,1 + log[HCO3-] – log a PCO2
                   log[HCO3-] = pH – 6,1 + log a PCO2
                   [HCO3-] = aPCO2.10PH-6,1




       Familles d’exponentielles appelées isobares




                                                                                      62
iagramme complet




          HCO3-
          mmol/L



      Isobares,                                                    PCO2- en kPa
      indépendantes
      du patient




                                        Droites d'équilibration,         PH
                                        différentes selon les
                                        patients

 Schéma Général du diagramme de Davenport




  Classification
                                                                     -
Métabolique : dû à un trouble provenant d'une variation de[HCO ] : acidose, alcalose
                                                                    3

Respiratoire : dû à un trouble provenant d'une variation de la pCO : acidose, alcalose
                                                                         2




                                                                                   63
IV- Pathologies de l’équilibre acide-base
 1- Acidose métabolique
 Les signes biologiques
     Au niveau sanguin
            pH est ABAISSE
            CO2 total et HCO3 - abaissés
            Diminution de PCO2 mesure l'efficacité de la compensation respiratoire
            L'HYPERKALIEMIE liée au transfert du K+ hors des cellules (acidose)
     Au niveau urinaire
            La tétralogie classique (pH, A.T., NH4 et HCO3)
 Signes cliniques
     La DYSPNEE (rythme de KUSSMAUL)ou « soif d'air » qui extériorise la
     tentative de compensation pulmonaire.
     Troubles neurologiques
            obnubilation, convulsions
               coma avec collapsus terminal.
     Troubles circulatoires :
            Anomalies électrocardiographiques
            De type hyperkaliémiques
 Principales étiologies
   H+ + HCO3-       H2CO3       CO2 + H2O
     La surcharge en H+ débordement d'une fonction rénale d'élimination tout à
     fait normale, par un excès d'apport exogène ou endogène .
     Perte de bicarbonates
     Réduction de l’excrétion rénale H+ défaillance rénale face à un apport d'H+
     normal acidose de l'insuffisance rénale globale .
     Défaut de REABSORPTION des HCO3-
*La surcharge en H+
     Excès d'apport       Débordement d'une fonction rénale normale
     Exogènes :
            administration d'acides réels HCl
            administration des précurseurs d’acide
     Endogènes :



                                                                                64
hyperproduction métabolique d'acides
            Acides cétoniques du DIABÈTE insulinodépendants
            Acide lactique
*Acidoses par défaillance rénale
      Les acidoses tubulaires caractérisées par :
            HYPERCHLORÉMIE               compensation de la baisse des bicarbonates
            Niveau urinaire par
                     Un pH compris entre 6,5 et 7,2
                     La présence de HCO3 dans les urines
  2- Acidose respiratoire
H+ + HCO3- ◊ H2CO3 ◊ CO2 + H2O
      Rétention de CO2 due à :
             Ventilation inadéquate
             Atteinte du parenchyme pulmonaire
             Perfusion inadéquate
      Hypoventilation alvéolaire
         hypercapnie
  Signes biologiques
      Au niveau sanguin
            pH : abaissé (si décompensation)
            PCO2 augmentée
            CO2 total et HCO3 élevés
            PO2 et %satO2 abaissées
            Hypochlorémie
            Hyperkaliémie modérée
      Au niveau urinaire
            pH bas
            HCO3 absents
  Signes cliniques
      Hypercapnie et hypoxémie chroniques :
     Insuffisance ventriculaire droite
     Signes neuropsychiques :
         **Céphalées, anxiété, agitation, hallucinations.
         **Torpeur avec confusion mentale, coma.


                                                                                      65
Étiologies
     Toujours secondaires à une hypoventilation alvéolaire.
      Hypoventilation d'origine broncho-pulmonaire :
               Obstructives : cancer du larynx, spasme laryngé (tétanos, tétanie),
               Asthme aigu grave.
               Restrictives : post-tuberculeuse, Paralysies respiratoires, Oedème aigu
               pulmonaire cardiogénique.
      Hypoventilation d'origine centrale :
               Affections du SNC : traumatiques, vasculaires, infectieuses, tumorales
               Intoxications aiguës : barbituriques, opiacés

3- Acidoses mixtes
     Signes biologiques
          • Les CO total et HCO3 sont modérément diminués.
                      2

          • La pCO est modérément augmentée.
                      2

          • Le PH : effondré, souvent inférieur à 7,20.
          • La pO est toujours abaissée et la SaO2 abaissée.
                  2
 4-Alcalose métabolique
  Signes biologiques
      Au niveau sanguin :
               Le pH : est élevé, dépassant parfois 7,50
               Le CO2 total et les HCO3 : sont augmentés
               Pco2 : augmentée (compensation respiratoire)
               L'hypochlorémie constante (proportionnelle à l'augmentation de HCO3)
               Hypokaliémie et hypercalcémie inconstantes
      Au niveau urinaire :
               Urines alcalines pH > 7
               Urines riches en HCO3
  Signes cliniques
      Troubles de la conscience torpeur voir coma avec des crises d'agitation
      intermédiaires
      Troubles neuromusculaires : crampes, secousses myocloniques, tétanie
      latente
      Troubles respiratoires : respiration ralentie et superficielle



                                                                                     66
Étiologies
    Surcharge en bases exogènes
             Ingestion massive de Na HCO3 (traitement d'un ulcère de l'estomac ou
             d'une gastrite)
                                                                        +     -
             Surdosage dans la correction d'une acidose métabolique (Na HCO et
                                                                             3

             précurseurs : lactate, citrate de Na. T.H.A.M.)
    Libération de bases endogènes
             Ostéolyses avec hypercalcémie
    Pertes de H+, 2 origines :
             Pertes digestives :
                *Vomissements ou aspirations gastriques. Le suc gastrique contient
       en effet 80 mmol/I d'H 1 en moyenne essentiellement sous forme d'HCI,
             Pertes rénales
5- Alcalose respiratoire
Signes biologiques
    Au niveau sanguin :
             pH : dépasse 7,45
             pCO2 : DIMINUEE
             CO2 total et HCO3- : abaissés (compensation rénale)
             pO2, SatO2 : selon étiologies
    Au niveau urinaire :
             pH et HCO3- élevés, NH4+ très diminué
             Cl- diminué
Signes cliniques
    Toujours hyperventilation alvéolaire
    Autres signes selon l'affection en cause
    Signes neuromusculaires :
             Fourmillements des extrémités
             Signes prététaniques
    Troubles de conscience, céphalée et vertiges moins évocateurs




                                                                                  67
6- Alcaloses mixtes
    Signes biologiques
  - le pH : est élevé, supérieur à 7,50 et même 7,60
                         -
  - CO total et HCO , sont augmentés, mais moins que dans l'alcalose métabolique
       2             3

  - pCO : est augmentée, mais moins que dans l'alcalose métabolique.
           2

     Conclusion
  -Ies troubles de l'équilibre acido-basique constituent un aspect MAJEUR de la
médecine moderne.
  -Surviennent après le débordement successif
    *des systèmes TAMPONS, première ligne de défense. IMMEDIATE et
AUTOMATIQUE, purement PHYSICO-CHIMIQUE,
      *des ORGANES EXCRETEURS (POUMONS et REINS) qui constituent une
deuxième ligne de défense plus lente.

  -Ces perturbations, apparemment assez faciles à classer dans le diagramme de
DAVENPORT, sont par ailleurs INTIMEMENT LIEES aux troubles de l'EAU et des
ELECTROLYTES avec lesquels il : forment un TOUT

  Récapitulatif
Caractéristiques des principaux désordres acide - base




                                                                                   68
Désordres acide-base et Mécanismes de compensation




Causes et conséquences des troubles acido-basiques:


causes                               conséquences
Insuffisance rénale
Intoxications acides
Acidocétose diabétique               Acidose métabolique
Jeûne, effort, anoxie
Diarrhée (fuites de bases)
Hypoventilation par paralysie
Respiratoire, pneumopathie,
dépression                           Acidose respiratoire
respiratoie(barbituriques)
Vomissements
Perfusion ou intoxications par les   Alcalose métabolique
bicarbonates
Hyperventillation, hypoxémie,
atteinte du SNC volontaire,          Alcalose respiratoire
émotionnelle…



                                                             69
Exploration Biochimique du Métabolisme
                                phosphocalcique

Plan
  I.      Rappels sur le métabolisme phosphocalcique:
           1.   Métabolisme du calcium et du phosphore
           2.   Métabolisme de la Parathormone et de la vitamine D
           3.   Homéostasie phosphocalcique
 II.      Principales explorations biologiques
           1.   Calcium (sang & urine)
           2.   Phosphore (sang & urine)
           3.   PAL
           4.   PTH, Vit D, hydroxyproline
III.      Pathologies du métabolisme phosphocalcique
           1.   Hypercalcémie
           2.   Hypocalcémie


  I- Rappels physiologiques
  1- Métabolisme du calcium et du phosphore
  Besoins en calcium au cours de la vie
          Adulte jeune : 800 - 1000 mg / j
          Grossesse allaitement : 1200 - 1500 mg/j
          Adolescent, femme en post-ménopause, sujet âgé :1500 mg / j
  Contenu des aliments en calcium (en mg / 100 g)

         Laitages                    Légumes               Fruits
         Lait : 125                  P. de terre : 15      Agrumes : 40
         Yaourt : 125                Poireaux : 40         Fraises : 40
         Fromage blanc : 130         Haricots verts : 40   Pommes : 7
         Camembert : 180             Carottes : 50         Poires : 7
         Gruyère : 1000              Salade : 30

       Pain : 20, Viandes : 10, Œuf : 55, Poisson : 30
Tenir compte des eaux de boissons et eaux minérales



                                                                          70
Répartition du calcium dans l’organisme
      Ca2+ = élément minéral le plus abondant
             1,5% de la masse totale corporelle (1200 g/80 kg)
             99% du Calcium se trouve au niveau de l’os
              1% distribué dans liquides extra et intracellulaire
  Répartition du calcium sérique
Calcium ultrafiltrable (60%)         Ca2+ complexé (5%)
                                      Ca2+ complexé (5%)
Calcium lié aux protéines (40%)          Albumine (30%)
                                          Globulines (10%)
     Rôles du calcium
      Maintien l’activité normale du SNC et des muscles
      Cofacteur de la coagulation et de plusieurs enzymes
      Préserve de l’intégrité des membranes cellulaires
      Transduction des signaux intracellulaires
      Régulation de secrétions endocrine et exocrine
      Formation de l’os
  Le phosphore
      Total : 850 g, os : 85% , tissus mous : 14% milieux extra et intra-cellulaire : 1%
      Tampon important
      Participe au métabolisme énergique (ATP)
      Le phosphore est aussi un composant du DNA et du RNA
      Le contrôle de la phosphorémie est moins précis que celui de la calcémie
  2- Métabolisme de la Parathormone et vitamine D
      Taille : 6 - 8 mm / 3 - 4 mm
       Localisation : Face postérieure de la thyroïde,Hors de la capsule thyroïdienne
       Nombre : 4 glandes / individu (en général)
       Rôle : Synthèse de la PTH


  La parathormone (PTH)
      Polypeptide monocaténaire de 84 acides aminées
      Obtenue par hydrolyse successives d'un peptide de 115 AA : pré-pro-PTH.
      Seuls les 27 AA de l'extrémité N terminal sont nécessaires à l’activité
      biologique


                                                                                     71
Gène de PTH porté par chromosome 11
      Temps de demi-vie environ dix minutes
  Activités physiologiques
      Principal régulateur de la calcémie et la phosphorémie :
               Augmente la calcémie
               Diminue la phosphorémie
      Sécrétion dépend directement de [Ca++]
      Si Diminution de [Ca++ ionisé] de 1 mg/l     stimulation de la sécrétion de
      PTH
  Actions de la PTH
      Os :
               Mobilisation du Ca2+ osseux
               Destruction des matrices protéique et minérale
      Rein :
               Agit sur le tube contourné distal
               active la voie de l’AMPcyclique
               Augmentation de la Réabsorption du Ca2+
               Augmentation de l’Élimination des de PO43-
               Stimulation de la 1-a-hydroxylase (25 OH D3)
  Action de la parathormone
os : mobilisation du calcium osseux
rein : réabsorption du Calcium et excrétion du Phosphore
  3- Homéostasie phosphocalcique
Homéostasie phosphocalcique
      TROIS HORMONES
               PTH
               Vitamine D activée
               Calcitonine
      TROIS ORGANES
               Os
                Rein
                Intestin grêle




                                                                                    72
La PTH vise à augmenter le Ca ionisé dans les liquides extracellulaires.
   Ses sites d'action immédiats sont l'os et le rein, en stimulant la synthèse rénale de
   la 1-25 OH Vit D. Au niveau rénal, la PTH favorise aussi la réabsorption tubulaire
   du Ca et l'élimination du PO4.
  La 1-25 OH D3 vise à augmenter le calcium et le phosphore extracellulaire,
    avec le concours de la PTH elle favorise la résorption osseuse. Au niveau de
l'intestin son principal cite d'action, la Vit D favorise l'absorption du Ca et du P.
  Le calcitriol (vit D3) possède des récepteurs cytosoliques dans les cellules
parathyroïdiennes et agit directement en inhibant la synthèse et la sécrétion de PTH.
   La calcitonine
   Polypeptide de 32 AA synthétisé par les cellules parafolliculaires de la thyroïde en
   réponse à l'hypercalcémie.
  Elle tend à abaisser le Ca et le PO4 plasmatiques en bloquant la résorption
osseuse.
   Dans les reins elle inhibe la 1 α hydroxylase.

  Boucle de régulation : Ca++, PTH et vit D
  ↓Résorption osseuse                                Répression PTH
  ↑Perte urinaire
  ↓ Production 1,25(OH)2D
                                                     Hypercalcémie




     CALCÉMIE NORMALE

                                                       Hypocalcémie


      ↑ Résorption osseuse
      ↓Perte urinaire                                  Stimulation PTH
      ↑Production 1,25(OH)2

  II- Principales explorations biologiques
  1-Calcium (sang & urine)
  Méthodes de dosage :
       Spectrométrie d’Absorption Atomique
       Techniques colorimétriques
              Ortho cresolphtaléine complexan
              Bleu de méthyle thymol


                                                                                        73
Arsénazo III
     L’électrode sélective
 Valeurs usuelles


     Population étudiée                 Calcium total (plasmatique et sérique)
                                        mmol/L

     Nouveau-né < 7 jours               1,80 - 2,75

     Nourrisson 2-12 mois               2,20- 2,70

     Enfant 1-15 ans                    2,20- 2,70

     Adulte                             2,25 - 2,65


 Variations biologiques
     Variations importantes en fonction de la concentration d'albumine plasmatique
        Si modification de protéinémie la la calcémie doit être corrigée
     Correction en fonctions des protéines

          Cacorrigé (mg/=L) = Camesuré/(0,55+(protéine/160



Ou
          Cacorrigé (mg/=L) = Camesuré + (40 – Albumine g/L)



 2- Phosphore (sang & urine)
 Dosage des phosphates
     Méthode de Nissen:
              Formation d’un complexe phosphomolybdo-vanadique
              Coloration jaune en milieu nitrique
     Cycle nycthéméral : phosphore plus élevé le matin
     Phosphates urinaires : pas d’intérêt seuls
     Clearance PO43- = PO43- urine x V / PO43- plasma
     Valeur usuelle < 15 ml/min




                                                                                 74
3- PAL
 Généralités
     Phospho-monoestérases, pH optimum ≈ 9
     Origine :
                      Osseuse
                      Hépatique
                      Intestinale
                      placentaire (s’il y a lieu)
     Détermination de l’activité PAL globale :
                      Para-nitrophényl-phosphate
                      Lecture à 405 nm (SFBC)
     Dosage des iso-enzymes :
                      Désactivation de la PAL hépatique à 56°
                                                            C
                       Électrophorèse avec révélation par l’α-naphtol
 Évolution de l’activité P.A.L. en fonction de l’age et du sexe


                      900

                      800


                      700

                      600
         PAL (UI/l)




                      500

                      400

                      300

                      200


                      100

                        0
                      Années 1      6      8        10   12   13   14   16   18




  4- PTH, Vit D, hydroxyproline
 Techniques de dosage
     Parathormone
                      On dose la PTH entière « intacte »
                      Dosage immunométrique avec marqueurs
     Métabolites de la vit D



                                                                                  75
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  • 1. COURS DE BIOCHIMIE 1- prélèvement sanguin 2- l'étude du LCR 3- l'étude des urines 4- l'exploration biochimique du métabolisme hydro-électrolytique. 5- l'exploration biochimique de l'équilibre acido-basique. 6- l'exploration biochimique du métabolisme phosphocalcique. 7- l'exploration biochimique du métabolisme du fer. 8- anomalies qualitatives et quantitatives des protéines plasmatiques. 9- l'exploration biochimique des fonctions rénales. 10- l'exploration biochimique du métabolisme de l'acide urique. 11- l'exploration biochimique des fonctions hépatiques. 12- l'exploration biochimique de l'infarctus du myocarde. 1
  • 2. Objectifs du cours de Biochimie Expliquer le fonctionnement biochimique de divers organes (foie, reins, pancréas, glandes endocrines...) Décrire les principales voies métaboliques en identifiant les métabolites et les enzymes d’intérêt clinique. Avoir une idée sur les techniques utilisées pour évaluer ces molécules et les conditions de validité des résultats (étalonnage des machines, contrôle de qualité ...) Connaître l’ordre de grandeur des valeurs usuelles (normales) et les limites de variations compatibles avec la vie. Discuter l’étiopathogénie et la physiopathologie des désordres biochimiques qui ont cours dans la maladie. Évoquer les tests biochimiques nécessaires devant un contexte clinique précis. Intégrer les résultats de laboratoire dans leur contexte physiopathologique et clinique. 2
  • 3. LES PRELEVEMENTS EN BIOCHIMIE CLINIQUE SANG, URINES, LCR ET LIQUIDES DE PONCTION Plan I. Utilité des analyses de biologie médicale II. La Phase Préanalytique III. Les Facteurs (variables) Préanalytiques IV. Les différents types d’échantillons biologique 1. Sang 2. Urines 3. LCR et Autres liquide de ponction V. Étapes Techniques du prélèvement (Sang veineux) VI. Hygiène et Sécurité VII. Règles et recommandations Introduction : Pourquoi demande-t-on une analyse biologique ? Car résultats fournis au médecin par l’analyse d'un échantillon SONT PRÉCIS ET PLUS OBJECTIFS QUE Ce qu’il peut recueillir à travers Les symptômes L’examen clinique Les dires du patient 3
  • 4. I- Utilité des analyses biologiques : Aider au diagnostic Mesurer la progression et l’extension de la maladie Mesurer l’effet du traitement Suivre la stabilité d’une fonction Estimer les facteurs de risque Dépistage chez les sujets « sains » But de recherche Interprétation des résultats : Comparer les résultats aux valeurs de référence Comparer les résultats aux antériorités du patient Tenir compte : Renseignements Cliniques Des variations analytiques Des variations biologiques De l’évolution de la maladie Les écarts par rapport aux V.R. ou aux antériorités doivent refléter une pathologie, une amélioration ou une dégradation de l’état du malade. Importance du Prélèvement : « Le prélèvement est une phase cruciale de l’analyse biologique. Les erreurs dues à une technique de prélèvement imparfaite sont généralement supérieures aux CV des analyses elles- mêmes ». 4
  • 5. II- La phase pré-analytique : Définition : La phase préanalytique englobe la totalité des actes réalisés entre la prescription de l’analyse par le médecin et la réalisation de celle-ci par le laboratoire : préparation du patient, choix du moment, identification, choix du bon tube, transport, enregistrement, centrifugation …. ·Il ne peut y avoir d’analyse fiable sur un prélèvement non-conforme. Variables préanalytiques &fiabilité de l'analyse biologique : 50% des erreurs de diagnostique sont liées aux variables préanalytiques. CONSEQUENCES : 11 % des patients sont soumis à des thérapies inappropriées. 15% des patients sont soumis à des examens supplémentaires inutiles. Comment maîtriser la phase préanalytique : Établir des procédures définissant les modes opératoires et leurs champs d’application Écrire ce qu’on doit faire, faire ce qu’on a écrit et écrire ce qu’on a fait Traçabilité : «aptitude à retrouver l’historique, l’utilisation ou la localisation d’une entité au moyen d’identification enregistrée» (Norme ISO 9002) Objectif : éliminer les causes de non conformité Causes de non conformité d’un prélèvement : Volume insuffisant Anticoagulant non conforme Défaut d’identification Tube cassé (accident) Erreur du rapport spécimen / additif Défaut de renseignement clinique Aspect de sérum (hémolysé, chyleux…) 5
  • 6. Répartition temporelle du temps d’analyse : Préanal., HORS LABO 10% Envoi 28% Pré-anal., LABO 25% ANALYSE Post-Analyse 5% 32% III- Les facteurs (variables) préanalytiques : Facteurs liés au Patient : Le sexe : Stéroïdes sexuels LH et FSH (cycle chez la femme) Fer & férritine (20 - 30% plus basse chez la femme) Acide urique, Créatinine et CPK Age : Bilirubine (1-5 jours, 30 jours) ALT / AST (<1 an ou >1 an) 6
  • 7. 900 Homme 800 Femme 700 PAL (UI/l) 600 500 400 300 200 100 0 Années 1 6 8 10 12 13 14 16 18 fonction de l’age et du sexe (P.A.L.) La cigarette : Augmentation de La carboxyhémoglobine l’Hémoglobine la VCM GB L’alcool : En aigus, Augmentation des lactates, acide urique triglycérides En chronique, Augmentation des HDL-Cholestérol, gamma GT, cide urique, VCM 7
  • 8. La Posture (debout / étendu) : Une position debout diminue le volume plasmatique /Fuite de l’eau du compartiment intravasculaire vers le compartiment interstitiel Variations : Hb +3-7%, TG 5-11 %, HDL 8% Augmentation des protéines totales, des enzymes, de l’Hématocrite, des GR et des GB Le repas récent : Le garrot : On observe une concentration des grosses molécules et un changement faible des petites. 8
  • 9. Les médicaments : Diurétiques – électrolytes Phénytoïne - activité GGT Fer (TARDYFERON, …) surdosage de fer Calcium (CALCIBRONAT, CALCIUM SANDOZ) sur dosage du calcium Rythme circadien : Paramètre Maximum Minimum Amplitude (heure du jour) (heure du jour) (% de la moyenne) ACTH 6 - 10 0-4 150 - 200 Cortisol 5-8 21 - 3 180 - 200 Testostérone 2-4 20 - 24 30 - 50 TSH 20 - 2 7 - 13 5 - 15 T4 8 - 12 23 - 3 10 - 20 Hémoglobine 6 - 18 22 - 24 8 - 15 Fer sérique 14 - 18 2-4 50 - 70 GH Réveil (enfant) Phosphate 2-4 8 - 12 30 - 40 L'hémolyse : 9
  • 10. IV- Les différents types d'échantillons biologiques : 1. Sang 2. Urines 3. LCR et Autres liquide de ponction Voies d’abord : a- Ponction Artérielle : Acte médical Composition uniforme à travers tout le corps, site: artère radiale, brachiale, fémorale Usage : étude des gaz du sang, b- Ponction Veineuse : La composition varie selon les différents organes et tissus Comparée au sang artériel, il diffère en O2, pH, CO2, chlorure, Hématocrite, glucose, lactate, ammoniaque c- Ponction Plantaire : Mélange de sang des artérioles, veinules, capillaires, des fluides interstitiel et intracellulaire Exemple nouveau né, glycémie capillaire Site : Bout du doigt, plante du pied, lobe de l‘oreille Plasma ou sérum ? *** Le sérum : Obtenu à partir de sang complet Laissé se faire le processus de coagulation. Il faut donc considérer le sérum comme un artefact. Il ne contient plus par définition les facteurs de coagulation, Mais est enrichi par les composants cellulaires des plaquettes et de produits de métabolisation. 10
  • 11. *** Le plasma : Surnageant pratiquement sans cellules obtenu après centrifugation de sang complet, Adjonction d’un anticoagulant juste après le prélèvement. La coagulabilité est inhibée α-Anticoagulants Courants Anticoagulant Application Couleur Aucun. (Sérum) Chimie clinique, sérologie ROUGE + gel séparateur Hormonologie, biochimie spécialisée JAUNE Héparinates Li (14,3 Chimie plasmatique (Ionogramme, VERT U/ml) Bilan lipidique….) CLAIR EDTA (di-K ou tri-K) Hématologie, Hémoglobine glyquée VIOLET 1,5 mg/ml (LILAS ) Citrate de sodium Coagulation (1/10) BLEU (0,105 mol/l) VS (1/5) NOIR Fluorure de Sodium Glycémie, lactates GRIS Avantages du plasma : Économie de temps : pas nécessaire d’attendre la coagulation. réduction du temps de centrifugation (V élevée) Rendement élevé : 15 à 20 % de plasma que de sérum Résultats plus représentatifs : Le plasma représente mieux l’état in vivo que le sérum Concentration de l’hémoglobine libre dix fois plus élevée dans du sérum que dans du plasma Les thrombocytes restent intacts pas de pseudohyperkaliémie comme dans le sérum 11
  • 12. Désavantages du plasma : L’électrophorèse des protéines altérée (fibrinogène) Chaque anticoagulant peut (complexant) est un inhibiteur enzymatique potentiel Interférence avec les méthodes d’analyse Apport en cations (Lithium, Ammonium, Sodium) β-Inhibiteurs glycolytiques : Dans le tube, les cellules continuent à dépenser de l’énergie pour se maintenir en vie. consomment le glucose contenu dans le plasma, dont la concentration baisse Afin de prévenir cette baisse, il est nécessaire d’empêcher la glycolyse érythrocytaire pour les paramètres comme le glucose ou le lactate conjointement à un anticoagulant ont utilise : Le fluorure (inhibition de l’énolase) l’iodoacétate (inhibition de la glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase) V- Techniques du prélévement (sang veineux) : 1- Procédure : S'assurer de l’identité du patient : Nom Prénom date de naissance S‘assurer de l‘état de jeûne 8 à 12 h comparaison facile des résultats Prendre les renseignements cliniques et/ou thérapeutiques Et garder à l’esprit que : • Un échantillon prélevé au mauvais moment est pire qu’aucun échantillon. 12
  • 13. • Un échantillon dont les résultats analytiques arrivent trop tard est un échantillon perdu. 2- Importance des renseignements cliniques : Nom du patient Identification Age / sexe Intervalle de référence Approprié Type de spécimen Tube et anticoagulant Appropriés Date / heure Temps de transit au labo etc Renseignements cliniques Compatibilité des résultats Autres problèmes cliniques Effets sur le spécimen / analyse Traitement médicamenteux Effets sur le spécimen /analyse 3- Préparation du matériel de ponction : *Nécessaire : Système de prélèvement (type Vacutainer®): aiguille corps de prélèvement tubes Vérifier l’intégrité de l’étiquette de l’aiguille Éthanol à 70% ou propanol Cotton stérile Matériel de pansement Réceptacle pour élimination des déchets *Choix du site de ponction : Plis du coude (veine médiane, veine basilique ou v. céphalique) Avant bras : veine céphalique Dos de la main : arcade dorsale veineuse de la main Poser le garrot, incliner le bras vers le bas et demander au patient de serrer le poing 13
  • 14. *Utilisation du garrot : Garrot dilater les veines en bloquant la circulation veineuse superficielle. Garrot à 10 cm du site de la ponction Ne pas interrompre la circulation artérielle RELACHER LE GARROT PENDANT LE PRELEVEMENT * Ponction veineuse : Désinfecter soigneusement le site de ponction Ne jamais palper le site après désinfection Enlever la protection verte (ou noir) de l’aiguille Tendre la peau pour faciliter la pénétration de l’aiguille et immobiliser la veine 14
  • 15. Introduire l’aiguille à un angle d’environ 15° Le tube doit toujours se trouver au dessous du point de ponction Introduire l’aiguille dans la veine sur environ 1 cm Un accoudoir est très utile * Prélèvement des tubes : Introduire le 1er tube « Étiquette vers le bas » dans le corps jusqu’au « CLIC » Desserrer ou retirer le garrot dès que le sang pénètre dans le 1er tube Ne retirer le tube que lorsque le l’écoulement de sang à cesser Homogénéiser le tube et introduire les suivants. * Ordre de prélèvement des tubes : 1. Hémocultures : éviter la contamination bactérienne 2. Tubes secs : éviter contamination par additifs 3. Coagulation : éviter activation de la coagulation liée à la présence de facteur tissulaire dans les premiers ml de sang et éviter la contamination par d'autres additifs. 4. Additifs : héparine, EDTA, oxalate, gel, tube ionogramme vers la fin sans garrot afin d'éviter l'hémolyse qui perturbe le dosage du potassium) 15
  • 16. * Éviter le sous-remplissage des tubes : Exemples : Citrate < 2/3 nominaux => TP/TCK modifiés EDTA < 1/2 nominal => modifications cellulaires importantes Fluorure < 3/4 nominaux => hémolyse Tube sec < 1/2 nominal => baisse significative du volume de sérum * Après la ponction veineuse: Interdit de recapuchonner les aiguilles+++ Éliminer le matériel de ponction dans container Ne pas tasser dans le collecteur Poser un pansement Identifier les tubes de prélèvement et viser la fiche de demande d’analyse Signaler par écrit tout incident Transmettre les prélèvements et les fiches au laboratoire * Transport, Délais et température: Analyses de routine : (délais les plus brefs) : en pratique 2 heures maximum à température ambiante (18° - 22° C) Cas particuliers : le délai maximal vari selon la nature des analyses demandées Ex. Ammoniaque : < 15min, glace pilée Ex. Gaz du sang: < 30 min, glace pilée 16
  • 17. * Erreurs liés au spécimen : Mauvais patient Résultats inattendus Prise de sang dans le bras Dilution / composants de perfusion à perfusion IV Mauvais moment Mauvais résultats, incomparable à IR Stase Prolongée Augmentation albumine Mauvais anticoagulant Mauvais résultat, Détérioration Longue conservation augmentation du potassium Mauvaise conditions Gaz du sang, lactates Et ammoniaque de transport prélèvement dans de la glace VI- Hygiène et sécurité : - «Tous les prélèvements de tous les patients doivent être considères comme contaminés. Dans cette optique, il importe d'adopter les mesures qui constituent en toutes circonstances, des règles de bonne pratique de laboratoire». - «…. Les précautions universelles consistent à se laver les mains, à manipuler avec soin les objets tranchants et piquants, et à les jeter immédiatement après usage dans un conteneur spécialement conçu à cette fin, à ne pas recapuchonner les aiguilles, a désinfecter ou stériliser convenablement les instruments ou à les jeter après utilisation, selon le cas et à porter un équipement de protection personnelle adapté aux diverses situations (gants, masque, blouse, tablier, lunettes)» - « Il est du rôle de l'employeur d'assurer la formation des personnels en matière d'hygiène hospitalière, de précautions à prendre pour éviter l'exposition au risque de contamination par des agents infectieux et de procédures à suivre en cas 17
  • 18. d'accident. Son rôle est aussi de fournir des moyens de protection individuelle et de mettre à disposition des matériels de sécurité ». « S'assurer que les mesures concernant la santé et la sécurité des personnels et la protection de l'environnement (...) sont appliquées conformément aux textes en vigueur… » « Établir et mettre en oeuvre les procédures applicables relatives à I'hygiène et la sécurité du personnel … » * Prélèvement, Cadre légal (France) : « ... Ces personnes doivent être (...) informées des risques d'erreurs sur les résultats d'analyses consécutives à la réalisation délictueuse du prélèvement et à la nécessité de préciser au biologiste responsable tout incident survenu au cours du prélèvement . … » « ... Le biologiste doit refuser tout échantillon prélevé ou transmis dans des conditions non conformes … » « ... L'étiquetage des récipients contenant l’échantillon biologique doit être fait au moment du prélèvement par la personne ayant réaliser celui-ci… » VII- Régles et recommandations : 1-Règles générales : Prélever entre 7 h et 9 h le matin. Prélever 12 h après le dernier repas. Prélever avant les soins ou la prise de médicaments (interférences possibles). Si dosage de médicament, prendre en compte les temps de pic sérique Temps d’établissement d’un état stationnaire. 18
  • 19. 2- Causes d’altération d’un échantillon : Métabolisme des cellules rouges Évaporation, sublimation Réactions chimiques Décompositions microbiologiques Processus osmotiques Effet de la lumière Diffusion gazeuse 3- Amélioration de la qualité : Rapidité des transports Stockage limité Stockage à basse température (sauf exception) Stockage vertical dans des récipients bouchés ! Les agents de séparation (gels) améliorent les rendements permettent le stockage dans le tube primaire Éviter de secouer les tubes ! (hémolyse) 19
  • 20. Cytochimie du liquide céphalorachidien Plan : Généralités sur le LCR Prélèvement et Étape préanalytique Analyses Biochimiques systématiques du LCR Protéinorachie Glycorachie Chlorurachie Autres analyses biochimiques Examen cytobactériologique Interprétation des Résultats Conduite à tenir en fonction du nombre de leucocytes par mm3 20
  • 21. I- Généralités sur LCR: Élaboration du LCR : Elaboré au niveau des plexus choroïdiens, il remplis les ventricules Gagne les orifices du 4ème ventricule, les espaces sous arachnoïdiens puis la moelle épinière Il regagne ensuite le sang au niveau des villosités arachnoïdiennes Son volume total est de 135 ml environ Sa production est de 500 ml par jour Il est normalement résorbé par le sang au même rythme qu’il est produit Fonctions : Amortisseur de chocs Protège le cerveau des mouvements brusque de la tête Maintien la pression intracrânienne constante Sert de milieu d’échange avec le plasma II- Prélévement et étapes préanalytiques : Prélèvement : Le LCR est recueilli par ponction lombaire Après fond d'œil : Pour écarter une hypertension intracrânienne Contre indication formelle à la PL Identification nominative sur tubes réalisée dans le service au moment du prélèvement Ponction lombaire : Acte médical Contre-indications Hypertension intracrânienne Syndrome hémorragique Signes de focalisation 21
  • 22. Recueil Recueillir 5 à 10 ml de LCR Habituellement dans 3 tubes stériles successifs Permettre de différencier hémorragie méningée et prélèvement hémorragique : 1 tube pour analyse cytobactériologique : généralement le 3ème tube recueilli 1 tube pour la biochimie 1 tube pour d'éventuels examens complémentaires Acheminement Transmettre rapidement au laboratoire Dans du coton cardé Pour préserver la vitalité des germes éventuellement présents III- Analyses biochimiques systématiques du LCR: 1- Examen macroscopique au laboratoire : Le LCR ne nécessite un traitement préalable qu'en cas d’hémolyse ou de liquide trouble Examiner le tube de prélèvement le plus clair et le plus rempli Noter l'aspect macroscopique : Limpide, eau de roche 22
  • 23. Hémorragique, xanthochromique De légèrement trouble à eau de riz Purulent 2- Analyses biochimiques systématiques du LCR : Conjointement, en complément à l'examen cytobactériologique On pratique dans le LCR les dosages de : Chlore Glucose Protéines a-Protéinorachie : Généralités : Deux origines : Protéines plasmatique ayant franchies la barrière hématoméningé 80% Protéines synthétisées in situ 20% Chez l’adulte sain albumine et globulines proviennent en totalité du plasma Les protéines traverse la barrière hématoméningé par filtration passive Celle-ci est moins sélective que la membrane glomérulaire (laisse passer l’albumine et les IgG) Indications de l’analyse de la protéinorrachie : Évaluer l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique Déceler l’existence de réaction immunitaire à l’intérieur du SNC Déceler l’existence d’une maladie dégénérative du SNC Dosage de la protéinorrachie: Fixation d’indicateur coloré Bleu de Coomassie (G 250) Rouge de pyrogallol Réaction du biuret Dosage par précipitation (turbidimétrie) Acide sulfosalicylique Acide trichloracétique Chlorure de benzéthonium milieu alcalin0.2 à 0.5 23
  • 24. Valeurs de référence : 0,20 à 0,50 g / L b- Glycorachie Généralités Caractéristiques de la glycorachie : De 30 à 40% inférieure à la glycémie (2.8 à 4.4 mmol/L Varie parallèlement à la glycémie Diminue indépendamment de la glycémie dans les méningites bactériennes Dosage par techniques enzymatique similaire à la glycémie Glucose oxydase Hexokinase + Glucose-6-PO4 déshydrogénase Glucose déshydrogénase *exemple : La glucose oxydase. D-glucose + O2  acide D-gluconique + H2O2 L’enzyme est très spécifique du β-D-glucose L’addition de mutarotase  accélération de la transformation de l'anomère alpha en bêta. Oxydation du glucose par la glucose oxydase est évaluée soit par Photométrie Polarographie c- Chlorurachie Généralités Taux supérieur à celui du plasma Car absence des protéines des bicarbonates et des érythrocyte (équilibre de Donnan) Intervalle de référence 110 à 130 mmol/L Varie parallèlement au taux de chlorures dans le plasma. 24
  • 25. Baisse dans les méningites tuberculeuses Techniques de dosage des chlorures Le chloridomètre L'électrode spécifique des chlorures Colorimétrie (nitrate d’argent) IV- Autres analyses biochimiques: 1- Albuminorachie et dosage des immunoglobulines : Techniques immunochimiques Principe : Addition d’anticorps anti-albumine (ou anti-Ig) à l'échantillon à doser Trouble obtenu mesuré par Immunonéphélémétrie Immunoturbidimétrie 2- Electrophorèse des protéines du LCR : Deux principes : Concentration Séparation Coloration Séparation Immunofixation Coloration Généralement une électrophorèse des protéines sériques est réalisée en parallèle Permettent de mettre en évidence : Les réaction immunitaires : augmentation des Ig (g) avec aspect oligoclonal Les réactions inflammatoires avec augmentation des protéines de l’inflammation a2 et b 25
  • 26. 3-Électrophorèse Immunofixation LCR N & MS 4-Dosage des lactates : Réaction de dosage : Lactate déshydrogénase (pH 8,8-9.8) Lactate + NAD  pyruvate + NADH, H+ Intervalle de référence : 1,0 à 2,0 mmol/L Paramètre Indépendant de la glycémie Variations pathologiques : Valeurs supérieures à 3,5 mmol/L infection bactérienne Augmentation également lors de : Maladie cérébrovasculaire Tumeurs de cerveau V- Examen cytobactériologique : 1- Généralités : Une des deux véritables urgences au laboratoire de Bactériologie Parasitologie L'autre étant la recherche de plasmodium Les résultats doivent être communiqués au prescripteur le plus rapidement possible 26
  • 27. 2- Ensemencement : Respecter les conditions rigoureuses d'asepsie (travail à proximité de la flamme) Utiliser des géloses préchauffées à 37° et enseme ncer : C 1 gélose au sang 1 gélose chocolat-polyvitex Mettre les 2 géloses à incuber à 37° sous CO2 jus qu'au lendemain matin C 3- Cytologie : Homogénéiser le LCR par agitation douce du tube Déposer 1 mm3 de LCR dans une cellule de Malassez Laisser sédimenter 5 mn Compter les éléments sur l'ensemble de la cellule à l'objectif 40 à sec Etablir ainsi le nombre d'hématies et de leucocytes présents par mm3 4- Remarque : En cas de doute pour différencier les hématies des leucocytes Ajouter une goutte d'acide acétique 0,1N sur un bord de la cellule de Malassez Lyse des hématies sans altération des leucocytes 27
  • 28. VI- Interprétation des résultats : 1-Cytochimie du LCR : Résultats Tjrs communiqués les 1ers résultats sans délai LCR normal Méningite Méningite lymphocytaire purulente Aspect Limpide Eau de Clair ou Trouble ou roche légèrement trouble purulent Cytologie 1à3 1000 à 2000 100 à 300 éléments/mm3 Formule Inutile Prédominance de Prédominance de Lymphocytes Poly-neutrophiles Glucose 3à4 Normal (virus) 0 à 1 Abaissé mmol/l (bactéries) Protides 0.2 à 0.5 1à2 1à5 g/l Chlorures 110 à 130 Normal sauf tuberculose mmol/l (< 110) a- LCR normal : Aspect : eau de roche protéinorachie : 0,1 à 0,4 g/l glycorachie : 70% de la glycémie Nbre d'éléments : < 5 Examen direct : négatif Culture : stérile b- Méningite Bactérienne : -LCR : Purulent Protéinorachie : > 0,4 g/l Glycorachie : < 50% de la glycémie Nbre d'éléments : > 100/mm3 PNN 28
  • 29. Cocci gram positif Pneumocoque Cocci gram négatif Méningocoque Bacille gram positif Listéria c- Méningite virale : LCR lymphocytaire: Protéinorachie : < 1 g/l Glycorachie : normale Nbre d'éléments : < 500 lymphocytes Entérovirus, Herpes, Listeria, mycobactérie c-Tuberculose méningée : LCR lymphocytaire : Protéinorachie : 1 g/l Glycorachie : < 40% la glycémie Nbre d'éléments : 10 à 1500 Tuberculose (Chlorures), Champignons, Autres (borrelia, leptospira, plasmodium) d- Remarques : Le LCR du nouveau-né contient normalement 20 à 30 éléments/mm3 dont 50% de polynucléaires Protéinorrachie peut être supérieure à 1,5 g/l et La glycorachie entre 2 et 3 mmol/l La glycorachie Toujours normale dans les méningites virales Rarement abaissée au cours des infections à spirochètes (leptospires, borrelia, tréponèmes) 29
  • 30. Conclusion : Liquide céphalo-rachidien Caractéristiques LCR normal Méningite lymphocytaire Méningite purulente Aspect Limpide Eau Clair ou légèrement Trouble ou purulent de roche trouble Cytologie 1à3 1000 à 2000 100 à 300 éléments/mm3 Formule Inutile Prédominance de Prédominance de Lymphocytes Poly-neutrophiles Glucose mmol/l 3à4 Normal (virus) 0 à 1 Abaissé (bactéries) Protides g/l 0.2 à 0.5 1à2 1à5 Chlorures mmol/l 110 à 130 Normal sauf tuberculose (<110) VII- Conduite à tenir en fonction du nombre de leucocytes : 1- N < 20/mm3 : Communiquer l'aspect macroscopique, Le nombre d'hématies et de leucocytes présents par mm3 Attendre la culture pour les résultats ultérieurs 2- N > 20/mm3 : Préparer 4 lames pour examen microscopique : Déposer 3 gouttes de LCR dans 4 cônes stériles pour cytospin Centrifuger pendant 10 mn à 1000tr/mn sur la centrifugeuse cytospin Sécher rapidement les lames Colorer les 4 frottis : 1Gram, 1 MGG, Les 2 autres frottis étant destinés aux colorations éventuelles par Le Bleu de Méthylène (pneumocoques) Par l'Auramine (BK) 30
  • 31. 3- Examen microscopique : Réaliser la formule leucocytaire sur le frottis MGG en comptant au moins 100 leucocytes. Signaler la présence éventuelle de cellules atypiques. Observer à l'immersion le frottis coloré par le Gram Rechercher la présence éventuelle de bactéries sur l'ensemble du frottis Communiquer les résultats au prescripteur dès que possible 4- Étapes postanalytiques : Conserver le LCR pour analyses complémentaires éventuelles : Recherche de mycobactéries Électrophorèse Dosage des immunoglobulines : - Conserver au réfrigérateur à 4-8° C Virologie - Congeler à -20° C 31
  • 32. Étude Biochimique des urines Plan I. Prélèvement des urines II. Ionogramme urinaire 1. Valeurs usuelles 2. Variations physiologiques 3. Interprétation des résultats (Importance du Rapport Na+/K+ urinaire) III. Protéines urinaires 1. Généralités 2. Mécanismes à l'origine d'une protéinurie 3. Techniques de dosage 4. Analyses spécifiques des protéinuries 5. Microalbuminurie I- Prélèvements des urines : 1- Urines fraîches ou diurèse 24 h ? Urine fraîche : Corps cétoniques Bilirubine Compte d’Addis Diurèse de 24 heures : pour tout le reste Conservateurs : Acide acétique glacial Acide chlorhydrique Acide Borique 2- Collecte des Urines 24 H : Procédure - Faire uriner le patient par exemple à 8 H, éliminer ces urines. A partir de ce moment le patient collectionnera toute dans un bocal approprié (conserver au réfrigérateur), le lendemain à 8 heures, le patient videra sa vessie dans le bocal. 32
  • 33. - Acheminer au laboratoire le plus tôt possible - Diurèse varie entre 750 et 2000 ml adulte normal II- Ionogramme urinaire Techniques de dosage Détermination de la concentration urinaire Des électrolytes : Na+,K+, Cl- Détermination de l'osmolarité et du pH Rôle important dans le diagnostic et le suivi des désordres hydroélectrolytiques En pratique, le ionogramme urinaire se réduit à la seule détermination du Na+ et du K+ Le Cl- est souvent ininterprétable Intérêt clinique Bilans comparatifs avec le ionogramme plasmatique effectué au même temps Pas de valeurs normales fixes pour les électrolytes urinaires Le rein adapte l’excrétion pour équilibrer les apports et les pertes extra rénales But : Maintenir constante la composition du milieu intérieur 1- Valeurs usuelles Généralités Bilan nul entrée = sortie Pas de valeurs usuelles excrétion dépend des apports alimentaires La diurèse et l'osmolalité urinaire varient dans des limites très larges Sont fonction : Des apports hydriques Du pouvoir de concentration des reins Intervalles de référence Les valeurs chez un sujet normal soumis à un régime habituel sont de : Sodium 50 à 220 mmol/24 h Potassium 25 à 130 mmol/24 h Chlorure 50 à 220 mmol/24 h Valeurs habituelles des principaux paramètres urinaires 33
  • 34. Sodium 50 à 220 mmol/24 h Potassium 25 à 130 mmol/24 h Chlore 50 à 220 mmol/24 h Créatinine 8 à 16 mmol/24 h Urée 300 à 550 mmol/24 h Acide urique 1,5 à 4,5 mmol/24 h Calcium 2,5 à 8 mmol/24 h 2- Variations physiologiques Natriurie Excrétion urinaire du Na+ conditionnée Par les entrées d'origine alimentaire, soit environ 100 à 200 mmol/24 h Par les sorties extra-urinaires Par voie digestive (0.5 à 5 mmol/24 h) Par la sueur (15 à 20 mmol/24 h) Quantité excrétée = quantité ingérée Kaliurie K+ filtrée au niveau des glomérules est réabsorbée au niveau des tubules proximaux L’excrétion tubulaire distale du K+ médié par l'aldostérone avec réabsorption de Na+ Si déficit en Na+ : K+ sort des cellules K+ excrété dans les urines Na+, retenu par l'organisme 34
  • 35. 3- Interprétation des résultats (Importance du Rapport Na+/K+ urinaire) -Valeurs usuelles -Bilan nul entrée = sortie -Difficile d'établir des valeurs usuelles -L’excrétion dépend des apports alimentaires -La diurèse et l'osmolalité urinaire varient dans des limites très larges Sont fonction : *Des apports hydriques *Du pouvoir de concentration des reins Rapport Na/K urinaire -Normalement supérieur à 1 -Modifié dans certaines circonstances pathologiques : insuffisance rénale fonctionnelle liée à une hypovolémie par fuite de Na+ : Vomissements, diarrhées, fistule, tubulopathie congénitale ou acquise : Déshydratation extracellulaire majeure : • Natriurèse est basse et kaliurèse conservée • Rapport Na/K < 1 Différence IRAF & IRAO Insuffisance rénale fonctionnelle : Hypovolémie par fuite extra rénale de Na+ : Natriurèse basse et kaliurèse conservée Rapport Na+/K+ < 1 Insuffisance rénale organique : Natriurèse est élevée Rapport Na+/K+ > 1 Ce rapport peut aussi être < 1 dans : Hyperaldostéronismes 1er (syndrome de Conn) Régimes désodés Chlorurie Le chlorure est réabsorbé parallèlement au sodium tout le long du tubule rénal La chlorurie est similaire la natriurie Osmolalité urinaire Peut être calculée chez sujet normal : Uosm : [(Na+ + K+) x 2] + urée 35
  • 36. Variations extrêmes : de 50 mosm/L à 1200 mosm/L Normalement urine hypertonique 600 à 700 mosm/L C’est l’ADH qui règle l’osmolarité urinaire But : réguler l’osmolarité plasmatique et la natrémie III- Protéines urinaires : 1- Généralités Généralités Excrétion urinaire physiologique des protéines constituée de : Traces provenant du plasma Celles provenant du tractus urinaire. Leur concentration est la résultante d'un processus de : Filtration glomérulaire qui retient les protéines de plus de 50 KD Réabsorption tubulaire Filtration glomérulaire Le glomérule filtre les macromolécules du plasma en fonction de leur : Taille Forme Charge Conditions hémodynamiques Perméabilité membranaire Permet le passage de protéines comme La β 2 microglobuline (MM = 11 800), La RBP ("Retinol Binding Protein", MM = 21 000), Le lysozyme (MM = 14 000), α L’α 1 microglobuline (MM = 31 000), Les chaînes légères des Ig (MM = 44 000) L'albumine également filtrée car présente en dans le plasma en forte concentration 36
  • 37. Fonctions tubulaires Réabsorption tubulaire : les protéines filtrées au niveau glomérulaire, sont réabsorbées au niveau du tubule (proximal) Sécrétion tubulaire : la branche ascendante de l'anse de Henlé secrète jusqu'à 50 mg/24 heures de glycoprotéines Protéinurie physiologique Varie chez le sujet sain dans des limites de 50 à 100 mg/24 heures L'albumine représente environ 10 mg/ 24 heures 2- Mécanismes à l'origine d'une protéinurie Augmentation de la perméabilité glomérulaire Protéinurie glomérulaire non sélective La plus fréquente Augmentation de la filtration de protéines comme l'albumine, la transferrine ou les IgG Faible masse moléculaire peu affectée Étiologies : Syndrome néphrotique (>3 g/24 heures, l'albumine) Glomérulopathies (1 à 3 g/24 heures albumine) Diabète Hypertension Diminution de la réabsorption tubulaire Protéinurie tubulaire < 1 g/24 heures Constituée de Protéines de faible PM < 40 000 normalement réabsorbées au niveau tubulaire Pas ou peu d'albuminurie Protéinurie sélective : β 2 microglobuline, le lysozyme RBP, l'alpha 1 micro globuline Étiologie : Maladie de Wilson, intoxication au cadmium Pathologies rénales interstitiel ou obstructif 37
  • 38. Augmentation de la protéinémie Protéinurie de surcharge Myélomes : Protéinurie de Bence Jones Immunoglobuline à chaîne légère monoclonale Leucémie myélomonocytaire lysozyme Cancers bronchiques orosomucoïde Rhabdomyolyse myoglobine Protéines du tractus urogénital Protéinurie extrarénale Non spécifique Exemple : Réaction inflammatoire Augmentation des IgA secrétoires 3-Techniques de dosage 3 groupes de techniques Techniques colorimétriques Rouge de pyrogallol Bleu de Coomassie (G 250) Turbidimétrie l'acide sulfosalicylique l'acide trichloracétique Chlorure de benzéthonium milieu alcalin Bandelettes réactives Dépistage 4-Analyses spécifiques des protéinuries Électrophorèse des protéines urinaires Analyse Qualitative Acétate de cellulose sur urine concentrée OU Électrophorèse sans concentration sur gel d’agarose ou de polyacrylamide Les résultats doivent être comparés à ceux obtenus sur sérum 38
  • 39. Dosage des protéines spécifiques Caractéristiques : Analyse Quantitative Technique immunochimique Étude séparée des différentes protéines urinaires Exemples : β 2 microglobuline Myoglobine Microalbuminurie Caractéristiques des protéinuries pathologiques Nature des protéines éliminées Caractère permanent ou intermittent (orthostatisme par exemple) Importance de la quantité éliminée : Faible abondance : < 1g / 24 heures Moyenne abondance : < 3 g / 24 heures Forte abondance : > 3g / 24 heures 5- Microalbuminurie Généralités : Excrétion d'albumine isolée Comprise entre valeur physiologique et sensibilité des bandelettes 30 et 300 mg/24 h Seulement détectable par dosage immunochimiques Marqueur prédictif de l'apparition de certaines néphropathies, notamment chez le diabétique 39
  • 40. Exploration du métabolisme de l‘eau et des électrolytes Plan I. Bilan de H2O et des ions II. Composition des liquides de l’organisme III. L’équilibre hydro électrolytique IV. Régulation de l’équilibre hydro électrolytique V. Explorations Biochimiques : 1. Mesures volumiques directes 2. Mesures volumiques indirectes 3. Dosage Na, K et Cl, osmolarité 4. Notion de trou anionique VI. Pathologie du métabolisme de H2O et des ions 1. Déshydratation isotonique 2. Déshydratation hypertonique 3. Déshydratation hypotonique 4. L’œdème Données fondamentales Multiplicité des interrelations mises en jeu entre : Eau et sodium (Na+), chlorure (CI-), potassium (K+) pH et électrolytes Protides et eau - électrolytes Calcium et potassium Prépondérance du rôle du rein dans la régulation des équilibres Fréquence et surtout gravité des perturbations (ionogramme = examen d'urgence) 40
  • 41. I- Bilan de H2O et des ions 1- Entrées : -Boisson : 1000 ml -Eau des aliments : 1000 ml -Eau Métabolique : 350 ml => Total 2350 ml 2- sorties : -Transpiration : 500 ml -Respiration : 400 ml -Urines : 1300 ml -Fèces : 150 ml =>Total 2350 ml 3- Les entrées pour les électrolytes L'apport alimentaire subit une absorption digestive très rapide et quasi complète: Na+ et Cl- 50 à 200 mmol/j fournies pour Plus de la moitié par le sel de cuisine Le reste, par les aliments riches en sel (pain. Fromages, charcuteries, poisson de mer) K+ 50 à 100 mmol/j fournies surtout par la partie fructo végétarienne du régime (pomme de terre, carotte, banane, …) 4- Les sorties pour les électrolytes Par voie cutanée (sueur) Par voie digestive (fécès) Les sorties rénales (urines) : Composition extrêmement variable, les urines équilibrent normalement les entrées et constituent en moyenne : Pour na : 50 à 200 mmol/j Pour K : 50 à 100 mmol/j rapport u-na / U-K> 1 Pour CI : 150 à 250 mmol/j 41
  • 42. 5- Variations physiologiques Volume hydrique selon l’age : 75 % du poids du corporel avant un an 60% environ chez l'adulte 50 % à partir de 50 ans Le sexe : 65 % environ chez l'homme. 55 % environ chez la femme Le degré d'adiposité : sujet très maigre : jusqu'à 70% sujet très obèse : jusqu'à 40 % 6- Rappels La concentration des substances dissoutes dans l'eau s'exprime dans le SI en mole, ou osmole Sous unités (millimole : mmol, milliéquivalent mEq. milliosmole : mosm) La mmol du système international est donnée : Par litre de plasma : c’est la molarité Par kg d'eau : c'est la molalité SOLUTE = substance dissoute SOLVENT = solution qui dissous les solutés II- Composition des liquides de l’organisme 1-Distribution de l’eau corporelle Eau corporelle totale Liquide interstitiel Membrane Plasma Cellulaire Lymphe Liquide Transcellulaire Compartiment Compartiment Intracellulaire extracellulaire 42
  • 43. 2- Électrolytes Na CI, K représentent respectivement dans l'organisme Na : 60 mmol/kg soit au total 4 200 mmol CI: 30 mmol/Kg soit au total 2 100 mmol K : 50 mmol/kg soit au total 3 500 mmol La part échangeable définie par dilution isotopique est respectivement de : 70% pour Na Presque 100 % pour Cl 90 % pour K Secteur extracellulaire Le plasma et le liquide interstitiel Sa composition est remarquablement fixe à l'état normal Na+ constitue le cation tout à fait prédominant CI- constitue l'anion tout à fait prédominant Liquide interstitiel Ultra-filtra plasmatique Isotonique au plasma Dépourvu de protéines Selon l’équilibre de DONNAN sur le plan cationique : diminution des concentrations en Na, Sur le plan anionique : augmentation des concentrations en Cl- Liquide interstitiel Ultra-filtra plasmatique Isotonique au plasma Dépourvu de protéines Selon l’équilibre de DONNAN sur le plan cationique : diminution des concentrations en Na, Sur le plan anionique : augmentation des concentrations en Cl- 43
  • 44. → Secteur intracellulaire K+ = cation prédominant· Augmentation du Mg par rapport à sa concentration E.C HPO42- = anion prédominant Augmentation des protéinates et SO42- Na+, est remarquablement bas (12 à 35 mmol/l) ainsi que Cl (de l'ordre de 10 mmol/l) Ca++ est retrouvé à l’état de traces Répartition des ions dans différents compartiments Concen -tration Extracellulaire ionique Intracellulaire (mEq/ L) III- L’équilibre hydro électrolytique 1- Généralités L’eau est le composé le plus abondant: 42 litres chez un individu de 70 kg Met en jeux 2 Grandes lois : lois de l'osmose Loi de la neutralité électrique 44
  • 45. 2- Osmose, Pression osmotique, Osmolalité, Osmolarité ? Osmose: Passage du solvant de la solution la moins concentrée vers la solution la plus concentrée à travers une membrane semi- perméable Pression osmotique :Pression qu’il faut exercer sur une solution séparée de son solvant pur par une membrane semi-perméable 5 mosmole = 95 mmHg pour empêcher le solvant de franchir cette membrane en Osmole. 3- lois de l'osmose A l'équilibre, Osmolalité = dans les 2 secteurs Tous déséquilibre osmotique : mouvements PASSIFS d'eau = secteur hypertonique «pompe» l'eau, du secteur hypotonique jusqu'à rétablissement de l'équilibre osmotique initial Na, responsable de l'osmolalité extracellulaire, Na = facteur principal de l'hydratation cellulaire 4- Neutralité électrique Dans les liquides de l’organisme, la somme des cations et des anions est toujours égale. Cette neutralité est maintenue par l’ un des mécanismes suivants: Si un électrolyte pénètre dans un secteur, il est accompagné d’un électrolyte de signe opposé Un électrolyte qui rentre dans un secteur déplace un électrolyte de même signe (absorption de Na+ et sécrétion de K+) 5- Échanges entre liquide interstitiel et plasma 2 facteurs mécaniques antagonistes : Pression oncotique Pression hydrostatique sanguine 45
  • 46. La pression oncotique Les protéines sont presque exclusivement plasmatiques Développement une pression colloïdo-osmotique = pression oncotique (P.O.) La P.O. Tend à faire entrer l'eau du liquide interstitiel dans le plasma Drainage aqueux vers les capillaires sanguins La pression hydrostatique sanguine (P.H.S.) Développée par le cœur Tend, au contraire, à faire sortir l'eau hors des capillaires sanguins vers le liquide interstitiel Schéma de STARUNG Concrétise le résultat de ces 2 effets : Dans le segment artériel : P.H.S. (4,3 kPa) > P.C.O. (3,3 kPa) L’eau plasmatique sort du capillaire Dans le segment veineux : P.C.O. (3.3 kPa) > P.H.S. (2 kPa) L’eau du liquide interstitiel entre dans le capillaire Flux diffusif énorme (120 litres par min.) 6- Échanges entre cellule et liquide interstitiel Réversibles à travers la membrane cellulaire Équilibre électrolytique Na, extracellulaire K intracellulaire Les membranes exercent une FILTRATION SELECTIVE des ions Na et K sous l'action de la pompe à Na/K (ATPase) Sortie du Na hors de la cellule et entrée du K IV- Régulation de l’équilibre hydro électrolytique 1- Généralité Le contrôle de l’osmolarité est soumise à deux mécanismes: La soif La secrétions de l’ADH 46
  • 47. La soif règle l’ingestion de l’eau L’ADH contrôle les pertes rénales De ces deux mécanismes, l’ADH exerce un rôle primordial 2- L'ensemble «eau –sodium -chlore» Toujours mouvement d'eau entre secteurs extra et intra-cellulaire Visant à rééquilibrer les osmolarités Réajustement des entrées d'eau par la soif L'adaptation de la kaliémie, avant l’intervention du rein met en jeu un transfert réversible de potassium entre secteurs intra et extra-cellulaire 3- Adaptation rénale Système rénine angiotensine aldostérone ADH Peptide natriurétique auriculaire 4- Système rénine-angiotensine-aldostérone Le liquide plasmatique doit être isotonique La régulation du volume plasmatique passe nécessairement par une réabsorption contrôlée du Na Ce contrôle du Na a lieu au niveau des tubes distal et collecteur du néphron Cette voie est contrôlée par le SRA 5- Le SRA Cascade de réactions déclenchée par une baisse de la volémie, sentie soit Par les barorécepteurs aortiques et carotidiens par Ceux de l’artère afférente du néphron sécrétion par les cellules juxtaglomérulaires rénale de rénine Transformation de l’angiotensinogène en angiotensine I L’enzyme de conversion transforme l’angiotensine I en Angiotensine II 1ère action (mécanisme d'urgence) L'angiotensine II agit sur les muscles lisses des artérioles pour les faire contracter La pression sanguine augmente apport supplémentaire de sang au cœur et aux organes vitaux L'angiotensine II est le plus puissant vasoconstricteur connu 47
  • 48. 2ème action, plus physiologique L'angiotensine II stimule le cortex surrénalien à sécréter l'aldostérone. Sous l’action de l'hormone, le sodium est retenu au niveau rénal en échange d'ions potassium. La rétention du sodium fait augmenter la concentration osmotique du liquide extracellulaire Sécrétion de L'ADH et rétention d'eau Conséquence Par la rétention du Na, le volume sanguin est restauré par rétention (solution isotonique) -C’est en contrôlant la concentration du sodium que l’organisme règle le volume du liquide extracellulaire 6- Peptide Natriurétique Auriculaire (ANP) Peptide 28 AA sécrété par l'oreillette droite Sa libération déclenchée par l'étirement des cardiocytes par une expansion volumique L'ANP a 3 actions : Provoque une diurèse et une natriurèse rapides, intenses et brèves Provoque une relaxation des fibres musculaires lisses vasculaires Inhibe la libération de l'aldostérone et de l'ADH Régulation de l'osmolarité plasmatique : Elle dépend pour l'essentiel du contrôle de l'excrétion rénale de l'eau sous l'influence de l'hormone antidiurétique (A.D.H.) Les stimuli volémiques ont une influence plus grande sur la sécrétion d’A.D.H. que les stimuli osmotiques V- Explorations Biochimiques : 1- Mesures volumiques directes Généralités Reposent essentiellement sur trois types de mesures: Mesures VOLUMIQUES Mesures d'« OSMOLARITE » Exploration de la régulation rénale 48
  • 49. La dilution isotopique Secteur vasculaire Albumine marquée à l'iode 125 ou 131 Secteur extracellulaire L’eau totale (E.T.) Eau tritiée deutériée Autres secteurs obtenus par différence Exemple : liquide interstitiel = L.E.C. - S.V. 2- Mesures volumiques indirectes Généralités La pesée quotidienne et courbe pondérale Mesure de la diurèse Bilan des entrées et sorties d'eau et de sel Hématocrite Numération globulaire Taux d'hémoglobine Protéines totales 3- Dosage Na, K et Cl, osmolarité Osmolarité et électrolytes P.O.E.C.  Cryoscopie [électrolytes]  résistivité Le sodium et le potassium : Photométrie de flamme Potentiométrie Le chlore par Électrode spécifique ou par argentimétrie 4- Notion de trou anionique V- Pathologie du métabolisme de H2O et des ions Généralité Le déficit en eau n'est pas isolé (exceptionnel) S'accompagne d’une perte en électrolytes, (sodium) 49
  • 50. modification de l'osmolarité du secteur E.C. dont le Na+ est I'élément prépondérant. C’est l'osmolarité qui règle les mouvements d'eau entre L.E.C. et L.I.C. Classification On se base sur les troubles de l’eau : Déshydratation Hyperhydratation En fonction des secteurs affectés Chaque secteur (E.C. Ou I.C.) est déshydraté ou hyperhydraté En fonction de l’osmolarité du liquide perdu (parfois retenus) Déshydratation isotonique Déshydratations hypertoniques Déshydratation hypotonique 1- Déshydratation isotonique (D.E.C) : Généralités : Perte de liquide isotonique par rapport au plasma (perte eau  perte d'électrolytes) Il ne se produit pas de transfert aqueux. L'osmolarité et la natrémie restent intactes Déshydratation extracellulaire pure Signes cliniques La chute de poids Signes cutanés et oculaires La peau « GARDE LE PLI » cutané Hypotonie des globes oculaires avec cerne péri-oculaire Signes hémodynamiques Hypotension et tachycardie très marquée Pas de soif en principe Signes biologiques Pertes équivalentes d’eau et de NaCl Augmentation des protides totaux Hémoconcentration Augmentation de : Hématocrite 50
  • 51. érythrocytes Hémoglobine Signes rénaux Oligurie (débit urinaire < à 0,5 ml/mn voir < 0,2 ml/mn) Osmolarité urinaire élevée U : U-osm/Pl-osm > 2. U-urée /pl- urée > 10, U-Créat / pl- Créat > 30 U-Na : très foible ou presque nulle (< 10 mmol/I) L’activité rénine plasmatique (ARP) et l'aldostéronémie sont élevées. Fonctionnement rénal La D.E.C. = cause la plus fréquente d’insuffisance rénale fonctionnelle La D.E.C., conséquence de la réduction du capital sodique avec perte équivalente d'eau correspond dans ses causes aux 2 modalités principales des fuites sodiques . Si Pertes extra rénales (rein répond à D.E.C.): Na Urinaire : très faible (< 10 mmol/i) L’ARP et aldostérone sont élevées Si Pertes rénales (rein à l'origine de D.E.C.) Excrétion urinaire de Na > 30 mmol/24 heures **** Cependant, exceptionnellement, il peut s'agir de carences d'apport. 2- Déshydratation hypertonique Généralités Perte d'eau relativement plus importante que celle des électrolytes Hypertonie plasmatique passage d'eau du secteur I.C. Vers le secteur E.C. 3 conséquences possibles : Déshydratation globale simple (D.I.C. + D.E.C.) D.I.C. Pure La dyshydratation de type II (D.I.C+ H.E.C.) Signes cliniques de la D.I.C Soif intense Sécheresse des muqueuses Chute de poids avec fièvre et polypnée intense signes neuropsychiques Si Na plasmatique > 165 mmol/L convulsions 51
  • 52. Chez le nourrisson, risque vital : hématomes intravertébraux et sous duraux Signes biologiques L'hyper osmolarité est un signe constant du soit à : L’hypernatrémie L’hyperazotémie (avec hypercréatininémie) Hyperglycémie diabétique ou iatrogène Classification 3 classes D.I.C : D.I.C. + Volumes E.C. Normaux D.I.C. + D.E.C. D.I.C. + H.E.C. a- Déshydratation cellulaire pure : Perte d'eau sans perte de sodium associée Origine rénale Origine extra-rénale ♦Perte d'origine rénale Urine hypotonique (Osm-U / Osm-Pl < 1) rein incapable de produire une urine hypertonique Principales affections Diabète insipide neurogénique (déficit en ADH) Diabètes insipides néphrogénique par insensibilité du rein à l’ADH ♦Perte d'eau extra-rénale Urine hypertonique : U Osm / Pl Osm > 1 Respiratoires (constituées d'eau pure) polypnées fébriles Comas sujets trachéotomisés ou intubés Dérèglement des osmorécepteurs (centres de la soif) b- Déshydratation globale simple (D.I.C. + D.E.C.) -Généralités : Causée par une perte hydrosodée hypotonique Associe les signes cliniques et biologiques de la D.E.C. hémoconcentration Et ceux de la D.I.C 52
  • 53. On distingue : Déshydratations globales par pertes rénales Déshydratations globales par pertes extrarénales ♦Pertes rénales : L’urine isotonique au plasma Ur Osm / Pl Osm ≈ 1 Natriurèse > 50 mmol/L (50 à 100 mmol/L) -causes : Diurèses osmotiques (glucose urée, mannitol) Coma hyperosmolaire du diabète sucré -conséquences : Biologiquement : Transfert d'eau du secteur I.C. Vers le secteur E.C Natrémie normale ou basse ♦Pertes extrarénales Urine HYPERTONIQUE : U-Osm / Pl-Osm > 1 NATRIURESE < 10 mmol/l -causes : Pertes digestives : Vomissements Diarrhées (nourrisson) Pertes pulmonaire : Hyperventilation Pertes cutanées : pertes sudorales excessives. Incapacité physiologique du rein à concentrer l'urine dans les premiers mois de la vie c- Dyshydratation de type II : (D.I.C. + H.E.C.) -Généralités : dûe à : Une rétention hydrosodée hypertonique Transfert d'eau du secteur I.C. Vers le secteur E.C Hyper Osmolarité plasmatique (D.I.C.) Hyper volémie E.C. + oedèmes (H. E.C.) Dyshydratation de type II : (D.I.C. + H.E.C.) -Circonstances 53
  • 54. Restriction hydrique sévère chez les oedémateux Cirrhose Insuffisance cardiaque Glomérulonéphrite aiguë Augmentation brusque des entrées de Na : Apport massif de solutés salés hypertoniques Noyade en eau de mer 3- Déshydratation hypotonique Généralités Perte d'électrolytes relativement plus importante que celle de l'eau Hypotonie plasmatiques passage d'eau du secteur E.C. Vers le secteur I.C. = Dyshydratation de type I : D.E.C. + H.I.C. Signes cliniques La symptomatologie associe les signes cliniques de D.E.C. et d‘H.I. C. : Digestifs : dégoût de l'eau, nausées, vomissements Neuropsychiques : agitation, fibrillation musculaire, tremblements des extrémités et, Si natrémie < 115 mmol/L coma et crises convulsives pouvant entraîner la mort Signes biologiques D.E.C. hémoconcentration L’H.I.C. Baisse de l'osmolarité Hyponatrémie constante Osm urinaire élevée U-Osm / Pl-Osm > 1 Étiologies **Les pertes sodées extrarénales Réponse physiologique des reins : Natriurèse basse < 10 mmol/24 h Stimulation du SRAA par l'hypovolémie E.C. Les pertes sont : Digestives (vomissements, diarrhées) Cutanées parfois (sudorales) 54
  • 55. **Les pertes sodées rénales Natriurèse > 30 mmol/24 h Les affections correspondantes sont : L'insuffisance rénale chronique L'insuffisance corticosurrénalienne aiguë Le mécanisme Sécrétion d’ADH par stimulation des volorécepteurs sensibles à l'hypovolémie malgré l'hypo-osmolarité, (hiérarchie des stimuli) Trouble des mécanismes intra rénaux 4- L’œdème Généralités L’œdème correspond à un accumulation de liquide interstitiel Se révèle cliniquement par : Augmentation soudaine de poids Bouffissure du visage Gonflement des extrémités Une pression au-dessus de la cheville laisse une empreinte durable, un «godet» Physiopathologie 2 forces opposées régulent les mouvements d’eau entre secteurs vasculaire et interstitiel : Pression hydrostatique (P.H.) eau du sang vers milieu interstitiel Pression oncotique (P.O.) attire l'eau du milieu interstitiel vers le sang L’œdème = augmentation de la P.H. hydrostatique ou diminution de la P.O. Sémiologie L’œdème localisé s'explique par l'un ou l'autre de ces deux mécanismes Infections Brûlures Réactions d'hypersensibilité L’œdème généralisé, est l'effet combiné et additif de ces deux altérations Le syndrome néphrotique Les affections hépatiques L'insuffisance cardiaque 55
  • 56. Exploration Biochimique de l’équilibre acide-base Plan I. Définitions, Équation de Henderson-Hasselbalch II. Régulation physiologique de l’équilibre acide-base 1. Systèmes tampons 2. Control rénal 3. Control pulmonaire III. Exploration biochimique: analyse gaz du sang IV. Pathologies de l’équilibre acide-base 1. Acidose métabolique 2. Acidose respiratoire 3. Alcalose métabolique 4. Alcalose respiratoire Introduction Activité enzymatique très sensible aux variations du pH → pH intracellulaire doit rester fixe pH sanguin ≈ 7,4 (compatible avec survie : 7-7,8 L’organisme s’acidifie : Catabolisme protidique : 10 g de protéines → 6 mmol d’ions H2CO3 , Acides aminés soufrés → H2SO4 Catabolisme glucidique : Lactate si effort anaérobie, Sinon cycle de Krebs avec CO2 ⇔ H2CO3 Le poumon : alimente l’organisme en O2 et élimine le CO2 56
  • 57. I- Définitions, Équation de Henderson-Hasselbalch Définition ACIDE = substance capable de DONNER un proton (H+) BASE = substance capable de FIXER un proton (H+) COUPLE ACIDO-BASIQUE donné par l’équation réversible : ACIDE  BASE + H+ Équilibre caractérisé par sa constante d'acidité Ka qui est de la forme : Ka = [H ] x [BASE] /[ACIDE Le pH, définition Le pH est l'inverse du logarithme décimal de la concentration en H+ pH = - log [H+] = log 1 /[H ] pH = pKa + log [BASE] /[ACIDE] Loi de Henry La Quantité de gaz dissoute dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle du gaz et à son coefficient de solubilité Exemple pour CO2 : CO2 dissous = α . PCO2 avec α ≈ 0,03 Équation de Henderson-Hasselbalch : H+ + HCO3-  H2CO3  CO2 + H2O α pH = pKa + log [HCO3-]/[pCO2] xα L’homéostasie [H+] nécessite un équilibre entre la production H+ et La régénération de HCO3- Selon l’équation de Henderson-Hasselbalch ◊ pH sanguin dépend du rapport des bicarbonates à la pCO2 La relation devient donc : pH = 6,1 +log [HCO3] /0,03 x pCO2 * Calcul du CO2 total Physiologiquement, pH exprimée par équation : pH = 6,1 + REIN/ POUMON On peut admettre l'approximation CO2 total = [HCO3] + α x pCO2 La relation devient : pH = 6,1 + log ([CO2 total] - 0,03 pCO2) /0,03 x pCO2 57
  • 58. II- Régulation physiologique de l’équilibre acide-base : Homéostasie Acide-base Poumons Métabolisme→Entrées→Maintien de [H+] Normale→Sorties Tampons Reins Les 3 mécanismes de lutte contre l’acidose Systèmes tampons bicarbonate phosphate protéines, hémoglobine Compensation Respiratoire transformation de l’H2CO3 en CO2 & H2O Rénal variation de la régénération des bicarbonates Hépatique cycle de l’urée, variation de la quantité de l’urée synthétisé et de l’ammoniac excrété Régulation surtout par les reins 1- Systèmes tampons Bicarbonate et Phosphate Le tampon Bicarbonates H2CO3/HCO3- CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ + HCO3- pK = 6,1 [HCO3- ] = 24 mmol/L pK n’est pas proche du pH sanguin = 7,4 MAIS le CO2 & H+ peuvent être éliminés par les poumons et les reins Tampon ouvert Le tampon Phosphate H2PO4- / HPO42- pK = 6.8 faible concentration dans sérum Surtout tampon intracellulaire et urinaire Tampons fermés Les Protéinates Les résidus Amino acide des capte le H+ L’Hémoglobine 58
  • 59. Important à cause de sa haute concentration Son pouvoir tampon augmente quand elle est désoxygénée Pouvoir Tampon Relatif HCO3- : 1 Phosphate : 0,3 Protéines Plasmatiques : 1,4 Hémoglobine : 6,5 Les protéines sont le tampon le plus important 75% de tout le pouvoir tampon intracellulaire est dû aux protéines 2- Control pulmonaire Chémorécepteurs Les chémorécepteurs CENTRAUX bulbaires Sensibles aux variations de pH et pCO2 Rôle PRINCIPAL à l'état NORMAL perçoivent les variations sanguines via le LCR Chémorécepteurs PERIPHERIQUES (carotide + aorte) Sensibles à la pO2 (stimulus hypoxique) Rôle PREPONDERANT : Si HYPOXIE Si dépression ou d'altération des récepteurs centraux **Régulation de la ventilation Sensibilité des chémorécepteurs (pCO2 et pH) Compensation respiratoire Mécanisme : Augmentation de pCO2 OU Acidose METABOLIQUES Hyperventilation 59
  • 60. **Régulation respiratoire Chémorécepteurs périphériques Chémorécepteurs (carotidiens, aortiques) centraux PO2, PCO2, pH (bulbe : via LCR) Mise en jeu : 5 s Mise en jeu : 30 s cortex (émotions, anticipations …) Centre intégrateur mécanique thoracique nociception Muscles ventilatoires (diaphragme +++, intercostaux, scalènes, effort : muscles abdominaux) 3- Régulation rénale Généralité Le pH urinaire peut varier entre 4,5 et 8 variations de [H+ ] d'un facteur 1 à 200 Le rôle du rein est double Réabsorption des HCO3- : ANHYDRASE CARBONIQUE CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- Excrétion des H+ + régénération de HCO3- Les ions H+ subissent dans l'urine deux transformations principales : Réaction avec les ions HPO42- qui conduit à H2PO4- Réaction avec NH3 qui conduit à NH4+ NH3 est synthétisée par la cellule tubulaire rénale à partir de la glutamine Régulation rénale Schématiquement Réabsorption régulable au niveau de la cellule tubulaire des HCO3- filtrés au niveau du glomérule. Sécrétion active d’ions H+ 60
  • 61. L’anhydrase carbonique rénale accélère la réaction CO2 + H2O ⇔ H+ + HCO3- dans la cellule tubulaire. L’HCO3- repasse dans le compartiment interstitiel tandis que l’ion H+ est excrété activement dans l’urine en échange d’un ion Na+ Il y est tamponné, en particulier : H PO4- - + H+ → H2PO4- Il forme l’ion ammonium à partir de l’ammoniac obtenu par désanimation de la glutamine dans la cellule tubulaire. Dans l’urine NH3 + H+ → NH4+ L’ion NH4+ est ensuite piégé dans l’urine du fait de sa charge. Équilibre Acide-base et foie SI ACIDOSE : Foie synthétise la Gln Rein catabolise gln Glu + NH3 NH3 diffuse dans lumière rénale + H+ NH4+ SI ALCALOSE : Foie dégrade la Gln Glu +NH3 NH3 + Excès de HCO3- uréogenèse III- Exploration biochimique: analyse gaz du sang Techniques de mesure On opère sur sang ARTERIEL hépariné, en ANAEROBIOSE, Techniques électrochimiques utilisant des électrodes spécifiques Seuls, le pH, la PCO2 et la pO2 sont mesurés Pour le pH on utilise une électrode de VERRE sensible aux ions H Pour la pCO (électrode de Severinghaus).: électrode à pH séparé 2 de l'échantillon par une membrane en téflon perméable au CO 2 La PaO (électrode de Clarck) polarographie 2 Intervalle de référence pH : 7,35 – 7,45 PCO2 : 35 - 45 mm Hg PO2 : 80 - 100 mm Hg CO2 total : 26 à 30 mEq/l HCO3 - : 22-26 mEq/L Saturation : 94 à 100% 61
  • 62. Excès de base : -2 à +2 IV- Pathologies de l’équilibre acide-base Origine du trouble pH = 6,1 + log [HCO3]/ 0,03 x pCO2 pH sanguin dépend du rapport [HCO3] sur PCO2 ♦Si le trouble initial provient d'une variation de [HCO3-], il est dit métabolique ♦Si le trouble initial provient d'une variation de la pCO2, il est dit respiratoire Représentation : le diagramme de Davenport HCO3- mmol/L N 24 7,4 pH Le point N (pH normal et HCO3- normal donc PCO2 normale) représente l'équilibre acido-basique normal. pH = 6,1 + log([HCO3-]/aPCO2) Si PCO2 = constante ⌠ processus métabolique pH = 6,1 + log[HCO3-] – log a PCO2 log[HCO3-] = pH – 6,1 + log a PCO2 [HCO3-] = aPCO2.10PH-6,1 Familles d’exponentielles appelées isobares 62
  • 63. iagramme complet HCO3- mmol/L Isobares, PCO2- en kPa indépendantes du patient Droites d'équilibration, PH différentes selon les patients Schéma Général du diagramme de Davenport Classification - Métabolique : dû à un trouble provenant d'une variation de[HCO ] : acidose, alcalose 3 Respiratoire : dû à un trouble provenant d'une variation de la pCO : acidose, alcalose 2 63
  • 64. IV- Pathologies de l’équilibre acide-base 1- Acidose métabolique Les signes biologiques Au niveau sanguin pH est ABAISSE CO2 total et HCO3 - abaissés Diminution de PCO2 mesure l'efficacité de la compensation respiratoire L'HYPERKALIEMIE liée au transfert du K+ hors des cellules (acidose) Au niveau urinaire La tétralogie classique (pH, A.T., NH4 et HCO3) Signes cliniques La DYSPNEE (rythme de KUSSMAUL)ou « soif d'air » qui extériorise la tentative de compensation pulmonaire. Troubles neurologiques obnubilation, convulsions coma avec collapsus terminal. Troubles circulatoires : Anomalies électrocardiographiques De type hyperkaliémiques Principales étiologies H+ + HCO3- H2CO3 CO2 + H2O La surcharge en H+ débordement d'une fonction rénale d'élimination tout à fait normale, par un excès d'apport exogène ou endogène . Perte de bicarbonates Réduction de l’excrétion rénale H+ défaillance rénale face à un apport d'H+ normal acidose de l'insuffisance rénale globale . Défaut de REABSORPTION des HCO3- *La surcharge en H+ Excès d'apport Débordement d'une fonction rénale normale Exogènes : administration d'acides réels HCl administration des précurseurs d’acide Endogènes : 64
  • 65. hyperproduction métabolique d'acides Acides cétoniques du DIABÈTE insulinodépendants Acide lactique *Acidoses par défaillance rénale Les acidoses tubulaires caractérisées par : HYPERCHLORÉMIE compensation de la baisse des bicarbonates Niveau urinaire par Un pH compris entre 6,5 et 7,2 La présence de HCO3 dans les urines 2- Acidose respiratoire H+ + HCO3- ◊ H2CO3 ◊ CO2 + H2O Rétention de CO2 due à : Ventilation inadéquate Atteinte du parenchyme pulmonaire Perfusion inadéquate Hypoventilation alvéolaire hypercapnie Signes biologiques Au niveau sanguin pH : abaissé (si décompensation) PCO2 augmentée CO2 total et HCO3 élevés PO2 et %satO2 abaissées Hypochlorémie Hyperkaliémie modérée Au niveau urinaire pH bas HCO3 absents Signes cliniques Hypercapnie et hypoxémie chroniques : Insuffisance ventriculaire droite Signes neuropsychiques : **Céphalées, anxiété, agitation, hallucinations. **Torpeur avec confusion mentale, coma. 65
  • 66. Étiologies Toujours secondaires à une hypoventilation alvéolaire. Hypoventilation d'origine broncho-pulmonaire : Obstructives : cancer du larynx, spasme laryngé (tétanos, tétanie), Asthme aigu grave. Restrictives : post-tuberculeuse, Paralysies respiratoires, Oedème aigu pulmonaire cardiogénique. Hypoventilation d'origine centrale : Affections du SNC : traumatiques, vasculaires, infectieuses, tumorales Intoxications aiguës : barbituriques, opiacés 3- Acidoses mixtes Signes biologiques • Les CO total et HCO3 sont modérément diminués. 2 • La pCO est modérément augmentée. 2 • Le PH : effondré, souvent inférieur à 7,20. • La pO est toujours abaissée et la SaO2 abaissée. 2 4-Alcalose métabolique Signes biologiques Au niveau sanguin : Le pH : est élevé, dépassant parfois 7,50 Le CO2 total et les HCO3 : sont augmentés Pco2 : augmentée (compensation respiratoire) L'hypochlorémie constante (proportionnelle à l'augmentation de HCO3) Hypokaliémie et hypercalcémie inconstantes Au niveau urinaire : Urines alcalines pH > 7 Urines riches en HCO3 Signes cliniques Troubles de la conscience torpeur voir coma avec des crises d'agitation intermédiaires Troubles neuromusculaires : crampes, secousses myocloniques, tétanie latente Troubles respiratoires : respiration ralentie et superficielle 66
  • 67. Étiologies Surcharge en bases exogènes Ingestion massive de Na HCO3 (traitement d'un ulcère de l'estomac ou d'une gastrite) + - Surdosage dans la correction d'une acidose métabolique (Na HCO et 3 précurseurs : lactate, citrate de Na. T.H.A.M.) Libération de bases endogènes Ostéolyses avec hypercalcémie Pertes de H+, 2 origines : Pertes digestives : *Vomissements ou aspirations gastriques. Le suc gastrique contient en effet 80 mmol/I d'H 1 en moyenne essentiellement sous forme d'HCI, Pertes rénales 5- Alcalose respiratoire Signes biologiques Au niveau sanguin : pH : dépasse 7,45 pCO2 : DIMINUEE CO2 total et HCO3- : abaissés (compensation rénale) pO2, SatO2 : selon étiologies Au niveau urinaire : pH et HCO3- élevés, NH4+ très diminué Cl- diminué Signes cliniques Toujours hyperventilation alvéolaire Autres signes selon l'affection en cause Signes neuromusculaires : Fourmillements des extrémités Signes prététaniques Troubles de conscience, céphalée et vertiges moins évocateurs 67
  • 68. 6- Alcaloses mixtes Signes biologiques - le pH : est élevé, supérieur à 7,50 et même 7,60 - - CO total et HCO , sont augmentés, mais moins que dans l'alcalose métabolique 2 3 - pCO : est augmentée, mais moins que dans l'alcalose métabolique. 2 Conclusion -Ies troubles de l'équilibre acido-basique constituent un aspect MAJEUR de la médecine moderne. -Surviennent après le débordement successif *des systèmes TAMPONS, première ligne de défense. IMMEDIATE et AUTOMATIQUE, purement PHYSICO-CHIMIQUE, *des ORGANES EXCRETEURS (POUMONS et REINS) qui constituent une deuxième ligne de défense plus lente. -Ces perturbations, apparemment assez faciles à classer dans le diagramme de DAVENPORT, sont par ailleurs INTIMEMENT LIEES aux troubles de l'EAU et des ELECTROLYTES avec lesquels il : forment un TOUT Récapitulatif Caractéristiques des principaux désordres acide - base 68
  • 69. Désordres acide-base et Mécanismes de compensation Causes et conséquences des troubles acido-basiques: causes conséquences Insuffisance rénale Intoxications acides Acidocétose diabétique Acidose métabolique Jeûne, effort, anoxie Diarrhée (fuites de bases) Hypoventilation par paralysie Respiratoire, pneumopathie, dépression Acidose respiratoire respiratoie(barbituriques) Vomissements Perfusion ou intoxications par les Alcalose métabolique bicarbonates Hyperventillation, hypoxémie, atteinte du SNC volontaire, Alcalose respiratoire émotionnelle… 69
  • 70. Exploration Biochimique du Métabolisme phosphocalcique Plan I. Rappels sur le métabolisme phosphocalcique: 1. Métabolisme du calcium et du phosphore 2. Métabolisme de la Parathormone et de la vitamine D 3. Homéostasie phosphocalcique II. Principales explorations biologiques 1. Calcium (sang & urine) 2. Phosphore (sang & urine) 3. PAL 4. PTH, Vit D, hydroxyproline III. Pathologies du métabolisme phosphocalcique 1. Hypercalcémie 2. Hypocalcémie I- Rappels physiologiques 1- Métabolisme du calcium et du phosphore Besoins en calcium au cours de la vie Adulte jeune : 800 - 1000 mg / j Grossesse allaitement : 1200 - 1500 mg/j Adolescent, femme en post-ménopause, sujet âgé :1500 mg / j Contenu des aliments en calcium (en mg / 100 g) Laitages Légumes Fruits Lait : 125 P. de terre : 15 Agrumes : 40 Yaourt : 125 Poireaux : 40 Fraises : 40 Fromage blanc : 130 Haricots verts : 40 Pommes : 7 Camembert : 180 Carottes : 50 Poires : 7 Gruyère : 1000 Salade : 30 Pain : 20, Viandes : 10, Œuf : 55, Poisson : 30 Tenir compte des eaux de boissons et eaux minérales 70
  • 71. Répartition du calcium dans l’organisme Ca2+ = élément minéral le plus abondant 1,5% de la masse totale corporelle (1200 g/80 kg) 99% du Calcium se trouve au niveau de l’os 1% distribué dans liquides extra et intracellulaire Répartition du calcium sérique Calcium ultrafiltrable (60%) Ca2+ complexé (5%) Ca2+ complexé (5%) Calcium lié aux protéines (40%) Albumine (30%) Globulines (10%) Rôles du calcium Maintien l’activité normale du SNC et des muscles Cofacteur de la coagulation et de plusieurs enzymes Préserve de l’intégrité des membranes cellulaires Transduction des signaux intracellulaires Régulation de secrétions endocrine et exocrine Formation de l’os Le phosphore Total : 850 g, os : 85% , tissus mous : 14% milieux extra et intra-cellulaire : 1% Tampon important Participe au métabolisme énergique (ATP) Le phosphore est aussi un composant du DNA et du RNA Le contrôle de la phosphorémie est moins précis que celui de la calcémie 2- Métabolisme de la Parathormone et vitamine D Taille : 6 - 8 mm / 3 - 4 mm Localisation : Face postérieure de la thyroïde,Hors de la capsule thyroïdienne Nombre : 4 glandes / individu (en général) Rôle : Synthèse de la PTH La parathormone (PTH) Polypeptide monocaténaire de 84 acides aminées Obtenue par hydrolyse successives d'un peptide de 115 AA : pré-pro-PTH. Seuls les 27 AA de l'extrémité N terminal sont nécessaires à l’activité biologique 71
  • 72. Gène de PTH porté par chromosome 11 Temps de demi-vie environ dix minutes Activités physiologiques Principal régulateur de la calcémie et la phosphorémie : Augmente la calcémie Diminue la phosphorémie Sécrétion dépend directement de [Ca++] Si Diminution de [Ca++ ionisé] de 1 mg/l stimulation de la sécrétion de PTH Actions de la PTH Os : Mobilisation du Ca2+ osseux Destruction des matrices protéique et minérale Rein : Agit sur le tube contourné distal active la voie de l’AMPcyclique Augmentation de la Réabsorption du Ca2+ Augmentation de l’Élimination des de PO43- Stimulation de la 1-a-hydroxylase (25 OH D3) Action de la parathormone os : mobilisation du calcium osseux rein : réabsorption du Calcium et excrétion du Phosphore 3- Homéostasie phosphocalcique Homéostasie phosphocalcique TROIS HORMONES PTH Vitamine D activée Calcitonine TROIS ORGANES Os Rein Intestin grêle 72
  • 73. La PTH vise à augmenter le Ca ionisé dans les liquides extracellulaires. Ses sites d'action immédiats sont l'os et le rein, en stimulant la synthèse rénale de la 1-25 OH Vit D. Au niveau rénal, la PTH favorise aussi la réabsorption tubulaire du Ca et l'élimination du PO4. La 1-25 OH D3 vise à augmenter le calcium et le phosphore extracellulaire, avec le concours de la PTH elle favorise la résorption osseuse. Au niveau de l'intestin son principal cite d'action, la Vit D favorise l'absorption du Ca et du P. Le calcitriol (vit D3) possède des récepteurs cytosoliques dans les cellules parathyroïdiennes et agit directement en inhibant la synthèse et la sécrétion de PTH. La calcitonine Polypeptide de 32 AA synthétisé par les cellules parafolliculaires de la thyroïde en réponse à l'hypercalcémie. Elle tend à abaisser le Ca et le PO4 plasmatiques en bloquant la résorption osseuse. Dans les reins elle inhibe la 1 α hydroxylase. Boucle de régulation : Ca++, PTH et vit D ↓Résorption osseuse Répression PTH ↑Perte urinaire ↓ Production 1,25(OH)2D Hypercalcémie CALCÉMIE NORMALE Hypocalcémie ↑ Résorption osseuse ↓Perte urinaire Stimulation PTH ↑Production 1,25(OH)2 II- Principales explorations biologiques 1-Calcium (sang & urine) Méthodes de dosage : Spectrométrie d’Absorption Atomique Techniques colorimétriques Ortho cresolphtaléine complexan Bleu de méthyle thymol 73
  • 74. Arsénazo III L’électrode sélective Valeurs usuelles Population étudiée Calcium total (plasmatique et sérique) mmol/L Nouveau-né < 7 jours 1,80 - 2,75 Nourrisson 2-12 mois 2,20- 2,70 Enfant 1-15 ans 2,20- 2,70 Adulte 2,25 - 2,65 Variations biologiques Variations importantes en fonction de la concentration d'albumine plasmatique Si modification de protéinémie la la calcémie doit être corrigée Correction en fonctions des protéines Cacorrigé (mg/=L) = Camesuré/(0,55+(protéine/160 Ou Cacorrigé (mg/=L) = Camesuré + (40 – Albumine g/L) 2- Phosphore (sang & urine) Dosage des phosphates Méthode de Nissen: Formation d’un complexe phosphomolybdo-vanadique Coloration jaune en milieu nitrique Cycle nycthéméral : phosphore plus élevé le matin Phosphates urinaires : pas d’intérêt seuls Clearance PO43- = PO43- urine x V / PO43- plasma Valeur usuelle < 15 ml/min 74
  • 75. 3- PAL Généralités Phospho-monoestérases, pH optimum ≈ 9 Origine : Osseuse Hépatique Intestinale placentaire (s’il y a lieu) Détermination de l’activité PAL globale : Para-nitrophényl-phosphate Lecture à 405 nm (SFBC) Dosage des iso-enzymes : Désactivation de la PAL hépatique à 56° C Électrophorèse avec révélation par l’α-naphtol Évolution de l’activité P.A.L. en fonction de l’age et du sexe 900 800 700 600 PAL (UI/l) 500 400 300 200 100 0 Années 1 6 8 10 12 13 14 16 18 4- PTH, Vit D, hydroxyproline Techniques de dosage Parathormone On dose la PTH entière « intacte » Dosage immunométrique avec marqueurs Métabolites de la vit D 75